广西一次典型前汛期暴雨过程分析

2019-09-10 04:12唐文苏洵刘晓梅何珊珊
农业灾害研究 2019年1期

唐文 苏洵 刘晓梅 何珊珊

摘要  利用常规观测资料、自动站观测、卫星、雷达等资料,对2014年5月9—11日广西出现的暴雨天气过程进行综合分析。此次暴雨过程分为2个阶段:前期锋前暖区暴雨和后期锋面暴雨。暖区暴雨是在低空急流加强过程中结合地形抬升作用形成的,锋面暴雨过程冷暖空气交汇强烈,以强烈对流性降水为主。

关键词 暖区暴雨;锋面暴雨;对流性降水;江淮气旋

中图分类号:P458.121.1 文献标识码:A 文章编号:2095-3305(2019)01-062-02

DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.01.023

Analysis on a Typical Rainstorm Process in Pre flood Season of Guangxi

TANG Wen  et al(Meteorological Observatory of Guangxi Zhuang Autonomous Region, Nanning, Guangxi 530022)

Abstract Using conventional observation data, automatic station observation data and satellite and radar data, the rainstorm weather process in Guangxi from May 9 to 11, 2014 was comprehensively analyzed. The rainstorm process could be divided into pre-frontal warm zone rainstorm stage and frontal rainstorm stage. The warm zone rainstorm was formed in the strengthening process of the low level jet stream combined with the uplift of the terrain. The cold and warm air met strongly in the process of frontal rainstorm, and the convective precipitation dominated.

Key words   Rainstorm in warm sector; Frontal rainstorm; Convectional precipitation; Jianghuai cyclone

4—6月为华南前汛期,进入4月后,源于孟加拉湾和南海暖湿气流开始活跃,向华南上空输送大量的水汽和不稳定能量,同时北方冷空气也很活跃,冷暖气流在华南一带交汇,形成强烈天气,产生大量降水。华南前汛期暴雨降水分为暖区暴雨和锋面暴雨,2014年5月9—11日广西出现大范围暴雨天气过程,此次降水过程包含前汛期2种暴雨降水类型,5月9—10日白天为锋前暖区降水,在广西东北部出现暴雨,局地出现大暴雨,其中兴安县雨量达191.7 mm。10日傍晚开始,锋面进入桂北,沿着锋面有带状对流云强烈发展,移动速度不快,使得降水时间较长、降雨强度大,广西北部、东部都出现大到暴雨,部分地区大暴雨,局部乡镇有特大暴雨。笔者对此次暴雨过程进行总结,分析造成暴雨过程的环流特征及其影响系统变化,对做好广西前汛期暴雨预报有一些帮助。

1 天气形势分析

从2014年5月8日20:00 500 hPa高空(图1)可看到,在中高纬地区存在2个槽区,分别位于130°E和贝加尔湖,低纬度地区也有高空槽东移影响广西。贝加尔湖地区槽为横槽,中心存在两环闭合等高线,有最强的低涡中心。槽区等温线分布与等高线基本重合,这种温压场配置槽是稳定槽移动较慢,冷空气在槽后不断堆积。此时,华南上空低层为偏南气流,并不断加强,达急流强度,低空急流将孟加拉湾和南海暖湿空气向华南上空输送,并在华南北部到长江以南地区辐合。850 hPa低空急流在5月10日08:00发展到最强盛,桂林站风速达到22 m/s,为西南风,而桂林北面湖南怀化站为东南风10 m/s,风速和风向都有很强辐合,低空急流输送暖湿空气在广西北部到长江以南一带大量聚集,有利于暴雨在这一带出现。

从5月9日20:00开始,500 hPa上,贝加爾湖地区温度槽落后于高度槽,大气上下层斜压性增大,这样的温压场配置使得高空槽内有强冷平流,高空槽得到发展,横槽逐渐转为竖槽,冷空气在槽后偏北气流引导下快速南下,低纬度地区有高空波动东移影响广西地区(图2)。5月10日傍晚冷锋进入广西北部,由于前期有大量水汽和不稳定能量聚集,锋面南下冷暖空气交汇,强迫暖湿空气抬升,沿着锋面有带状对流云强烈发展,暴雨发生。锋面进入广西后,850 hPa切变线南压进入广西,切变南侧低空急流仍维持,5月10日20:00 850 hPa上,广西上空仍维持12 m/s以上急流,桂林站达16 m/s,强劲西南急流一方面继续输送大量水汽和不稳定能量,使得暴雨能够持续,另一方面使得锋面和切变线南压速度缓慢,降水时间维持较长时间,总降水量增加。由5月10日20:00至11日20:00雨量可见广西北部、东部都出现大到暴雨,部分地区大暴雨,局部乡镇有特大暴雨。

2 短时强降水分析

锋面进入广西后,沿锋面有带状对流云强烈发展,对流性强降水暴发。由于前期广西受暖湿气流控制,水汽和不稳定能量都充足,气层不稳定,易产生对流天气,锋面南下,冷空气抬升暖空气,触发对流天气强烈发展。从2014年5月11日04:00前6 h雨量分布图(图3)可看到,降水是沿锋面呈现一条带状,锋面到达地区降水强烈发生,锋面未到的地区则是晴好天气,降水主要是出现在锋面附近,这也是锋面暴雨特征之一。降水具有很强的对流性,只持续几个小时,锋面过境后强降水很快减弱结束,桂林、柳州北部降水结束。

此次过程中连续4 h都出现每小时超过100 mm强降水,这种强度降水历史罕见,其中最大雨强出现在河池天峨芭暮乡5月11日02:00,1 h降雨达117.3 mm。从河池的雷达探测数据分析看到,降水回波是一条状,为飑线回波带,回波带中存在数个超级单体对流风暴,并不断有新单体形成、发展、合并,使得强降水风暴强度维持很长时间。天峨附近正有一超级单体风暴,回波强度超过60 dBZ,而在速度图上有中气旋,说明对流发展旺盛。从雷达剖面图(图4)可以看出,对流云发高度很高,超过12 km,强度很强,但强回波主要在低层,且已经接地,说明对流风暴以强降水为主。此次过程降水主要以对流性强降水为主。

3 江淮气旋的影响

江淮气旋是一个强大低值系统,会使华南地区低空急流被卷入江淮气旋中,水汽辐合地区转移到江淮一带,此时华南上空虽有水汽输送,但水汽没有停留聚集,无法达到暴雨。另外,江淮气旋西侧偏北气流与锋面后部偏北风叠加,锋面南压速度很快,降水较短,雨量不大。此次暴雨过程中也有江淮气旋形成和发展,但形成时间较晚,因此对降水消空作用大大减少。5月10日20:00前后锋面进入桂北,桂北出现强降水,但此时江淮气旋尚未形成。

4 小结

(1)此次广西典型前汛期暴雨天气过程,降水过程分为2个阶段:前期锋前暖区暴雨阶段和后期锋面暴雨阶段。此次过程是在中高纬稳定两槽一脊天气形势背景下,低纬度多短波活动形成,两槽一脊天气形势也是广西前汛期出现暴雨天气过程最主要的天气形势之一。

(2)暖区暴雨是中高纬横槽稳定、冷空气堆积阶段,低纬度低空急流强烈发展过程中,通过地形抬升作用而产生,具有降雨强度强,时间较短,较为分散,预报难度大等特点,主要出现在山脉迎风坡面。

(3)锋面暴雨在锋面南下时,与冷暖空气交汇,由于前期低空急流发展强盛,广西上空聚集大量水汽和不稳定能量,冷空气南下迫使暖湿空气抬升,降水以对流性降水为主。连续几小时都出现每小时降水100 mm以上强降雨。锋面暴雨主要出现在锋面附近,锋面移过不久降水就迅速减小。

(4)江淮气旋是对广西暴雨天氣过程有重要影响的天气系统,其形成、发展会导致广西地区暴雨减弱消空,在此次过程中,江淮气旋是在强降水出现后才形成发展的,因此对降水消空作用不大。

参考文献

[1] 欧徽宁,梁姗姗,杨胜才.2013年广西一次前汛期暴雨过程分析[J].气象研究与应用,2013,34(4):14-17.

[2] 李勇,覃武,钟利华.广西2012年前汛期3次暴雨过程环流和中尺度特征[J].气象研究与应用,2013,34(2):31-35.

[3] 廖慕科,唐桥义,伍静,等.2010年4月桂东北一次暖区暴雨天气分析[J].气象研究与应用,2010,31(4):20-22,124.