于泽华 刘程 吕振东
摘 要:利用常规气象资料对2015年2月下旬南昌市一次持续性降水天气过程进行诊断分析。结果表明:欧亚大陆上空为两槽两脊形势,孟加拉湾活跃的南支波动不断输送西南暖湿气流,槽后西北气流引导冷空气不断扩散南下,且副高偏强使得南支槽前的西南气流明显加强,因此冷暖空气的交汇变得频繁,有利于后期持续性的降水。
关键词:持续降水;环流条件;地形
中图分类号:P458.121 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2019)07-0150-03
Abstract: Using conventional observed datum, the authors analyzed reasons of a continuous precipitation process in Nanchang. The results showed that there were two trough and two ridges over Eurasia, and the active South Branch of the bay of Bengal continuously delivered southwest warm moist air flow to Nanchang, and the northwest air flow after the trough leaded the cold air southward, and the strong subtropical anticyclones before trough made the southwest airflow obviously strengthened, which helped the continuous precipitation process.
Keywords: continuous precipitation;circulation conditions;topography
南昌市地处江西省北部,位于东亚季风区,夏季风可以带来充沛的水汽,且冷空气活动也比较频繁,冷暖空气交汇常常会带来大范围降水。2015年2月下旬,南昌市出现一次持续性降水天气过程,并出现比较罕见的暴雨。强对流天气产生的基本条件是大气层结不稳定、水汽条件、抬升触发机制和垂直风切变。因此,本文将从大尺度的环流系统、热动力条件等对本次过程的成因进行诊断分析。
1 降水实况
2015年2月19日起,南昌市自北向南陆续出现降水天气,强降水主要出现在西北部。2月19日08:00至28日08:00,全市平均降水量131.6mm,国家站中安义县累计降水量最大,为192.8mm,区域站中梅岭洗药坞累计降水量最大,为251.7mm,具体降水情况见图1(a)。本次强降水时段主要集中在20日08:00至21日08:00,全市24h平均降水量为42.6mm,共有38个台站24h累计雨量达到暴雨量级,梅岭洗药坞累计降水量最大,为93.2mm,且过程中伴随雷暴、大风等强对流天气。具体降水情况见图1(b)。
2 环流特征与主要影响系统分析
2.1 高层环流场分析
500hPa欧亚大陆上空为稳定的两槽两脊形势,西欧为高压脊,乌拉尔山为长波槽,形势不断向东发展移动,槽底切断多诱发于地中海东岸一带,且此形势下下游南支波动比较活跃,表明南昌会出现持续性大范围的阴雨天气。19—22日,不断有低槽移过南昌市,槽后西北气流引导冷空气不断扩散南下,而副热带高压明显偏南偏强,使得副热带高压西侧偏南气流的水汽输送加强,且孟加拉湾南支槽前西南暖湿气流活跃,因此,冷暖空气的交汇变得频繁,这种条件有利于后期持续性降水的发生发展。500hPa高空图如图2(a)所示。
200hPa高空急流非常明显。南昌市位于辐散区域内,低层辐合、高层辐散为对流天气提供了能量輸送和动力抬升条件。200hPa的湿度条件也较好,为降水的持续提供了有利条件。200hPa高空图如图2(b)所示。
2.2 中低层环流系统分析
850hPa图中有一条明显的冷式切变线[见图3(a)],而冷式切变降水会表现为明显的阵性,降雨强度变化比较大,这与实况降水强度大、雨量多也比较符合。20日08:00,切变线位于南昌市北部,而后开始向南压;21日08:00已基本压到南昌市,并且切变线附近的等温线比较密集,锋区比较明显。南昌市位于低空辐合区域内,西南急流对暖湿空气的输送非常明显,南昌市处在西南气流的控制下,这种高空深厚的西南气流为强对流天气的发生、发展提供了良好的基础。
从850hPa和700hPa湿度情况看(见图3),南昌市均处在湿区内,水汽条件较好。此外,850hPa和500hPa的温差也比较大,会造成上冷下暖的形势,再加上高空槽、切变线以及低空急流,配合低层辐合,会产生不稳定的能量,造成强降水天气的维持和发展。
地面天气图中(图略),20日08:00开始,南昌从18、19日受高压底后部控制转为受中心在我国西南部的低压控制,而且低压移速很快。21日08:00,锋面已经移到沿海地区。受此锋面影响,20日南昌市出现暴雨天气。25日08:00,地面图上也出现了一条锋面,压在江西省南部,而且26日08:00也接近入海。26日08:00,南昌市位于高压底后部,有强烈的辐合上升气流。2015年2月19日到28日,地面低压比较活跃,冷空气活动比较频繁,为南昌市持续的阴雨天气提供了保证。
3 水汽条件
从整层水汽通量分布及水汽输送情况来看[见图4(a)],2月下旬南昌市整层水汽通量比较大,且2月20—21日时整层水汽通量达到了270g/(cm·hPa·s)以上,水汽通量大值区与暴雨区分布基本一致。从850hPa的水汽输送情况来看,南昌市受西南急流的影响,水汽输送充沛,充足的水汽条件也为持续性降水的发生提供了有利保障。
4 地形作用分析
有分析表明[5-6],地形也是影响暴雨分布的一个主要影响原因之一,而本次过程降水大值区主要出现在南昌市西北部,相邻的宜春市东北部也出现了较强的降水。除了与大的环流背景有关外,与地理位置和地形也有一定的关系。此次暴雨的最大降水区域位于九岭山和梅岭之间,暴雨形成过程中,地形对水汽有抬升作用,低空的暖湿气流受到山的阻挡,在山区上方不断堆积,在热力触发机制作用下很容易发展成为对流单体,从而出现强降水天气。
5 结论
①在稳定的两槽两脊高空形势下,副热带高压偏强加之孟加拉湾南支波动活跃使得西南暖湿气流输送加强,且槽后西北气流引导冷空气不断扩散南下,因此冷暖空气的交汇变得频繁。这种条件非常有利于后期持续性降水的发生发展。
②中低层主要影响系统为850hPa的冷式切变线以及200hPa的高空急流, 切变线附近的等温线比较密集,锋区比较明显,且南昌市位于低空辐合区域,西南急流对于水汽的输送比较明显,且整层的湿度条件都很好,有利于降水的发生和持续。
③由于南昌西北部位于山区,除了考虑大的环流形势场以及水汽和垂直运动条件,还考虑了地形抬升对降水的影响,山区复杂的下垫面的动力、热力条件可能会对降水产生或加强或削弱的影响。
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