余克勤 谭修敏 李书君 张楠 刘安然 李抒泽
摘要 受副热带高压外围和低空切变线共同影响,2019年7月29—30日朝阳地区有一次强降水过程,特点为高湿高能、后倾结构偏稳定型降水。运用实况场和预报场资料,分析了各类影响因子对降水的影响,总结了关于副高外围强降水的经验预报、模式预报的分析技巧。
关键词 副热带高压;低空切变线;急流
中图分类号:P426.6 文献标识码:A 文章编号:2095-3305(2019)06-105-02
DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.06.040
A Summary of Heavy Rain Process Around the Subtropical High in Chaoyang Area
YU Ke-qinet al(Chaoyang Meteorological Bureau, Chaoyang, Liaoning 122000)
Abstract Influenced by the periphery of subtropical high and lowlevel shear line,there was a strong precipitation process in Chaoyang area from July 29 to 30,2019,which had the characteristics of high humidity,high energy,backward leaning structure and stable precipitation. Based on the data of the real and forecast fields,the influence of various factors on the precipitation was analyzed,and the analysis skills of the empirical forecast and the model forecast of the heavy rainfall around the subtropical high were summarized.
Key words Subtropical high;Low level shear line;Jet
受副热带高压外围和低空切变线共同影响,2019年7月29日08:00至30日05:00,朝阳南部大部分地区降大到暴雨,北部降小到中雨,平均降水量为46.6 mm,最大降水量为131.4 mm,最大小时雨强为71.3 mm。此次降水过程自西南向东北逐渐影响朝阳地区,29日午后16:00降水强度逐渐增大,18:00—19:00雨强达到最大,20:00之后逐渐减小到以小雨为主,23:00降水基本结束。笔者运用实况场和预报场资料,分析了各类影响因子对降水的影响,并总结了关于副高外围强降水的经验预报、模式预报的分析技巧。
1 形勢分析
1.1 实况图分析
7月29日08:00—20:00,地面天气图上位于华北地区的低压逐渐向东北方向移动,中心强度逐渐减弱,同时与自蒙古地区逐渐南下的低压汇合于朝阳地区,影响区域较大,地面有较强的辐合抬升,23:00左右冷锋系统影响朝阳地区,降水趋于结束。
500 hPa高空图上位于蒙古地区和河套地区的两支槽逐渐合并加深,朝阳市位于宽广的槽区,上空有一条明显的西南风向的中空急流,槽前的负涡度平流有利于降水天气的发生发展,同时引导着低层的切变线和急流系统逐渐东移影响,也引导着地面低压的移动,南部的低压系统带来充沛的水汽,北部的低压系统带来弱冷空气,上下层的系统配置利于大范围的降水,也为降水较长时间的维持提供了良好的抬升条件;副高位置位于朝阳地区南部约5个纬距,南落速度较慢,且稳定少动,引导底层西南气流持续输送水汽,也使得降水系统得以较长时间维持。
由7月29日20:00实况图可以发现,700 hPa和850 hPa有明显的切变线和西南急流,打开了高空的水汽通道,源源不断地为朝阳市输送南方的暖湿空气,急流和切变线间是深厚的湿区,水汽条件十分充沛,850 hPa的相对湿度全部达到了80%以上。整个天气系统上下层配置呈明显的后倾结构,由于水汽条件十分充沛,上下层系统配合良好且长时间维持,大部分地区出现了短时强降水天气,即使朝阳地区处于高能高湿的不稳定能量大值区,但是由于没有强冷空气过境,也没有合适的触发不稳定能量释放的系统,因此,此次降水以强降水为主,没有发生剧烈的雷雨大风、冰雹等强对流天气。
由7月29日20:00锦州的探空图验证可知,此次过程湿层和不稳定层都很深厚,850 hPa以下相对湿度全部达到80%以上,700 hPa到500 hPa的中层相对比较干,700 hPa以下都为位势不稳定层结,而且各层都是西南风,风力较大,结合同一时次高空实况图,自925 hPa到500 hPa的风都达到了急流的级别,自下而上的急流系统位于朝阳南部地区,且切变线自朝阳西北部逐渐向东移动,切变线后面的西北风偏小,使得此次降水系统能够稳定地、较缓慢地移过朝阳地区。
分析降水期间的卫星云图,发现水汽图像对此次降水的指示意义最明显。降水系统初始在河北省内,然后在西南气流的引导下逐渐向东北移动途经朝阳地区,16:00左右影响凌源市、喀左县一带,19:00影响全区。此次降水高空水汽十分充沛,降水云系边界也很明显,没有强冷空气的侵入,因此即使不稳定能量很强,也没有发生强雷暴天气。分析降水期间的雷达图,发现此次降水大部分时间是35 dBz的层状云降水回波,在降水强度最大期间,南部有小范围的超过50 dBz的回波,说明降水整体以稳定性为主,伴随小范围的短时强降水。
1.2 模式预报分析
此次降水欧中中心模式预报较为接近实况,分析其对此次降水的预报,副高和槽的位置、低层切变线的位置、低空急流的强度这些预报形势场与实况场基本一致,7月29日08:00起报的预报场显示29日17:00降水系统已经开始影响朝阳地区,这与实况也基本一致。根据欧洲中心的形势场预报,此次降水的重要影响系统之一切变线将持续到30日02:00,然而实际降水在29日20:00之后已经趋于减弱,23:00基本结束,結束时间提前于切变线影响时间。此时再观察29日08:00起报的欧洲中心的散度场预报,发现在29日17:00—20:00 700、850 hPa都有明显的辐散中心,且位置位于朝阳地区的南部、东部地区,使得近地面层的水汽能够获得较大的垂直上升速度,因此南部大部分地区都达到了暴雨以上的量级,这与实况的吻合度相当高,辐散中心的强度变化对此次强降水的时段和区域有很好的指示意义。
2 小结
(1)此次降水过程属于副热带高压外围的强降水,降水量空间分布南多北少,大气不稳定能量较大,水汽条件充沛,没有冷空气触发强对流,过程以层状云降水为主,伴随小范围的短时强降水。
(2)副热带高压比较稳定,南落速度缓慢,南、北高空槽的汇合使得朝阳地区位于宽广的槽区,地面南、北2个低压的汇合使得地面抬升能力较好,配合中、低层的急流和切变线,使得此次降水系统能够较长时间地稳定维持在朝阳地区上空。
(3)750 hPa和800 hPa的切变线和急流长时间在朝阳地区上空维持,打开了高空水汽通道,相对湿度达到80%以上,水汽条件十分充沛。
(4)水汽云图对上空水汽的反映明显,与降水落区对应很好。
(5)欧洲中心对此次过程的预报很有指导意义,形势预报场与实况基本一致,导致短时强降水的主要因子为850 hPa的辐散中心,落区和影响时间与实况吻合度很高。
(6)实况与经验性的预报降水结束时间有差别,降水的截止时间远远提前于切变线系统影响结束时间,与辐散中心的影响结束时间基本一致,这也为日后副高外围降水结束时间的预报提供了一点参考。
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责任编辑:郑丹丹