崔恒立 李康丽
摘要 对2016年6月湖北出现的持续性暴雨过程的环流形势进行了分析,并总结了该次过程对当地农业生产的影响。
关键词持续性暴雨;环流形势;农业生产;影响;湖北
中图分类号:P45.1+21.1文献标识码:A文章编号:2095-3305(2019)03-089-02
DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.03.037
我国是暴雨天气频繁出现的国家,尤其是夏季暴雨天气极易引发洪涝灾害和次生灾害,严重威胁着社会经济发展及人民生命财产安全。持续性的暴雨天气会导致大量积水产生,进而引发洪涝灾害[1]。湖北地处亚热带,位于典型的季风区内。全省除高山地区外,大部分为亚热带季风性湿润气候,光能充足,热量丰富,无霜期长,降水充沛,雨热同季。年内降水主要集中在夏季,该时期出现暴雨和大暴雨天气的概率较大,对农业生产、交通运输等均会产生影响。因此,加强对暴雨天气过程的研究至关重要[2]。2016年6月底,湖北出现了一次持续性暴雨天气,这次暴雨过程覆盖范围广且降水总量大,对人民生命财产安全造成了严重影响。基于此,文中对该次暴雨过程的环流形势进行了分析,并总结了暴雨对当地农业生产的影响,旨在为提升当地气象部门对暴雨天气的预报水平奠定基础。
1天气实况
2016年6月30日凌晨开始,湖北省自西向东出现区域性大暴雨过程。据6月29日20:00至7月6日16:00雨量统计,湖北省中东部累计降水量在125~733 mm,其中鄂东南大部、鄂西南、江汉平原东部累计降水量249~733 mm。8县市累计降水超过500 mm,分别为江夏733 mm、新洲616 mm、团风584 mm、武汉580 mm、蔡甸579 mm、黄陂565 mm、麻城541 mm、黄冈520 mm。据统计,此轮降水全省共出现暴雨及以上113站次,其中麻城(333.6 mm)、大悟(302.6 mm)、红安(291.4 mm)、赤壁(277.6 mm)、江夏(254.7 mm)、黄陂(257.8 mm)和蔡甸(263.8 mm)7站次特大暴雨,41站次大暴雨,66站次暴雨。
2环流形势
将该次持续性暴雨天气过程划分为3个阶段,对3个阶段暴雨天气环流形势分析如下:
2.1第一阶段
200 hPa高空处有稳定的环流形势,南亚高压不断向南海上空延伸,我国中部存在低槽,槽前有高空急流,湖北省在槽前和急流入口区右侧的高空辐散区,对于气流辐合的抬升作用提供了有利条件。500 hPa处,阻塞高压强度减弱,在暴雨出现时,高纬度地区的单阻型环流形势促进了大量冷空气在湖北地区积聚。中纬度地区存在平直的西风气流,而上游的深厚短波槽不断向东移动。华南和南海地区被副热带高压西伸脊控制,湖北位于槽前偏南气流和暖湿空气交汇区内,促进了降水天气的出现。850 hPa处(图1a),湖北上游有低涡和切边线存在,低涡向东移动时,使得湖北地区的大气辐合上升加强,再加上来自南海的充足水汽输送,增加了暴雨天气强度。随着时间的推移,500 hPa高度层上的阻塞高压强度逐渐减弱直至崩溃,来自贝加尔湖高压中心减弱为高压脊,促进了冷空气向南转移。出现在中纬度的短波槽迅速移动到湖北省东部,第一阶段暴雨结束。850h Pa处,低涡仍旧影响湖北部分地区,湖北地区的暴雨天气仍然持续。
2.2第二阶段
200 hPa处,贝加尔湖东部有低压中心存在且逐渐转为低压槽,南亚高压西退趋势不太明显,高空急流区不断向东移动,湖北地区维持少动,促进了上升运动的加强。500 hPa处,贝加尔湖东部低压中心转为低压槽,而新的低压槽则出现在四川-重庆一带,低压槽在到达湖北附近时强度增加,使得湖北槽前降水加强。当该阶段暴雨达到峰值时,850 hPa处的横槽对湖北产生影响(图1b),此时有强的风切变存在,其南侧的西南气流使得大量暖湿空气进入到湖北省境内。500 hPa处的西太平洋副热带高压东退加强,输送到湖北的水汽则逐渐减弱。850 hPa处,横槽始终影响湖北且有明显风切变存在,因水汽辐合减弱,使得该阶段暴雨强度弱于第一阶段。
2.3第三阶段
200 hPa处,南亚高压强度增加,浅槽逐渐转为深厚低压槽,高空急流位置偏东,高空急流对湖北的作用不太明显,受到深厚低压槽的影响,湖北上空属于辐散区,对降水天气的出现提供了有利条件。500 hPa处,位于我国北部的低压槽强度减弱,槽前仍旧分布有湖北地区,为降水天气的出现提供了动力条件。850 hPa处(图1c),湖北有较强风切变,且副热带高压对其的影响较为明显,使得东南气流逐渐转为偏南气流,并不断向湖北地区输送水汽,也是湖北地区暴雨强度迅速增加的原因。湖北上空的辐散较为明显,因西移台风对水汽的抽吸作用,使得湖北上空的水汽输送逐渐减少,影响湖北的降水天气强度逐渐减弱。
3持续性暴雨天气对农业生产的影响
暴雨来势猛、雨量大,尤其是大范围持续性暴雨和集中的特大暴雨,不仅影响工农业生产,造成严重的经济损失,甚至能危及人民的生命。暴雨的危害主要有2种:①由于暴雨急且大,排水不畅易引起积水成涝,土壤孔隙被水充满,造成陆生植物根系生理活动受到抑制,并导致缺氧,从而使作物受害而减产;②由暴雨引起的洪涝淹没作物,使作物新陈代谢难以正常进行而发生各种伤害,淹水越深,淹没时间越长,危害越严重。
截至2016年7月7日18:00,据受灾较为严重的武汉、黄冈、随州、天门、潜江、仙桃、宜昌、孝感、荆门、鄂州、恩施、黄石、神农架、十堰等地农业部门上报汇总,主要灾情如下:6月30日至7月7日的受强降雨影响,受灾面积117.45 万hm2,成灾面积62.24万hm2,绝收17.93万hm2,受灾作物主要为水稻、蔬菜、花生、棉花、茶树等,直接经济损失65.29亿元。受灾较重的市(县、区)有:麻城受灾6.44万hm2,监利5.75万hm2,洪湖4.99万hm2。
阴雨天气候会导致农作物生育期推迟,如早稻生育期普遍推迟7~10 d,结实率降低。因该次暴雨过程,公安县早稻结实率偏低面积约为3 307 hm2,其中结实率在30%以下的面积800 hm2,占24.2%;结实率30%~50%的面积1 067 hm2,占32.2%;結实率在50%~70%的面积1 440 hm2,占43.6%。强降雨天气不仅影响早稻生产,还影响晚稻的播种移栽,使中稻分蘖减少,弱苗增多。此外,持续性降雨还增加了动植物疫病流行风险。
4小结
(1)2016年6月30至7月6日湖北省出现了持续性的暴雨天气,这次暴雨天气的主要特点是持续时间长、覆盖范围广且降水总量大,对人民生命财产安全造成了严重影响。
(2)同一连续性降水过程的3段暴雨环流形势存在一定差异,即主要影响系统不同:第一阶段暴雨是典型梅雨期环流形势;第二阶段则是短波槽和低涡发展共同作用形成的横槽切变线;第三阶段受横槽和西太平洋副热带高压影响。
(3)持续性暴雨天气对农业生产造成了严重影响,持续降雨不仅影响早稻生产,还影响晚稻的播种移栽,使中稻分蘖减少,弱苗增多。此外,还增加了动植物疫病流行风险。
参考文献
[1] 赵玉春.梅雨锋对引发暴雨的中尺度对流系统发生发展影响的研究[J]. 大气科学,2011,35(1):81-94.
[2] 张瑞萍,马旭林,盛文斌,等. 2011年6月江淮梅雨期暴雨主要影响系统特征[J]. 大气科学学报,2014,37(3):366-377.
责任编辑:刘赟