摘要 利用实况资料对2018年6月25—26日山东地区大范围暴雨天气成因进行分析。副高异常增强,副高边缘有较强低空急流和超低空急流输送水汽,同时配合有较好动力抬升及热力条件,造成了暴雨天气。最后,通过分析欧洲中心数值模式资料,发现对暖区暴雨的预报偏弱是造成大暴雨漏报的主要原因。
关键词 暴雨;天气形势;数值预报
中图分类号:P458 文献标识码:A 文章编号:2095–3305(2020)06–0–02
DOI:10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.06.013
夏季暴雨是山东地区主要灾害性天气之一,近几年来随着极端性暴雨不断增多增强,其致灾性也不断凸显,如何提升暴雨天气预报准确率是预报工作中的重点和难点。国内外相关学者已对暴雨天气的形成与发展机制进行了深入研究,并取得了许多有价值的研究成果[1-5]。选取山东省2018年夏季一次暴雨天气过程,从各层影响系统、探空图、能量条件、水汽条件、动力条件等几个方面分析此次暴雨天气成因,同时结合欧洲中心细网格模式对暴雨落区的预报,简要分析此次大暴雨漏报的原因。通过对山东省此次大范围暴雨天气过程进行分析,以提高对暴雨天气尤其是暖区暴雨天气的预报能力。
1 天气实况
2018年6月25日04∶00—27日07∶00,山东省出现了一次大范围暴雨天气过程,全省平均降水量77.7 mm,47个站出现了暴雨,33个站达到了大暴雨。大监站最大降水量出现在潍坊安丘,为244.7 mm;过程最大降水量出现在临朐寺头镇水库,为283 mm;小时最大降水量出现在潍坊临朐蒋峪,为102.8 mm;6月25日有8个站日降水量突破本站6月历史极值,6月26日1站突破本站历史极值,5站突破本站6月历史极值。此次降水过程雷电较弱,雷暴大风不强,以短时强降水为主,降水强度大,效率高,持续时间长。
2 成因分析
2.1 天气形势分析
从天气尺度系统来看,造成此次大暴雨的天气系统有:高空槽、低空急流和低涡切变线。
25日08∶00,500 hPa高空冷涡位于贝加尔湖东部,冷涡延伸出的高空槽位于110°E附近,副高强盛,山东省位于副高边缘,584线穿过山东中部,不稳定能量较强;700 hPa西南急流自南海延伸至山东中部,850 hPa西南急流顶部存在风速辐合,925 hPa存在超低空急流,水汽输送旺盛。20∶00,500 hPa西风槽东移至118°E附近,有所加深,山东北部有弱冷空气侵入,副高略有南落;700 hPa西南急流自鲁西南北上加强超过18 m/s,急流前端出现暖式切变线,850 hPa鲁南到鲁中地区处于急流前端,鲁中地区存在较强风速辐合,风速也达到了18 m/s,925 hPa超低空急流在山东西部出现气旋式倒槽辐合。26日08∶00,500 hPa高空槽继续东移,700 hPa和850 hPa低空急流(风速超过20 m/s)已经发展到山东北部,配合925 hPa超低空急流,水汽输送旺盛。
2.2 探空分析
从25日20∶00章丘探空图可以看出,中低层相对湿度很大,低层绝对水汽含量很高。各层风速较强,850 hPa西南风达到16 m/s,湿层厚度在增加,同时暖云层厚度为5 142 m,暖云层越厚,越有利于高降水效率产生,对流有效位能均为中等强度,0℃层高度不利于产生冰雹,0~6 km垂直风切变均为中等偏弱量级,这些特征表明这是一次以强降雨为主的天气过程,冰雹和雷暴大风强度较弱(图1)。
2.3 其它物理量场分析
(1)能量条件。从25日20∶00假相当位温剖面图可以看出,850 hPa以下为假相当位温密集区。整个山东位于假相当位温高能舌附近,位于高能舌顶端能量锋区上,低空急流为暴雨提供了热力不稳定条件,且850 hPa假相当位温大于70℃,能量条件非常好,有利于出现强降水天气(图2)。
(2)水汽条件。6月25日08∶00,整个山东地区850 hPa比湿都在12 g/kg左右,自西南向东北方向逐渐减小。随着西南暖湿气流不断输送水汽,至20∶00山东大部比湿达13 g/kg以上,山东西部达到15 g/kg以上。26日08∶00比湿达14~16 g/kg。20∶00大气可降水量大部在70 mm以上,南部达80 mm以上,较08∶00有大幅度增加,水汽条件非常有利于大范围暴雨和短时强降水产生(图3)。
(3)动力条件。25日20∶00,由散度剖面图分析可知,山东地区低层具有明显辐合中心,高层辐散,表明低层具有较强辐合上升运动,将导致不稳定能量的触发和释放,从而造成更剧烈的上升运动,高低空配置有利于强上升运动的产生和维持,有利于产生强对流天气(图4)。
3 模式预报检验
欧洲中心细网格模式预报对于72 h内暴雨落区预报已比较准确,24日20∶00起报比23日20∶00起报的暴雨落区和雨带走向更接近实况,但大暴雨漏报,可见EC模式对于暖区暴雨的预报偏小[6]。
4 总结
此次强对流过程是典型的副高边缘暖区降水过程,副高异常增强,配合有较强低空急流输送水汽,以及边界层辐合线造成的上升运动。同时日本海附近存在强盛高压脊与副高叠加,形势稳定,降水时间长。在热力、水汽、动力条件配合下,造成了大范围暴雨天气。最后分析得出欧洲中心细网格模式对此次暴雨的预报不足之处主要是大暴雨漏報,其原因是模式对于暖区暴雨的降水量级预报偏小。
参考文献
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责任编辑:黄艳飞
Analysis of the rainstorm process in June 25-26, 2018 in Shandong Province
LIU Jie (Tai'an Meteorological Bureau, Tai'an, Shandong 271000)
Abstract At first, this article uses actual data to analyze the causes of the large-scale rainstorm in June 25 to 26, 2018 in Shandong. The subtropical high increased abnormally, and strong low-altitude jets and ultra-low-altitude jets transported water vapor along the edge of the subtropical high. At the same time, they had good power uplift and thermal conditions, resulting in heavy rain. Finally, by analyzing the data of the European Central Numerical Model, it is found that the weak forecast of heavy rain in the warm zone is the main reason for the underreport of heavy rain.
Key words rainstorm; weather situation; numerical forecasting
基金項目 山东省气象局青年科研基金项目(2019SDQN15)。
作者简介 刘洁(1991–),女,山东滕州人,助理工程师,主要从事暴雨诊断和数值模拟研究方面的研究。
收稿日期 2020–05–02