摘 要:利用气象监测资料对2023年7月2—4日太康县一次暴雨天气过及气象服务等方面进行分析,结果显示:2023年7月2—4日,太康县受副高边缘西南急流和切变线共同影响,引发短时强降水、雷暴大风等强对流天气;转楼乡、杨庙乡累计降雨量>150 mm,降水时空分布不均;此次暴雨天气过程,太康县气象局加强气候监测,并及时进行预警服务,为全防汛决策及公众防灾避险给予了有力的指导依据。
关键词:暴雨天气;太康县;服务总结;动力抬升
中图分类号:S572 文献标志码:B 文章编号:2095–3305(2024)07–0-03
我国地域辽阔,局部地区暴雨天气频发,特别是在全球气候变暖的大背景下,暴雨引发的洪涝灾害越发加剧,给地方经济的发展及社会大众生命财产安全构成极大威胁。
一直以来,国内许多气象学者对暴雨天气开展了系列的研究,并取得了一定的成果。寿绍文[1]对暴雨的特点、环流形势、天气系统、形成机制和诊断、预报方法等方面进行研究、梳理,指出中国暴雨具备显著的地域性、季节性和阶段性特点。高守亭等[2]指出暴雨天气形成机制较为复杂,涉及梅雨锋、西南涡、切变线、低空急流、东北低涡、暖区暴雨等影响系统,其演变机理及形成机制需要深入探究。徐姝等[3]主要探究了冷池对引发河南新乡“7·9”的特大暴雨的中尺度对流系统的影响。周慧等[4]通过分析2016年7月初湖南省中部以北一次暴雨天气开展分析,得出此次极端降水天气的主要影响系统为副热带高压、高空槽、西南低涡、切变线;高层水汽沿着西风带向湖南强降雨区输送;中层水汽以西南路径由孟加拉湾朝湖南输送;低空水汽大体上由南海朝北传输至湖南。
以河南省周口市为例,通过分析2023年7月2—4日太康县一次暴雨天气过程,对此次暴雨天气过程及预报预警服务进行探讨,掌握暴雨天气发生规律及形成机制,提高暴雨天气预报水平,为防灾减灾工作提供参考。
1 研究区域与方法
太康县位于河南省东部、黄淮平原西北部、淮河支流涡河上游,处于亚热带向暖温带的过渡区,属暖温带季风气候,春夏秋冬四季分明。年日照时数约2 049.3 h,年平均气温约14.8 ℃,年降水量约477.5 mm。
利用常规气象观测资料、NCEP(美国国家环境预报中心)发布的再分析资料等相关气象资料对2023年7月2—4日太康县一次暴雨天气进行诊断分析,阐述了此次暴雨实况、环流形势,并从此次过程的水汽条件、大气不稳定能量条件及动力条件等方面进行分析。
2 结果与分析
2.1 天气实况
受副热带高压边缘西南急流和切变线的共同影响,太康县7月2—4日发生了一次强降水过程,并伴有短时强降水、雷暴大风等强对流天气,转楼乡、杨庙乡累计降雨量>150 mm,降水时空分布不均。太康县各乡镇站点降水量分别为:转楼乡192.8 mm、杨庙乡171.1 mm、王集乡160.5 mm、朱口镇138.5 mm、龙曲镇137.6 mm、高贤乡122.2 mm、毛庄镇113.5 mm、马厂镇98.3 mm、高朗乡87.9 mm、马头镇87.9 mm、芝麻洼乡82.3 mm、老冢镇73.8 mm、五里口乡71.0 mm、常营镇62.6 mm、城郊乡59.9 mm、清集镇58.7 mm、符草楼镇52.3 mm、张集镇50.5 mm、逊母口镇46.1 mm、独塘乡45.7 mm、城关回族镇43.7 mm、板桥镇40.7 mm、大许寨镇38.0 mm。
如图1所示,2023年7月2日06:00—7月4日08:00,全周口市平均降水量为94.1 mm,有78个雨量站降水量>100 mm,累计降水量最大值在太康县转楼乡,为192.8 mm。最大小时雨强出现在杨庙乡,为70.6 mm。
2.2 天气形势分析
此次暴雨天气过程分为2个时段:7月2日08:00—3日05:00,以南部强降水和北部分散性强降水为主。7月3日17:00—4日02:00,全周口市大到暴雨,并伴随雷暴大风天气。
如图2所示,河南省位于副高边缘西北侧,中低空西南风急流向河南省输送水汽,有较强的不稳定能量和较充沛的水汽条件[5-6]。同时,周口市位于低层切变辐合区,切变线南北摆动,有较强的动力抬升条件。
从第一时间段分析,周口市南部出现强降水天气,2、3日白天,副高588线略北抬,低层切变线北移影响河南省中东部地区。在太康县南部地区,地面配合中尺度辐合线。从雷达回波上看,2日10:00,太康县南部地区已经形成东西向较强降水回波,强回波带位置与中低层切变线位置基本一致。从中国气象局短临预报业务平台(SWAN3.0)上可以看到,周口市南部地区出现明显短时强降水天气。
从第二时间段分析,3日20:00的形势场可以看到,500 hPa河南省有低槽且东移,副高逐渐向东退出,河南省位于槽前西南气流中;低空850 hPa在河南省北部地区形成低涡,低涡南部切变线东移影响河南省中东部,太康县有较好的动力抬升条件。同时,地面冷锋东移,并触发对流(图3)。
从物理量场分析,太康县有较强不稳定能量,整层可降水量>70 mm,水汽条件好,有利于造成短时强降水天气出现;0~6 km垂直风切变较强,有利于形成雷暴大风。
从雷达回波分析,在中国气象局短临预报业务平台(SWAN3.0)上可以看到,3日下午到夜里,南北向带状降水回波东移,给河南省中东部造成大范围暴雨,并伴短时强降水和雷暴大风。
2.3 物理量场分析
2.3.1 不稳定条件
暴雨天气的发生需要不稳定能量[7-9]。2023年7月3日08:00,从阜阳站的探空图可看出,从低层到高层的水汽条件良好,对流有效位能(Convective Available Potential Energy,CAPE)值为1 633.3 J/kg。
2023年7月3日20:00阜阳站探空图显示,CAPE值已提升至3 455.7J/kg,显示图呈“喇叭口”状。2023年7月3日20:00阜阳站静力温度分析图上显示,不稳定能量区域在500~850 hPa之间最大,且处于近地面的能量动力抬升条件良好,这有利于引发短时强降水天气[10-12]。
2.3.2 动力条件
通过对此次天气发生过程中太康县附近的阜阳探空站2023年7月3日08:00和20:00的探空图和天气形势分析,受副热带高压增强的作用和冷锋东移的影响,太康县在受槽前西南气流影响的水汽通量大值区中,产生新一轮强降水天气,主要呈高温、高湿的状态,为强降水天气的形成与发展给予了较好的温湿环境[13-15]。
同时,在500~850 hPa有较强的不稳定层结,自由对流高度及抬升凝结高度均下降,湿层比较深厚,潜在的不稳定能量非常大,沙氏(Showalter index,SI)指数、K指数均适宜强降水的产生与发展[16-18]。
在强降水发生期间,200 hPa河南省位于南亚高压前侧分流区,辐散抽吸作用明显,500 hPa太康县位于副高边缘西北侧、槽前,700 hPa太康县位于切变线、西南风急流中,850 hPa太康县位于切变线、西南风急流中,地面辐合线及较强的风切变促使上升运动越来越强,为此次暴雨天气的形成和发展提供了有利的动力条件[19-20]。
3 气象服务总结
2023年6月30日和7月1日,气象部门先后制作了两期《重要天气预报》,及时送到县委、县政府等领导手中并通报相关部门,通过明传、微信群、政府网站等平台通知乡镇和广大农户,并通过电视、广播等新闻媒体向社会公众发布。
太康县气象局于2023年7月2日11:00进入重大气象灾害(暴雨)Ⅳ级应急响应状态;7月2日11:30,制作标题为“今天到4日我县将有强降水天气”的重要天气预警报告,报送至县委、县政府、应急管理局、防汛抗旱指挥部。2023年7月2日16:00,太康县气象局参加了由应急管理局组织的天气形势联合会商,将具体的天气预报结论与各成员单位互通,积极做好响应后工作。
7月3日,根据周口市气象局关于将重大气象灾害(暴雨)Ⅳ级应急响应状态升级为Ⅲ级的命令要求,局长及分管业务领导、业务骨干在岗待命,密切关注灾害性天气的发展和变化情况,手机24小时保持开通。准确及时发布重要天气预报和预警信号。实时开展递进式气象服务,按照太康县气象局新修订的《太康县气象局县级强降水天气“叫应”服务标准和工作流程规定(修订)》,做好内部响应和外部叫应,天气预报、预警信号及降水实况及时向当地党委、政府及有关部门汇报。当发出暴雨橙色和红色预警信号后,做好叫应服务系统备案,并按时将雨情信息与防汛抗旱指挥部成员单位进行信息共享。
预警信号发出后,气象部门多渠道转发到相关微信群,或通过电话方式告知各领导;出现暴雨红色预警信号时,按照与太康县教体局联合发文的《太康县暴雨红色预警信号停课工作实施细则》,叫应教体局安全办主任,及时沟通暴雨情况,做到精准预报、精确研判,将第一道防线作用发挥好。
4 结论
(1)此次暴雨天气具备持续时间长,降水强度大,影响范围广的特点。在7月2—4日,受副高边缘西南急流和切变线共同影响,太康县出现一次强降水过程,并伴有短时强降水、雷暴大风等强对流天气,转楼乡、杨庙乡累计降雨量>150 mm,降水量的时空分布不均。
(2)针对此次暴雨天气过程,太康县气象局加强气候监测,并及时提供预警服务。制作重要天气报告纸质版报送县委、县政府、应急管理局、防汛抗旱指挥部,并通报相关部门,通过短信、微信群、融媒体等渠道向社会公众发布,为全市防汛决策及公众防灾避险给予了有力的指导依据。
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