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摘要 通过环流形势及新一代天气雷达二次产品资料分析,对2010年7月24日夜间白城市区局地暴雨特征进行了初步分析。分析表明,中低空切变线触发的对流,导致了这次强降水的发生,主要是雷达站西北方向生成的对流风暴,在暴雨发生地上空迅速加强发展。通过对此次天气a过程环流形势、雷达回波及二次产品等资料的分析,从中找出预报指标,为此类灾害性天气的预警积累经验。
关键词 暴雨;天气形势;要素;雷达资料;吉林白城;2010年7月24日
中图分类号 P458.121.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)19-0253-01
短时强降水是指短时间内降水强度较大,其降雨强度达到或超过某一量值的天气现象。短时强降水标准为1 h降水量≥20 mm。短时强降水最常见的形式是午后雷阵雨。7月下旬至8月上旬属于吉林省主汛期,此期间副热带高压西伸北抬,有利于水汽向北输送,当高空有较大水汽通量和不稳定能量的积累时,配合抬升条件,极易产生短时强降水。
2010年7月24日22:04至25日2:33,白城市区出现了短时强降水,并伴有雷暴,3 h降水量达60.6 mm;从白城市自动站逐小时降水记录来看,其主要降水集中在23:00—24:00,1 h降水量达41.3 mm。由于此次暴雨强度大、局地性强,造成城市积水严重,对人们生活造成严重影响。本文通过对环流形势、新一代天气雷达产品等资料的分析,提出了一些预报指标,为提高短时强降水的预报能力及预警发布提供参考[1-2]。
1 天气形势分析
2010年7月24日8:00,500 hPa高空图上,白城地区受槽后脊前影响,是一个疏散的脊,未来将进一步发展。受西北气流控制,但高空急流还未建立。至24日20:00副高西伸北抬,西北气流明显加强,最大风速达20 m/s,带来较强的冷空气,25日8:00,高空槽发展,西北气流进一步加强,并有明显的风向和风速的切变。从850 hPa流形式来看,7月24日8:00,暴雨区处在副高顶部,受贝加尔湖西北侧低槽前部的西南气流控制。至20:00,副高南撤,暴雨区西侧有西北东南向风向切变。高空环流配置造成了上冷下暖的不稳定层结,低空切变构成触发机制,使不稳定能量得以释放[3-4]。
2 自动气象站要素变化
2.1 气压
24日22:00,自动站显示白城市区气压值为996.0 hPa,23:00气压值迅速降低到990.2 hPa,而雨势最大的时段刚好出现在22:00至25日0:00之间。
2.2 风
24日23:00自动站显示白城市区以偏南风为主,到25日0:00,风向转为偏北风,说明在这1 h内有明显切变,这段时间也正是雨势最强时段。
2.3 湿度
24日22:00,白城市区温度露点差为5 ℃,相对湿度为74%,至23:00,温度露点差降低为1 ℃,相对湿度上升到94%,说明这段时间内空气湿度不断加大。
3 雷达资料分析
由于此次暴雨过程出现在雷达站上空,所以从当时雷达图上很难捕捉到有价值信息,但是从暴雨发生之前时次的雷达回波图和二次产品中可以找到明显指示。
3.1 基本反射率
从7月24日23:01和23:22 2张白城雷达站的雷达强度变化图可以看出,回波整体缓慢东移,强度逐渐加强,23:22强回波中心强度达到56 dBZ。
3.2 径向速度与综合切变
通过VAD风廓线产品可以了解在降水回波发展的不同阶段的风场垂直结构特征。从22:29的速度场上可以看出,回波带中存在明显的逆风区,说明辐合上升运动特别强烈,对流发展旺盛,加上充足的水汽供应,极易产生短时强降水。在速度方位显示风廓线图上可以看出,22:08开始,中低层出现偏南风和偏北风的垂直风切变,这是此次暴雨产生的又一主要原因。
3.3 风暴追踪信息
STI产品给出雷达覆盖范围内风暴过去15 min的位置、当前风暴质心位置及其移动轨迹。22:34有2个风暴单体位于暴雨区附近,风暴发展旺盛,移动缓慢,至23:01开始影响白城市区,风暴直接影响导致了短时暴雨的出现。
3.4 液态累计水含量与累积降水量
从23:01的垂直累积液态水含量图上可以看出,雷达站周围30 km范围内,液态水含量最大值在25 g/m2,水汽十分充足。从1 h降水量产品看,大值区为23 mm左右,而3 h累积降水量大值区在28 mm以上,考虑距离误差、回波加强趋势等因素,估计雷达回波移至测站上空时,3 h累积降水量应在50 mm左右。
4 结语
此次强降水受高空槽和地面低压共同影响,同时前期的西南气流有利于能量和水汽的积累,当高空有冷空气影响时,配合着低层辐合上升运动,便产生局地的强降水。通过分析总结,发现此次暴雨过程符合以下几个条件:上冷下暖的不稳定层结为暴雨的发生提供了能量条件;充足的水汽条件,云内含水量丰富,一般为5~8 g/m3,在最大上升速度的上方存在液态水的大值累积带;强烈的上升运动为暴雨的发生提供源源不断的动力;中低层强的垂直分切变是对流系统发生发展的有利条件;速度场中的逆风区反映了中尺度的辐合流场,低层的辐合有利于低层水汽向上输送,逆风区的存在往往预示有短时强降水的发生。
5 参考文献
[1] 车怀敏.德阳市2000年“8.17”区域暴雨天气预报分析[J].四川气象,2001(3):27-29.
[2] 何小娟,郑永泉.钦州市登陆中越边境南海台风暴雨天气分析[J].广西气象,2006(增刊1):57-58.
[3] 周翠芳,张广平,杨宝玲.2007年6月宁夏石嘴山市连阴雨中暴雨天气特征分析[J].宁夏工程技术,2008(2):65-69.
[4] 何草青,韦春霞.广西秋季一次冷空气造成的暴雨天气分析[J].气象研究与应用,2008(增刊1):79-80.
关键词 暴雨;天气形势;要素;雷达资料;吉林白城;2010年7月24日
中图分类号 P458.121.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)19-0253-01
短时强降水是指短时间内降水强度较大,其降雨强度达到或超过某一量值的天气现象。短时强降水标准为1 h降水量≥20 mm。短时强降水最常见的形式是午后雷阵雨。7月下旬至8月上旬属于吉林省主汛期,此期间副热带高压西伸北抬,有利于水汽向北输送,当高空有较大水汽通量和不稳定能量的积累时,配合抬升条件,极易产生短时强降水。
2010年7月24日22:04至25日2:33,白城市区出现了短时强降水,并伴有雷暴,3 h降水量达60.6 mm;从白城市自动站逐小时降水记录来看,其主要降水集中在23:00—24:00,1 h降水量达41.3 mm。由于此次暴雨强度大、局地性强,造成城市积水严重,对人们生活造成严重影响。本文通过对环流形势、新一代天气雷达产品等资料的分析,提出了一些预报指标,为提高短时强降水的预报能力及预警发布提供参考[1-2]。
1 天气形势分析
2010年7月24日8:00,500 hPa高空图上,白城地区受槽后脊前影响,是一个疏散的脊,未来将进一步发展。受西北气流控制,但高空急流还未建立。至24日20:00副高西伸北抬,西北气流明显加强,最大风速达20 m/s,带来较强的冷空气,25日8:00,高空槽发展,西北气流进一步加强,并有明显的风向和风速的切变。从850 hPa流形式来看,7月24日8:00,暴雨区处在副高顶部,受贝加尔湖西北侧低槽前部的西南气流控制。至20:00,副高南撤,暴雨区西侧有西北东南向风向切变。高空环流配置造成了上冷下暖的不稳定层结,低空切变构成触发机制,使不稳定能量得以释放[3-4]。
2 自动气象站要素变化
2.1 气压
24日22:00,自动站显示白城市区气压值为996.0 hPa,23:00气压值迅速降低到990.2 hPa,而雨势最大的时段刚好出现在22:00至25日0:00之间。
2.2 风
24日23:00自动站显示白城市区以偏南风为主,到25日0:00,风向转为偏北风,说明在这1 h内有明显切变,这段时间也正是雨势最强时段。
2.3 湿度
24日22:00,白城市区温度露点差为5 ℃,相对湿度为74%,至23:00,温度露点差降低为1 ℃,相对湿度上升到94%,说明这段时间内空气湿度不断加大。
3 雷达资料分析
由于此次暴雨过程出现在雷达站上空,所以从当时雷达图上很难捕捉到有价值信息,但是从暴雨发生之前时次的雷达回波图和二次产品中可以找到明显指示。
3.1 基本反射率
从7月24日23:01和23:22 2张白城雷达站的雷达强度变化图可以看出,回波整体缓慢东移,强度逐渐加强,23:22强回波中心强度达到56 dBZ。
3.2 径向速度与综合切变
通过VAD风廓线产品可以了解在降水回波发展的不同阶段的风场垂直结构特征。从22:29的速度场上可以看出,回波带中存在明显的逆风区,说明辐合上升运动特别强烈,对流发展旺盛,加上充足的水汽供应,极易产生短时强降水。在速度方位显示风廓线图上可以看出,22:08开始,中低层出现偏南风和偏北风的垂直风切变,这是此次暴雨产生的又一主要原因。
3.3 风暴追踪信息
STI产品给出雷达覆盖范围内风暴过去15 min的位置、当前风暴质心位置及其移动轨迹。22:34有2个风暴单体位于暴雨区附近,风暴发展旺盛,移动缓慢,至23:01开始影响白城市区,风暴直接影响导致了短时暴雨的出现。
3.4 液态累计水含量与累积降水量
从23:01的垂直累积液态水含量图上可以看出,雷达站周围30 km范围内,液态水含量最大值在25 g/m2,水汽十分充足。从1 h降水量产品看,大值区为23 mm左右,而3 h累积降水量大值区在28 mm以上,考虑距离误差、回波加强趋势等因素,估计雷达回波移至测站上空时,3 h累积降水量应在50 mm左右。
4 结语
此次强降水受高空槽和地面低压共同影响,同时前期的西南气流有利于能量和水汽的积累,当高空有冷空气影响时,配合着低层辐合上升运动,便产生局地的强降水。通过分析总结,发现此次暴雨过程符合以下几个条件:上冷下暖的不稳定层结为暴雨的发生提供了能量条件;充足的水汽条件,云内含水量丰富,一般为5~8 g/m3,在最大上升速度的上方存在液态水的大值累积带;强烈的上升运动为暴雨的发生提供源源不断的动力;中低层强的垂直分切变是对流系统发生发展的有利条件;速度场中的逆风区反映了中尺度的辐合流场,低层的辐合有利于低层水汽向上输送,逆风区的存在往往预示有短时强降水的发生。
5 参考文献
[1] 车怀敏.德阳市2000年“8.17”区域暴雨天气预报分析[J].四川气象,2001(3):27-29.
[2] 何小娟,郑永泉.钦州市登陆中越边境南海台风暴雨天气分析[J].广西气象,2006(增刊1):57-58.
[3] 周翠芳,张广平,杨宝玲.2007年6月宁夏石嘴山市连阴雨中暴雨天气特征分析[J].宁夏工程技术,2008(2):65-69.
[4] 何草青,韦春霞.广西秋季一次冷空气造成的暴雨天气分析[J].气象研究与应用,2008(增刊1):79-80.