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[摘 要]利用常规观测资料、加密站点降雨量、MICAPS资料和雷达资料,对2018年7月2日四川新津机场大暴雨过程进行环流形势、主要影响天气系统、雷达回波特征及大暴雨的成因分析。结果表明:本次大暴雨是高原槽东移发展,配合中低空切变线,在盆地西南部激发中小尺度系统,并沿着低槽前部偏南气流的引导,不断东南移动,形成了本次大暴雨过程。
[关键词]大暴雨,环流形势,高原槽,中低空切变线
中图分类号:P458.121.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)01-0305-01
引言
暴雨是夏季常见的一种灾害性天气。指日降水量达到和超过50mm的降水,它分为暴雨、大暴雨、特大暴雨三个量级。
四川盆地素有华西雨屏之称,是我国多暴雨中心之一。不少的气象专业人员对发生在这里的大暴雨天气过程进行过深入的研究,得出了许多有实践意义的研究成果。通过分析,对于此次过程,本文试图寻找大暴雨发生、发展的预报着眼点。
1 过程概况
2018年7月2日6点至18点,受高空低槽与低空辐合气流的影响,机场所在区域出现了一次明显的雷雨天气过程,其12小时降水量为107.6mm。按12小时大暴雨降水量须符合70mm~140mm的划分标准,当日强降水为大暴雨。
从大成都范围来看,降水主要集中在邛崃、浦江、崇州、郫县、双流、新津等地,境内多数地区已达到大暴雨,甚至特大暴雨。最大累计降水量出现地区是浦江西来镇313.2mm,其次为浦江铜鼓村306.6mm,最大小时雨量出现在浦江西来镇107.8mm。
统计的8个站点中,除大邑63.2mm属于暴雨量级,其它七个均已达到大暴雨量级。其中,浦江141.8 mm,已达到特大暴雨,较次之的有,郫县136.8 mm,双流121.3 mm,崇州114.3 mm,邛崃110 mm,新津107.6 mm,温江76.2 mm。当日18点以后,随着500HPA高原低槽东移,主降水区域随之转移,自贡、资阳、乐山、宜宾等地成为了降水集中地,多地方降雨量达到暴雨与大暴雨程度。
2 天气形势分析(图略)
7月1日08点实况图,200hpa上,四川大部受南压高压东部脊线控制,到20点,高压脊线位于北纬30°以北。盆地中西部的风在风向上有反气旋式的曲率,具有风速大小上的辐散。
500hpa高纬度地区的环流形势为两槽一脊型,副高西侧边沿在贵州、四川、重庆与陕西南部一带,青藏高原中部存在有一个反气旋环流,高原到四川偏东气流,两高之间存在有一条东北—西南向的切变线;20点500hpa图上,584线在四川南部、长江中下游一带,副高在东部沿海一带,西藏地区有一低槽,川西高原北部有低槽東移,其后并伴有冷平流, 盆地有—1~—3位势什米变高。四川盆地位于高空槽前,槽前西南气流中,存在有暖平流,其为西南气流控制,西部、中部湿度较大。
当日08点700hpa图中,盆地存在有一条东北—西南向的切变,四川大部为偏南气流,到20点,西南风加强,最大风速为8~10米/秒;700hpa上,其西南部有一气旋曲率,湿度较大,中低层均是比较一致的偏南风控制;川西南有明显的辐合流场,即西南低涡。850hpa上,从盆地到中南半岛均为连续的偏南气流控制,湿度条件较好,盆地西南部受一低压中心控制,具有明显的气旋式辐合,水汽输送通道建立。850hPa盆地南部有风场辐合,盆地低层湿度条件较好。探空资料显示,盆地大部CAPE值达1012J/kg仍较大,不稳定能量较高。
高层辐散,低层辐合的上下层结构为此次大暴雨提供了良好的动力条件。中低层西南气流建立的水汽通道为大暴雨提供了良好的水汽条件;之前的晴好天气导致大气处于高温高能状态,层结不稳定,为大暴雨的发生提供了良好的热力条件。高空环流形势表明,对流低层风场出现辐合与气旋型涡度场,副高减弱配合冷空气南下有利于中尺度天气系统的发生,促使中尺度对流云团的发展与东移,同时,由于副高东退,形成阻塞形势,降雨稳定而集中。7月2日晚,500hpa气旋曲率移至盆地东部,对应的降水也转移至盆地东南,甚至重庆、贵阳一带。中低层转为偏北风,辐合中心在盆地东南。此次大暴雨过程结束。
3 不稳定能量分析(图略)
对流性天气发生须满足三个条件:充足的水汽、强烈的上升运动以及较长的持续时间。不稳定能量越大,对流性天气表现的越强烈。在此,运用K指数、SI指数进行判断。
大暴雨发生之前的几天,降水区域一直维持高湿高能的状态。
此次大暴雨过程中,K指数一直维持在41~37,SI指数从-1.43、-2.64到7月2日的-1.98与1.03。大暴雨的酝酿、发生到结束,两指数的变化吻合。700hpa在1日08点、20点,以及2日08点、20点的温度露点差分别是3、1、1、1。整个500hpa及以下空气都接近饱和,为本次大暴雨提供了有利的水汽条件。1日20点500hpa与850hpa的假相当位温差值为-20.43℃,表明位势相当不稳定;同时,850hpa的假相当位温为86.57℃,远远大于了暴雨发生时假相当位温的经验值70℃。1日20点到大暴雨发生当日的08点,500hpa及以下的空气仍然维持饱和状态,500hpa与850hpa的假相当位温差值为增大到-13.27℃,850hpa的假相当位温为90.46℃,由探空资料提供的指标来看,本次大暴雨的物理条件已经具备。
7月2日20点探空资料上可以看出,发生在成都的大暴雨趋于结束,K指数下降到37,SI指数1.03,表明能量已经得到释放,气层向稳定层结转变。
在高湿高能的条件下,500hpa高空槽东移,引导冷空气南下,配合中低层西南暖湿气流,盆地中西部产生了较大范围的大暴雨天气。
4 卫星云图、多普勒雷达回波演变(图略)
1日下午,青藏高原及其东部的槽线、切变线云系发展较快,并逐渐东移;副高西侧、西南侧不断生成对流云团,并北上与之汇合。20点左右,在川西北,椭圆形的MCS暴雨云团形成,并继续东移,之后云团在成都地区影响、维持时间长达12小时,2日20点以后向川东南移动。成都地区大暴雨结束。
7月1日夜间,在雷达回波图上,汉源、荥经、洪雅、名山、邛崃、大邑等川西南、西北的降水回波东、东北移,在第二天早上6点左右抵达新津并与北线降水回波合并影响成都地区,形成长达12小时的持续性大暴雨。
回波在盆地中西部形成东北—西南向回波带,强度为45~55DBZ,对流回波高度在14~17公里,维持约7~8小时,新津区域共发生雷电现象59次,最多的是浦江258次,次之为邛崃157次。
在径向速度图上,大暴雨区域的辐合与非降水区域的辐散比较分明。在整个过程中,大暴雨主区在川中、川西南。大暴雨出现时,降水落区存在较强的辐合,而在辐散区域,降水较少,甚至没有降水,如川东的三台、中江一带。在径向速度图上,存在有一个辐散场,因此,在其西侧地区出现强降水,而东侧无雨。
从雷达回波演变来看,此次大暴雨大致分为3个阶段:2日凌晨之前为生成发展;2日白天为成熟维持;2日18点以后为结束、东南转移。
5 小结
5.1 高空低槽东移与副高东退是此次大暴雨的环流背景,中低层比较一致的西南气流为此次大暴雨提供了有利的大气环流条件。
5.2 高层辐散低层辐合、强烈的上升运动为此次强降水提供了动力条件,高温高湿的大气状态为此次强降水提供了热力条件。
[关键词]大暴雨,环流形势,高原槽,中低空切变线
中图分类号:P458.121.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)01-0305-01
引言
暴雨是夏季常见的一种灾害性天气。指日降水量达到和超过50mm的降水,它分为暴雨、大暴雨、特大暴雨三个量级。
四川盆地素有华西雨屏之称,是我国多暴雨中心之一。不少的气象专业人员对发生在这里的大暴雨天气过程进行过深入的研究,得出了许多有实践意义的研究成果。通过分析,对于此次过程,本文试图寻找大暴雨发生、发展的预报着眼点。
1 过程概况
2018年7月2日6点至18点,受高空低槽与低空辐合气流的影响,机场所在区域出现了一次明显的雷雨天气过程,其12小时降水量为107.6mm。按12小时大暴雨降水量须符合70mm~140mm的划分标准,当日强降水为大暴雨。
从大成都范围来看,降水主要集中在邛崃、浦江、崇州、郫县、双流、新津等地,境内多数地区已达到大暴雨,甚至特大暴雨。最大累计降水量出现地区是浦江西来镇313.2mm,其次为浦江铜鼓村306.6mm,最大小时雨量出现在浦江西来镇107.8mm。
统计的8个站点中,除大邑63.2mm属于暴雨量级,其它七个均已达到大暴雨量级。其中,浦江141.8 mm,已达到特大暴雨,较次之的有,郫县136.8 mm,双流121.3 mm,崇州114.3 mm,邛崃110 mm,新津107.6 mm,温江76.2 mm。当日18点以后,随着500HPA高原低槽东移,主降水区域随之转移,自贡、资阳、乐山、宜宾等地成为了降水集中地,多地方降雨量达到暴雨与大暴雨程度。
2 天气形势分析(图略)
7月1日08点实况图,200hpa上,四川大部受南压高压东部脊线控制,到20点,高压脊线位于北纬30°以北。盆地中西部的风在风向上有反气旋式的曲率,具有风速大小上的辐散。
500hpa高纬度地区的环流形势为两槽一脊型,副高西侧边沿在贵州、四川、重庆与陕西南部一带,青藏高原中部存在有一个反气旋环流,高原到四川偏东气流,两高之间存在有一条东北—西南向的切变线;20点500hpa图上,584线在四川南部、长江中下游一带,副高在东部沿海一带,西藏地区有一低槽,川西高原北部有低槽東移,其后并伴有冷平流, 盆地有—1~—3位势什米变高。四川盆地位于高空槽前,槽前西南气流中,存在有暖平流,其为西南气流控制,西部、中部湿度较大。
当日08点700hpa图中,盆地存在有一条东北—西南向的切变,四川大部为偏南气流,到20点,西南风加强,最大风速为8~10米/秒;700hpa上,其西南部有一气旋曲率,湿度较大,中低层均是比较一致的偏南风控制;川西南有明显的辐合流场,即西南低涡。850hpa上,从盆地到中南半岛均为连续的偏南气流控制,湿度条件较好,盆地西南部受一低压中心控制,具有明显的气旋式辐合,水汽输送通道建立。850hPa盆地南部有风场辐合,盆地低层湿度条件较好。探空资料显示,盆地大部CAPE值达1012J/kg仍较大,不稳定能量较高。
高层辐散,低层辐合的上下层结构为此次大暴雨提供了良好的动力条件。中低层西南气流建立的水汽通道为大暴雨提供了良好的水汽条件;之前的晴好天气导致大气处于高温高能状态,层结不稳定,为大暴雨的发生提供了良好的热力条件。高空环流形势表明,对流低层风场出现辐合与气旋型涡度场,副高减弱配合冷空气南下有利于中尺度天气系统的发生,促使中尺度对流云团的发展与东移,同时,由于副高东退,形成阻塞形势,降雨稳定而集中。7月2日晚,500hpa气旋曲率移至盆地东部,对应的降水也转移至盆地东南,甚至重庆、贵阳一带。中低层转为偏北风,辐合中心在盆地东南。此次大暴雨过程结束。
3 不稳定能量分析(图略)
对流性天气发生须满足三个条件:充足的水汽、强烈的上升运动以及较长的持续时间。不稳定能量越大,对流性天气表现的越强烈。在此,运用K指数、SI指数进行判断。
大暴雨发生之前的几天,降水区域一直维持高湿高能的状态。
此次大暴雨过程中,K指数一直维持在41~37,SI指数从-1.43、-2.64到7月2日的-1.98与1.03。大暴雨的酝酿、发生到结束,两指数的变化吻合。700hpa在1日08点、20点,以及2日08点、20点的温度露点差分别是3、1、1、1。整个500hpa及以下空气都接近饱和,为本次大暴雨提供了有利的水汽条件。1日20点500hpa与850hpa的假相当位温差值为-20.43℃,表明位势相当不稳定;同时,850hpa的假相当位温为86.57℃,远远大于了暴雨发生时假相当位温的经验值70℃。1日20点到大暴雨发生当日的08点,500hpa及以下的空气仍然维持饱和状态,500hpa与850hpa的假相当位温差值为增大到-13.27℃,850hpa的假相当位温为90.46℃,由探空资料提供的指标来看,本次大暴雨的物理条件已经具备。
7月2日20点探空资料上可以看出,发生在成都的大暴雨趋于结束,K指数下降到37,SI指数1.03,表明能量已经得到释放,气层向稳定层结转变。
在高湿高能的条件下,500hpa高空槽东移,引导冷空气南下,配合中低层西南暖湿气流,盆地中西部产生了较大范围的大暴雨天气。
4 卫星云图、多普勒雷达回波演变(图略)
1日下午,青藏高原及其东部的槽线、切变线云系发展较快,并逐渐东移;副高西侧、西南侧不断生成对流云团,并北上与之汇合。20点左右,在川西北,椭圆形的MCS暴雨云团形成,并继续东移,之后云团在成都地区影响、维持时间长达12小时,2日20点以后向川东南移动。成都地区大暴雨结束。
7月1日夜间,在雷达回波图上,汉源、荥经、洪雅、名山、邛崃、大邑等川西南、西北的降水回波东、东北移,在第二天早上6点左右抵达新津并与北线降水回波合并影响成都地区,形成长达12小时的持续性大暴雨。
回波在盆地中西部形成东北—西南向回波带,强度为45~55DBZ,对流回波高度在14~17公里,维持约7~8小时,新津区域共发生雷电现象59次,最多的是浦江258次,次之为邛崃157次。
在径向速度图上,大暴雨区域的辐合与非降水区域的辐散比较分明。在整个过程中,大暴雨主区在川中、川西南。大暴雨出现时,降水落区存在较强的辐合,而在辐散区域,降水较少,甚至没有降水,如川东的三台、中江一带。在径向速度图上,存在有一个辐散场,因此,在其西侧地区出现强降水,而东侧无雨。
从雷达回波演变来看,此次大暴雨大致分为3个阶段:2日凌晨之前为生成发展;2日白天为成熟维持;2日18点以后为结束、东南转移。
5 小结
5.1 高空低槽东移与副高东退是此次大暴雨的环流背景,中低层比较一致的西南气流为此次大暴雨提供了有利的大气环流条件。
5.2 高层辐散低层辐合、强烈的上升运动为此次强降水提供了动力条件,高温高湿的大气状态为此次强降水提供了热力条件。