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摘要 利用常规气象观测资料和NCEP再分析资料,分析运城市2019年9月的一次长达11 d的秋季长连阴雨过程。结果表明:运城市2019年9月这次连阴雨具有时间长、雨量大、范围广、局部地区伴有暴雨的特点。500 hPa冷空气扩散南下与副高外围暖湿气流交汇,是造成此次连阴雨的直接原因;700 hPa的西南急流与850 hPa的偏东气流在山西南部辐合为此次连阴雨过程提供了有利的水汽和动力条件;物理量诊断分析,连阴雨期间,垂直速度场上有持续的上升运动;700 hPa水汽通量场上在河套西南部有明显湿舌,将孟加拉湾水汽输送至运城;20日后副高南退到长江以北,运城高空转为西北气流,此次连阴雨过程结束。
关键词 长连阴雨;副热带高压;环流特征;物理量诊断
中图分类号:P458.2 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2021)04–0132–02
秋季连阴雨天气主要发生在 9—11月, 连阴雨主要危害农作物。早在20世纪就有专家对此进行了研究,指出连阴雨天气是大气超长波活动的产物,其周期一般可达 10~15 d[1-3];黄德珍等[4]对秋季连阴雨对农业生产影响的研究表明,在农作物生长发育期间,连阴雨天气使空气和土壤长期潮湿,日照严重不足,影响作物正常生长。因此,农业生产需要及时准确的降水预报。
1 连阴雨实况
2019年9月9日08:00—20日08:00,运城市出现了一次长连阴雨天气过程,持续时间为11 d,过程降水量介于113.2~165.8 mm,平均降水量为137.9 mm。此次连阴雨过程降水量大的时段为9—12日、14—15日,其中,万荣站(10日)、垣曲(10日、11日)、芮城(14日)、永济(14日)4站出现暴雨。
2 资料来源
气象数据来源于MICAPS高空地面实测资料,NCEP再分析资料,运城市13个站点的逐日降水资料。连阴雨标准:定义连续≥5 d、日降水量≥0.1 mm、过程总降水量≥30 mm为一个连阴雨过程,≥10 d的连阴雨为长连阴雨过程。
3 环流背景与影响系统
3.1 连阴雨期间500 hPa平均高度场
连阴雨期间,500 hPa平均高度场上(图1),中高纬为纬向环流,青藏高原有南支槽活动,副热带高压西伸明显,强度偏强,运城市位于584线与588线之间,受副热带高压边缘西南暖湿气流影响。阴雨天气期间,低纬度南支槽活跃,副高偏强,阻碍了槽东移,副高外围的暖湿气流将孟加拉湾与南海的水汽向雨区输送,造成长连阴雨天气。
3.2 副热带高压特征
连阴雨期间 , 副高南北摆动。9月10日,副高西脊点位于 109°E,588线北界位于 35°N,11日北抬至38°N , 12日副高略有北抬,13—14日副高打通并退出运城南部,15日副高迅速南退至33°N以南,16—17日584线压在运城市南边界,18日副高压在运城,19日运城处于584线与588线之间,20日副高南撤至长江流域,降水趋于结束。
3.3 高空环流特征
连阴雨期间,500 hPa上中西伯利亚的冷涡形成并东移,河套地区为槽前西南气流,冷暖空气在此处交汇。9日新疆以北的槽带动冷空气南下 ,运城受槽前西南气流影响,降水开始,10—14日,乌山至贝湖以北的冷涡东移有冷空气扩散南下 ,副高边缘的西南气流与冷空气交汇。在此期间,出现中到大雨,局部暴雨。15日以后,冷涡偏东,南下影响运城的冷空气减弱,降水随之减弱,19日后冷涡偏北、偏东,转为西北气流,降水结束。
4 物理量诊断
4.1 垂直速度
由9月9—19日运城垂直速度剖面可以看出,连阴雨期间,运城300 hPa以下处于垂直速度负值区,上升运动明显,9月11、14日垂直速度存在明显的负值中心,上升运动较强,与11日(平均降水量37.1 mm)和14日(平均降水量37.2 mm)的强降水量时段有很好的对应,19日后变为下沉运动,降水趋于结束。
4.2 水汽来源
降水量较大时段(9月10—11日和14日)700 hPa的水汽通量场上从我国西南地区到山西有濕舌存在,孟加拉湾水汽沿高原东侧的西南气流向雨区输送,副高外围西南气流将南海水汽向北输送,两支气流通过西南低空急流输送到雨区,为雨区提供充足的水汽。
700 hPa水汽通量散度场上,2019年9月11日和14日运城处于水汽通量散度负值区,11日在山西省西南出现一个水汽辐合中心,14日水汽辐合中心位于运城上空,低层存在明显的水汽辐合,有利于出现较强降水。
5 结论
(1)500 hPa上副高边缘暖湿气流与冷空气的共同作用是造成此次连阴雨天气的主要原因。降雨期间,西太平洋副热带高压不断在35°N附近摆动;700 hPa的西南急流与850 hPa的偏东风在山西南部形成水汽辐合为雨区提供动力和水汽条件。
(2)连阴雨期间水汽充足,孟加拉湾和南海是雨区的2个主要水汽源地。700 hPa水汽通量场上,河套西南部有明显湿舌,将孟加拉湾水汽输送至雨区。
(3)秋季连阴雨天气对农业生产影响极大,因此,研究造成连阴雨天气的成因很有意义,提高对连阴雨天气的预报准确率,以期为当地农业生产提供参考。
参考文献
[1] 中科院院大气物理研究所二室.春季连续低温阴雨天气的预报方法[M].北京:科学出版社,1977.
[2] 武鸣县气象服务站.武鸣气象站天气预报基本工具和春播低温阴雨的预报方法[J].气象学报,1966(2):198-207.
[3] 王继志,郭进修.我国南方低温连阴雨天气的研究[J].气象,1981(1):1-9 .
[4] 黄德珍,任淑华,杜长林.秋季连阴雨对农业生产的影响[J].现代农业科技, 2010(4):322,326.
责任编辑:黄艳飞
关键词 长连阴雨;副热带高压;环流特征;物理量诊断
中图分类号:P458.2 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2021)04–0132–02
秋季连阴雨天气主要发生在 9—11月, 连阴雨主要危害农作物。早在20世纪就有专家对此进行了研究,指出连阴雨天气是大气超长波活动的产物,其周期一般可达 10~15 d[1-3];黄德珍等[4]对秋季连阴雨对农业生产影响的研究表明,在农作物生长发育期间,连阴雨天气使空气和土壤长期潮湿,日照严重不足,影响作物正常生长。因此,农业生产需要及时准确的降水预报。
1 连阴雨实况
2019年9月9日08:00—20日08:00,运城市出现了一次长连阴雨天气过程,持续时间为11 d,过程降水量介于113.2~165.8 mm,平均降水量为137.9 mm。此次连阴雨过程降水量大的时段为9—12日、14—15日,其中,万荣站(10日)、垣曲(10日、11日)、芮城(14日)、永济(14日)4站出现暴雨。
2 资料来源
气象数据来源于MICAPS高空地面实测资料,NCEP再分析资料,运城市13个站点的逐日降水资料。连阴雨标准:定义连续≥5 d、日降水量≥0.1 mm、过程总降水量≥30 mm为一个连阴雨过程,≥10 d的连阴雨为长连阴雨过程。
3 环流背景与影响系统
3.1 连阴雨期间500 hPa平均高度场
连阴雨期间,500 hPa平均高度场上(图1),中高纬为纬向环流,青藏高原有南支槽活动,副热带高压西伸明显,强度偏强,运城市位于584线与588线之间,受副热带高压边缘西南暖湿气流影响。阴雨天气期间,低纬度南支槽活跃,副高偏强,阻碍了槽东移,副高外围的暖湿气流将孟加拉湾与南海的水汽向雨区输送,造成长连阴雨天气。
3.2 副热带高压特征
连阴雨期间 , 副高南北摆动。9月10日,副高西脊点位于 109°E,588线北界位于 35°N,11日北抬至38°N , 12日副高略有北抬,13—14日副高打通并退出运城南部,15日副高迅速南退至33°N以南,16—17日584线压在运城市南边界,18日副高压在运城,19日运城处于584线与588线之间,20日副高南撤至长江流域,降水趋于结束。
3.3 高空环流特征
连阴雨期间,500 hPa上中西伯利亚的冷涡形成并东移,河套地区为槽前西南气流,冷暖空气在此处交汇。9日新疆以北的槽带动冷空气南下 ,运城受槽前西南气流影响,降水开始,10—14日,乌山至贝湖以北的冷涡东移有冷空气扩散南下 ,副高边缘的西南气流与冷空气交汇。在此期间,出现中到大雨,局部暴雨。15日以后,冷涡偏东,南下影响运城的冷空气减弱,降水随之减弱,19日后冷涡偏北、偏东,转为西北气流,降水结束。
4 物理量诊断
4.1 垂直速度
由9月9—19日运城垂直速度剖面可以看出,连阴雨期间,运城300 hPa以下处于垂直速度负值区,上升运动明显,9月11、14日垂直速度存在明显的负值中心,上升运动较强,与11日(平均降水量37.1 mm)和14日(平均降水量37.2 mm)的强降水量时段有很好的对应,19日后变为下沉运动,降水趋于结束。
4.2 水汽来源
降水量较大时段(9月10—11日和14日)700 hPa的水汽通量场上从我国西南地区到山西有濕舌存在,孟加拉湾水汽沿高原东侧的西南气流向雨区输送,副高外围西南气流将南海水汽向北输送,两支气流通过西南低空急流输送到雨区,为雨区提供充足的水汽。
700 hPa水汽通量散度场上,2019年9月11日和14日运城处于水汽通量散度负值区,11日在山西省西南出现一个水汽辐合中心,14日水汽辐合中心位于运城上空,低层存在明显的水汽辐合,有利于出现较强降水。
5 结论
(1)500 hPa上副高边缘暖湿气流与冷空气的共同作用是造成此次连阴雨天气的主要原因。降雨期间,西太平洋副热带高压不断在35°N附近摆动;700 hPa的西南急流与850 hPa的偏东风在山西南部形成水汽辐合为雨区提供动力和水汽条件。
(2)连阴雨期间水汽充足,孟加拉湾和南海是雨区的2个主要水汽源地。700 hPa水汽通量场上,河套西南部有明显湿舌,将孟加拉湾水汽输送至雨区。
(3)秋季连阴雨天气对农业生产影响极大,因此,研究造成连阴雨天气的成因很有意义,提高对连阴雨天气的预报准确率,以期为当地农业生产提供参考。
参考文献
[1] 中科院院大气物理研究所二室.春季连续低温阴雨天气的预报方法[M].北京:科学出版社,1977.
[2] 武鸣县气象服务站.武鸣气象站天气预报基本工具和春播低温阴雨的预报方法[J].气象学报,1966(2):198-207.
[3] 王继志,郭进修.我国南方低温连阴雨天气的研究[J].气象,1981(1):1-9 .
[4] 黄德珍,任淑华,杜长林.秋季连阴雨对农业生产的影响[J].现代农业科技, 2010(4):322,326.
责任编辑:黄艳飞