永顺县一次暴雨天气过程特征分析

永顺县一次暴雨天气过程特征分析（共12篇）

永顺县一次暴雨天气过程特征分析 篇1

永顺县一次暴雨天气过程特征分析

利用常规天气资料和他13数值预报产品,结合雷达图,较详细地分析了永顺县207月23～24日出现的暴雨降水过程,总结西风带短波槽和中低层切变线导致永顺县降暴雨的各类天气形势特征,归纳了副热带高压短期变化与永顺县降水过程的关系,对提高本地暴雨预报准确率和暴雨灾害的.预警能力有很好的指导作用.

作 者：张官雄 杨爱琼 ZHANG Guanxiong YANG Aiqiong 作者单位：湖南省永顺县气象局,湖南,416700刊 名：高原山地气象研究英文刊名：PLATEAU AND MOUNTAIN METEOROLOGY RESEARCH年，卷(期)：2009“”(z1)分类号：P458关键词：暴雨 物理场 分析预报

永顺县一次暴雨天气过程特征分析 篇2

关键词：暴雨,中空急流,低空低涡,总温度,河北省

2013年8月19日, 一场少见的暴雨天气过程袭击了张家口市的中北部地区。经统计, 张家口平均6~7年才有1次大范围 (3个站以上) 的暴雨天气过程, 一日中有3个以上台站出现暴雨年均仅为0.15次。此次过程从8月18日傍晚至19日中午开始, 张家口大部分地方出现了大到暴雨, 其中怀安、张北、沽源达到了暴雨, 沽源最大雨量为62.7 mm, 蔚县本站降水量为26.7 mm, 部分山区出现洪灾 (各地降水量分布见图1) 。这次降水过程的最大特点是降水时间长, 大部分县区降水持续达到20 h以上;降水强度最大时段出现在19日凌晨, 市区最大雨量为8 mm/h。降水较大区分布在坝上南部到坝头一带。从西北到东南方向呈递减趋势。

1 大尺度环境场分析

这次降水是高空槽和副热带高压外围暖湿气流的共同作用下产生的, 但在降水过程中, 850 h Pa以下系统不是很明显, 这也是本次降水雨强不很大的重要因素。在700 h Pa发现一个中尺度低空低涡, 该涡在500 h Pa急流引导下, 北上影响张家口市成为导致这场大范围强降水天气的主要影响系统。

1.1 500 h Pa分析

从8月16日至18日500 h Pa高空图可以看出, 影响张家口市的高层天气系统主要是西太平洋副热带高压和来自贝加尔湖的高空冷涡, 此外, 还有西来槽和西风带高压。随着系统的发展, 西风带高压逐渐与西太平洋副热带高压合并为一深厚的高压系统, 此高压系统的存在阻挡了西部冷空气的移动, 降水云系移动缓慢, 也是导致这次天气过程降水量较大的一个原因[1,2]。

1.2 700 h Pa分析

从图2可以看出, 700 h Pa18日8:00的形势场和500h Pa相似, 我国中部 (河套区域附近) 为鞍型场。东部是副高, 西部是冷高压, 北部是冷涡, 南部是低压倒槽, 在陕西榆林附近有一个中尺度低涡, 此低涡是这次降水天气过程的主要影响系统。

1.3 850 h Pa分析

此次大到暴雨天气过程850 h Pa以下系统不是很明显, 这可能与中空存在的急流附近水平温度梯度较小有关, 这也是此次降水雨强不是很大的重要因素。

2 动力学条件分析

一次暴雨天气过程的降水总量总是在一定的天气尺度背景下生成的。这次降水过程天气背景包含两方面的条件, 一是从低层到高层的不稳定动力条件, 这也是此次降水过程的主要影响系统;二是有其不断提供水汽的输送通道[3]。

2.1中尺度低空低涡是这次暴雨天气过程的主要影响系统

2.1.1低空低涡的产生。

从图2可以看出, 在陕西榆林附近有一个中尺度低涡。从500 h Pa及700 h Pa的天气形势图分析, 最初先是500 h Pa的高空冷涡南下东移, 在500 h Pa槽前, 由于正涡度加强, 高层辐散, 导致低层减压, 再加上500h Pa槽前的中空急流左侧有显著气旋性分量, 导致低层700h Pa辐合加强, 最终形成中尺度低涡。

2.1.2低空低涡北上触发暴雨。

在500 h Pa及以下高空图上可以看出, 冷空气前部存在一股强而窄的气流带, 气流带里风速较大, 是一支中低空西南急流。在这支西南急流引导下, 中尺度的低空低涡迅速北上, 在北上期间, 随着高层冷空气的不断补充入侵, 此低涡系统有所加强发展, 沿途自西南到东北方向移动, 所经之地出现较大降水。20:00该低涡北部边缘控制张家口市, 受其影响, 张家口各县18日18:00前后开始出现降水。夜间该市处于该低涡控制下, 降水强度明显增大, 尤其2:00—5:00的小时雨量达到了8 mm左右。该市大部分县区夜间降水量占这次过程雨量的80%以上。19日8:00 700 h Pa图上西来冷高压和副高在北纬37°N附近打通, 切断了西南低值系统继续北上, 能量和水汽来源被切断, 系统减弱, 冷涡在降水过程中逐渐消失, 降水明显减小, 直到下午700 h Pa槽北缩到40°N以北槽线移过张家口市, 该市降水先后陆续结束。可见, 在这次降水过程中, 中尺度的低空低涡是造成该市这场大范围强降水的主要影响系统。

2.2 能量输送通道及能量输送过程分析

2.2.1 中低空西南急流是水汽和不稳定能量的主要输送通道。

通过分析发现, 这场暴雨500 h Pa始终存在一支中低空急流, 这支急流源源不断将水汽和不稳定能量向东北方向输送, 成为形成张家口市这场大范围暴雨天气的水汽和能量的输送通道。在500 h Pa以上高层, 存在风速大、狭窄的气流带, 即高空急流, 由于急流入口区的右侧有正的涡度平流, 高空有气流辐散, 低层气压降低, 低层减压使副热带高压北侧的气压梯度加大, 高压中的气流向北流动产生辐合上升, 同时气压力作功又使气流加速, 西南气流加强。下沉气流与低层流动的气流相连接构成了一个垂直反环流。由于大气潮湿不稳定, 低层辐合上升气流中将有对流发展, 水汽大量凝结产生大到暴雨, 凝结潜热的释放又使低层气压降得更低, 南高北低的气压梯度更大, 偏南气流加速更快, 结果导致中低空急流的形成和维持。8月15—17日连续3 d贝加尔湖附近低涡稳定少动, 其位置偏北对张家口市已没有明显影响, 但其东部的高压脊在17日与北上加强的副高合并成南北块状高压。16日原在新疆的高空槽开始东移, 18日8:00到达103°E附近, 受到东部块状副高的阻挡, 该槽沿副高外围向东北方向移动, 槽前西南气流与贝湖冷涡前部的西南气流南北相衔接, 形成从30°N直达50°N的西南气流, 在张家口市较大的降水天气中, 西南气流能否伸展到42°N以北, 是当地预报员总结出的一个十分重要的预报指标, 这次西南气流经过张家口市直达50°N, 已经成为大范围强降水水汽和能量输送的重要通道。

2.2.2 急流引导下的能量输送。

从18日8:00 700 h Pa的总温度分布图可看出, 总温度大于65.0℃的高值区在川陕一带, 而且高值区由西南向东北伸展, 低值区在河套西北区域, 低值区在西北气流作用下, 形成低值总温度舌从河套西北部插进来, 与干舌有着极其相似的分布。在高空西南急流的引导下, 高值区向东北方向输送, 到20:00 60.0℃的总温度高值区北上控制张家口市, 具备了形成大降水的高能量。

3 卫星云图特征分析

图3给出了此次暴雨过程张家口市雨强和红外云图上云顶温度的比较关系, 明显看出, 云顶温度曲线和降水强度变化曲线有大体反相关的变化趋势, 2:00—5:00是小时雨量峰值, 也对应云顶温度小于-38℃谷值, 这一事实和石家庄市“96·8”特大暴雨分析有相同的结论。

4 数值预报产品的释用

这次暴雨过程, 日本、T106、MM5 3家数值产品均做出了比较好预报。日本48 h已预报张家口市区有40 mm左右降水;T106产品24 h才报市区45 mm降水;MM5在24 h预报中, 报准张北暴雨落区。可见, 这次暴雨尽管3家数值产品时效上存在差异, 但都比较成功, 尤其MM5的落区预报很有参考价值。

5 结语

(1) 北涡南槽有利结合, 使低层低涡在北上过程中加强;中低空西南急流的形成和维持为暴雨水汽和能量输送提供了通道。西风带高压与副高的合并使高压系统更加深厚, 延长了降水时间, 也是这次暴雨形成的另一个重要因素。

(2) 张家口市的暴雨天气, 与副高相关的占到90%以上, 西南低涡类达69%, 这次二者都具备;在张家口市较大的降水天气中, 西南气流能否伸展到42°N以北, 是当地老预报员总结的一个十分重要的预报指标 (这次西南气流直达50°N) 。这些在实践中总结的预报经验, 为以后蔚县降水预报提供重要参考。

(3) 云顶温度的极低值, 也是降水强度的极大值, 这为短时预报的服务提供又一经验指标。

参考文献

[1]杨晓霞, 王建国, 杨学斌, 等.2007年7月18—19日山东省大暴雨天气分析[J].气象, 2008 (4) :61-70.

[2]郭虎, 段丽, 杨波, 等.0679香山局地大暴雨的中小尺度天气分析[J].应用气象学报, 2008 (3) :265-275.

唐山地区一次暴雨天气过程分析 篇3

关键词：暴雨；西南低涡；副高；急流

中图分类号 P44 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）05-138-03

1 雨情分析

2010年7月19日11时至20日19时，唐山地区自西南向东北先后出现大范围的强降水天气，主要降水时段集中在19日傍晚到前半夜，全区269个观测站中有158个站降水量≥50mm，44个站≥100mm，降水大值区主要集中在东南沿海一带，最大降水为唐海三农场168.1mm，此次降水是2010年入汛以来唐山地区首次全区性的暴雨过程。

2 天气形势分析

2.1 500hPa形势分析 从图2可以看出，中高纬为两槽一脊的形势，东槽位于勘察加半岛以东的北太平洋洋面上，对应一冷涡并有-22℃冷心配合，西槽位于东经80°附近的西伯利亚平原，深厚且稳定，鄂海为一高压脊。在这种形势下，西部西伯利亚低涡底部不断分裂出冷空气，经中亚至北疆东移侵入我国，并从高原东侧南下，华北地区小槽频繁，其与副高和夏季风共同作用，易形成强降雨过程。19日08时，西风带分裂南下的小股冷空气已在华北形成一低涡，中心位于山西中部，涡底伸出一东北西南向的槽直至四川盆地，槽前为强盛的西南气流，加之印缅为槽位，水汽通道打开，西南气流将来自北部湾和南海的暖湿空气不断向北方输送，有利于强降水的发生。

2.4 地面形势分析 根据地面图，与西南涡东移发展对应，19日02时在河南西南部有气旋生成，随后该气旋向东北方向移动。在黄淮经朝鲜半岛至日本海北部一线存在准静止锋，强降水出现在锋区附近。

3 动力条件分析

3.1 高低空急流的动力作用 从图4可以看出，西西伯利亚和阿留申群岛存在低涡中心，贝湖槽向南侵入我国东北-华北。南亞高压北侧有一支急流，急流轴沿40N～50N断续向东延伸，在我国内蒙古-华北地区被槽影响，略折向南，唐山地区处于西南-东北向的高空急流入口区的右侧，为正的涡度平流，气流辐散，低层气压降低。700hPa（图3）西南低涡东侧、副高西侧有12m/s以上的西南风（低空急流）配合。低空急流的形成和维持，一方面是输送热量和水汽，增加位势不稳定，另一方面，在低空急流轴的左前方有辐合上升运动和温度锋区相配合，促使不稳定能量释放。低层辐合、高层辐散的高低空急流耦合有利于上升运动的发展和维持，为降雨提供了有利的动力条件。

4.2 水汽通量散度场分析 从水汽通量的数值和方向只能了解暴雨过程的水汽来源以及水汽输送与某些天气系统的关系，至于暴雨落区、雨量大小等则与水汽通量散度的关系更为密切。水汽通量散度指单位时间内单位体积中水汽的净流失量。当水汽通量散度为正，则表示水汽流失（有水汽辐散），当水汽通量散度为负，则表示水汽积聚（有水汽辐合）。从19日20时、20日08时2个时次850hPa水汽通量散度场分析，唐山地区均处于水汽通量散度场明显辐合区，19日20时，水汽通量散度为-10×10-7g·cm-2·hPa-1·s-1以上的大值区处于北京一带，之后配合西南涡走向逐渐向东北方向移动，20日08时移到东北辽宁一带的中心值强度达到≤-30×10-7g·cm-2·hPa-1·s-1。唐山地区在降水的主要时段一直处于水汽的大值辐合区，表明有充足的水汽源源不断的补充进来，有利于暴雨天气的产生。低空水汽（下转164页）（上接139页）强辐合区在时间空间上的演变和此次强降水落区在时间空间上的变化基本一致。

5 不稳定条件分析

5.1 假相当位温θse分析 假相当位温θse是综合温度、气压、湿度的物理量，表征着大气的暖湿能量。19日20时对流层低层850hPa的假相当位温为338°K（图7），在渤海到山东及以南地区为一高能舌。河北和山西交界一带为一干冷舌，西南涡控制的中低层空气暖湿，层结不稳定，其后部有冷空气入侵，高低层冷暖空气相互作用，能量得以释放。θse的大值区处于唐山地区的东南一带，与大暴雨的落区一致。

5.2 K指数分析 K指数是衡量大气中潜在能量的一个经验指标，通常认为，当K≥34℃时，大气就具备了较高的潜能，K值越大，层结愈不稳定。在19日20时，唐山地区K指数在32～36℃大值中心区中，暴雨的大值区与K=36℃的区域一致。到20日08时，低压向东北移动并减弱，唐山地区K值降低。低压所具有的高能量为该区带来了强高能平流，随着降水的产生，不稳定能量逐渐释放。

6 结论

（1）西南涡在500hPa副高外围西南气流引导下向东北方向移动，是造成此次暴雨的直接影响系统。

（2）本次暴雨的水汽主要来自南海，副高西北侧的西南气流是本次暴雨的主要水汽通道，为暴雨区输送了充沛的水汽。低空急流的建立，为此次强降水提供了充沛的水汽和潜在的不稳定能量。

（3）西南低涡附近高空辐散与低层辐合、低层正涡度中心与强辐合中心相耦合的动力结构有利于上升运动的发展和维持，为暴雨的产生提供了有利的动力条件。

（4）强降水区与湿度场的大值区、垂直速度场和θse高能区有很好的对应关系。

参考文献

[1]徐珺，毕宝贵，谌芸.济南7·18大暴雨中尺度分析研究[J].高原气象，2010（05）：1218-1229.

[2]朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理与方法[M].北京：气象出版社，2007.

[3]匡顺四，王丽荣，刘金平.石家庄盛夏一次暴雨空报诊断分析[J].干旱气象，2009（01）：40-45.

一次中天山暴雨天气的诊断分析 篇4

一次中天山暴雨天气的诊断分析

利用常规气象资料、T213物理量、风云2C红外云图及多普勒雷达探测资料,对7月25日17时-26日08时发生在中天山的暴雨天气过程进行了特征分析.结果表明:此次暴雨过程由天气尺度的冷锋暴雨云团造成,暴雨落区出现在高空西南急流轴南侧,各测站的.短时强降水由冷锋暴雨云团中的中尺度雨团所致.

作 者：刘春风 徐欢 柳宏英 李新燕 周立伟 LIU Chun-feng XU Huan LIU Hong-ying LI Xin-yan ZHOU Li-wei  作者单位：昌吉州气象局,新疆,昌吉,831100 刊 名：沙漠与绿洲气象 英文刊名：DESERT AND OASIS METEOROLOGY 年，卷(期)： 3(4) 分类号：P458 关键词：中天山   暴雨   诊断分析  

永顺县一次暴雨天气过程特征分析 篇5

常德市三次大暴雨天气过程对比分析

利用NCEP 1°×1° 6 h再分析资料和常规观测资料以及加密雨量站、多普勒雷达等资料,对205-8月常德市三次大暴雨过程的动力学和热力学结构特征进行了对比分析.结果表明,第一次过程是在位势不稳定条件下由强冷空气触发产生,第二次过程是西南低涡沿江淮切变线东出造成,第三次过程是由西风带低槽东移造成;强冷空气触发的第一次过程,其强降水点较分散,而受低涡切变系统影响形成的后两次过程的`雨区都较集中;后两次过程中K指数均出现两个峰值;前两次过程中均出现线状回波.其缓慢移动或少动造成第一次局地大暴雨,回波在移动过程中强度维持不变是第二次过程发生的原因;当出现混合性降水回波时,是大范围强降水发生的预兆.

作 者：田泽芸 高伟 佘高杰 TIAN Ze-yun Gao Wei SHE Gao-jie  作者单位：湖南省常德市气象局,常德,415000 刊 名：暴雨灾害 英文刊名：TORRENTIAL RAIN AND DISASTERS 年，卷(期)：2009 28(3) 分类号：P458.1+21.1 关键词：暴雨   影响系统   水汽条件   雷达同波  

永顺县一次暴雨天气过程特征分析 篇6

应用天气学原理和方法,对7月26～28日甘肃东部(渭河上游)暴雨过程的`天气形势和物理量场的详细分析,结果表明,这次致洪暴雨的发生与低层能量的积累、700 hPa低涡切变和低空急流的形成有直接关系.

作 者：胡淑兰 李社宏 杜继稳 Hu Shulan Li Shehong Du Jiwen 作者单位：胡淑兰,Hu Shulan(渭河流域气象预警中心,陕西,渭南,714000)

李社宏,杜继稳,Li Shehong,Du Jiwen(陕西省气象局,陕西,西安,710015)

永顺县一次暴雨天气过程特征分析 篇7

关键词：强对流暴雨,天气过程,环流背景,冷平流,多普勒雷达,安徽泾县,2013年

暴雨是泾县主要灾害性天气之一, 当日降水量≥50 mm时就称之为暴雨, 如果降雨时间较短、雨量又达到暴雨标准时往往会引起洪涝灾害, 直接影响工农业生产, 甚至造成生命财产重大损失。虽然各地对暴雨进行了多方面的研究, 提出了不少预报方法, 但在实际预报业务中, 暴雨落区和强度预报仍然是面临的难题之一。

1 天气实况

2010年7月8日8:00到9日8:00, 泾县地区普降大到暴雨。全县44个乡镇自动雨量站中, 有15个站为暴雨, 最大降水量出现在厚岸为103.4 mm (具体雨量分布见图1) 。此次暴雨过程的特点是自西向东逐渐影响泾县的, 且降水雨强较大, 时间集中, 降水过程中全县伴有雷暴、大风等天气, 主要强降水时段集中在10:00—11:00和13:00—14:00, 其中厚岸10:10—11:50降水量达41.7 mm。此次强对流暴雨产生前, 只预测到有对流天气, 但是没有考虑到量级。为此, 通过对环流背景及影响系统的演变、本站气象要素、多普勒雷达等基本物理条件的分析, 以寻找产生此次强降水的环流背景及物理量场基本特征, 以便在今后的工作中加以注意。

2 环流背景及影响系统

2.1 500 h Pa形势演变分析

6月30日6:00, 亚欧中高纬度环流形势为两槽一脊, 巴尔喀什湖附近为一低槽, 西太平洋副热带高压稳定而强盛, 西伸脊点偏西 (东经100°边上) , 脊线位置在北纬20°附近;08:00 (图2) 亚欧中高纬度环流形势有所调整, 阻高崩溃河套地区冷平流南插到长江中游, 槽后冷平流较强, 槽前西南气流明显加强, 西太平洋副热带高压稳定西伸脊点南缩, 北界一直在稳定在北纬30°边缘, 当地处于588线附近, 西南有一闭合低槽东移, 为暴雨、强对流天气过程提供了稳定的强水汽输送条件。但是槽前西南风风速较小, 只在当地附近有一小范围的风速复合, 这也是此次天气过程强度较强而范围较小的原因[1,2]。

2.2 700 h Pa及850 h Pa形势

从700 h Pa及850 h Pa图上可以看出, 6月30日08:00西南暖湿气流发展强盛, 在东北地区有一冷性低压, 新疆地区有一高压, 青海到四川一线有一暖性低压, 700 h Pa温度露点差均在1.0℃左右, 850 h Pa温度露点差均在2.0℃左右, 即中低层水汽接近饱和;另外850 h Pa图上可以看出本地附近的温度均在20~22℃, 地面露点温度在14:00达到26~29℃, 说明低层有较丰沛的水汽存在。700、850 h Pa欧洲中心数值预报图上显示, 当地700 h Pa湿度为70%~80%, 850h Pa湿度为80%~90%。同时700 h Pa及850 h Pa图上有低空西南急流形成, 并有西南低涡形成并缓慢东移, 泾县附近西南风均达到12 m/s以上, 不仅能为暴雨提供充沛水汽, 还为暴雨区的辐合上升提供能量。

2.3 地面形势及本站气象要素

地面图上, 河套以西为一冷性高压带, 长江流域到华北为低压区, 安徽省处在低压区内, 本站处在槽前西南气流中。蒙古地区为冷高压脊, 脊前冷锋自北向南横扫安徽省, 但冷高压一直没有南压, 只是分裂小股弱冷空气侵入, 导致出现强对流。泾县本站的气象要素在降水过程开始前 (特别是12:00左右) , 地面增温、增湿、降压比较明显, 天气非常闷热, 有大量的不稳定能量积累。降水过程后温度明显下降, 地面以西南风为主, 气压变化不明显。

3 物理量诊断分析

应用6月30日08:00、20:00MICAPS常规资料, 分析区域各种物理量, 发现散度、水汽通量散度等物理量因子在暴雨开始前反应不明显, 导致此次预报量级报小的原因之一。水汽条件是影响降水强度的关键, 暴雨发生既要有充沛的水汽, 还要有源源不断的水汽输送并在降水区附近辐合。从6月30日08:00 850 h Pa水汽通量散度图上可以看出, 从云贵到江西北部存在一个大的水汽通量矢量输送带, 散度图上泾县虽然处在为正值区, 但却位于西南急流的位置上。K指数是确定大气静力稳定度的一个综合性的定量指标, 是冷暖空气交汇地, 是预报暴雨的一个重要指标, 但此次暴雨开始前K指数只在34℃左右。

4 多普勒雷达分析

从雷达回波图上 (图3) 可以看出, 泾县站点12:00之前, 有零散的对流云发展, 西南向有水汽输送;之后随着随着大气环流的调整, 西北有大量的冷空气向泾县的西南输送, 到13:20左右, 45~55 dbz的云层几乎覆盖全县, 泾县范围全部由雷阵雨产生。

5 结语

暴雨的产生是在一定的天气尺度环流背景下, 多种尺度相互作用的结果。暴雨落区与槽前的西南急流有很好的配置关系[3,4]。暴雨发生前水汽需要一个输送过程, 西南低空急流为暖湿气流的输送通道;高层有干冷平流侵入, 底层暖湿气流发展, 上干冷下暖湿的垂直配置有利于强对流天气的发生、发展。不稳定能量, 在降水前都有一个积累过程。区域性暴雨往往发生在≥40 dbz的云层中。物理量因子在暴雨临近预报中的重要参考价值, 不容忽视。

参考文献

[1]朱乾根, 寿绍文, 唐东昇, 等.天气学原理和方法[M].4版.北京:气象出版社, 2000.

[2]钱传海, 张金艳, 应冬梅, 等.2003年4月江西一次强对流天气过程的诊断分析[J].应用气象学报, 2007 (4) :46-53.

[3]李晓霞, 康凤琴, 张铁军, 等.甘肃一次强对流天气的数值模拟和分析[J].高原气象, 2007 (5) :189-197.

永顺县一次暴雨天气过程特征分析 篇8

摘 要 2014年7月24日受第10号台风“麦德姆”直接影响，彭泽县出现了严重灾害性天气，重点诊断分析了此次台风发展、路径、自身特点及台风形成暴雨的水汽、动力及热力条件。得出结论：第一，台风“麦德姆”携暴雨来势汹汹，重创九江德安，彭泽也未幸免于难。彭泽县普降暴雨，局部点大暴雨，并在7月24日09：24出现了2014年最大1 h降水60.9 mm，造成了严重的短时内涝和灾情；第二，台风“麦德姆”整个生命史历程约8 d，分别3次登陆，路线自南向西拐而北上，先后影响台湾省、福建省、浙江省、江西省、安徽省、江苏省、山东省、辽宁省等十余省，出现了局地强降水和大风天气，并给华东及东部海域带来强风骤雨；第三，台风“麦德姆”特点，“麦德姆”自南向西拐而北上，分别三次登陆，从福建登陆，路线曲折，拐弯影响彭泽县比较少见，来临前夕，雷达回波呈现自东向西方向移动的线状弓状回波；第四，台风期间，逆时针旋涡状急流风最大达到了24 m/s、达到了80%高湿区、36.6K指数高值区、+10涡度高值，全都位于在浙江、江西、安徽三省交界处，与台风位置完全吻合。

关键词 “麦德姆”台风；暴雨；诊断分析；江西省彭泽县

中图分类号：P458.121.1 文献标志码：A 文章编号：1673-890X（2014）11--3

台风[1]是发生在热带海洋上的一种近与于圆形和具有暖中心结构的强烈气旋性涡旋，它总是伴有狂风、暴雨、强雷电，甚至海啸等恶劣天气，常给受影响的地区造成极其严重的灾害，因此气象部门对台风路径、强度、降水、大风等灾害性天气预报、预警是所有民众最为关注的问题。据历年气象统计资料显示，作为内陆的彭泽县鲜少有直接受到台风影响的，自建站以来，直接受到台风仅出现过两次，一次是2012年8月8-11日台风“海葵”，另一次则是2014年的7月24日第10号台风“麦德姆”。故本文对“麦德姆”台风天气进行诊断分析，以期对“凶猛”台风天气预报提供一些分析资料和思路。

1 天气过程与灾情

2014年7月24日，第10号台风“麦德姆”携暴雨来势汹汹，重创九江德安，彭泽也未幸免于难，台风“麦德姆”致使彭泽县普降暴雨，局部点大暴雨，并在7月24日09：24分出现了今年最大1 h降水60.9 mm，造成了严重的短时内涝。此次暴雨过程（2014年7月23日18：00时-7月25日02：00时）全县平均降雨量61.8 mm，以东升镇达到109.4 mm为最大，其余各站点降雨量依次为：小山村101.0 mm，上十岭88.4 mm，浪溪88.0 mm，太泊湖86.6 mm，县城（测站）77.4 mm，杨梓74.9 mm，黄岭51.7 mm，黄花45.3 mm，天红44.5 mm，浩山37.1 mm，定山35.4 mm，乐观村24.4 mm，太平1.5 mm。

此次台风致灾严重，造成严重的短时内涝，农田及部分道路被淹，村民房屋进水，东升大桥被冲毁等，据民政部门最后统计灾情：全县受灾人口22 018人，紧急转移安置人口36人，倒塌房屋6户14间，损坏房屋41户58间，农作物受灾面积1 609.9 hm?，成灾面积1 233.9 hm?，绝收面积59.3 hm?，造成直接经济总损失约516.9万，农业损失424.3万，基础设施损失66.7万，家庭财产25.9万。

2 台风“麦德姆”简介、发展及路径

“麦德姆”为2014年第10号台风，国际命名：MATMO，中文译名：麦德姆，原名查特安，其名字由美国提供，寓意为大雨。2002年强台风查特安登陆日本造成多人丧生和严重的财产损失，从而被除名，因此，“查特安”的名字在风季后被退役，由“麦德姆”替代，正式进入台风舞台，近年也并无对影响我国记录，曾在2008年5月15日生成，是当年的第3号台风，主要为轻质台风，对中国近海无影响。

2014年第10号台风“麦德姆”整个生命史历程约8 d，分别3次登陆，先后影响台湾省、福建省、浙江省、江西省、安徽省、江苏省、山东省、辽宁省等十余省，出现了局地强降水好和大风天气，并给华东及东部海域带来强风骤雨，损失极其严重。

台风“麦德姆”于7月18日凌晨在西北太平洋生成，7月22日16：00时“麦德姆”中心位于我国台湾省花莲市南偏东方向220 km的洋面上，以每小时20～25 km的速度向西北方向移动，逐渐向台湾东部沿海靠近；7月23日00：15在台湾台东县长滨乡沿海第一次登陆，登陆时强度为强台风（14～15级，45～50 m/s），然后穿过台湾岛进入台湾海峡，向福建沿海靠近；于7月23日15：30分前后在福建省福清市高山镇沿海再次登陆，登陆时减弱为强热带风暴，在福建省境内滞留近20 h；7月24日上午08：40分前后从铅山县武夷山镇进入江西省，7月24下午15：30分前后从婺源县移出江西省进入安徽境内，“麦德姆”中心在江西省逗留7 h；7月25日05：oo时位于江苏省淮安市境内，以约30 km/h的速度向北略偏东方向移动。于7月25日上午从日照到青岛进入山东，7月25日17：10分在山东省荣成市虎山镇沿海第3次登陆，其后穿过山东半岛东部，夜间进入渤海海峡。

3 2014年台风“麦德姆”特点

3.1 台风“麦德姆”特点

台风“麦德姆”具有生命史长、强风强雨持续时间长，降水区域、风场、云系排列均明显地表现为逆时针旋涡状，以及高风暴潮等同所有台风天气显著特征，然而，其也有自身独特点。

3.1.1 其分别三次登陆，在历史上比较少见

同2012年8月8-11日台风“海葵”比较，“海葵”于浙江省象山县鹤浦镇沿海登陆，沿长江一线西进“流窜”至内陆慢慢消亡。而“麦德姆”从南拐西进北上，则分别三次登陆（登陆点：台湾台东县长滨乡、福建省福清市高山镇、山东省荣成市虎山镇）之后方才消亡，从7月18日生成，直至7月26日才消亡，历程9 d，尤其是在福建滞留约20 h，江西逗留7 h，造成福建约17.2亿、江西约2.57亿的严重损失。endprint

3.1.2 从福建登陆，路线曲折，拐弯影响彭泽县比较少见

继续同2012年8月8-11日台风“海葵”比较，“海葵”沿长江水域没有高山、陆块阻挡，一路西进“流窜”，影响濒临长江中下游的彭泽不足为怪，但“麦德姆”路线则是从南拐西进北上，于7月24日上午08：40分前后从铅山县武夷山镇进入江西省，7月24下午15：30分前后从婺源县移出江西省进入安徽境内，在江西省境内逗留了近7 h，受其影响最大的就是九江德安县，德安县境内出现了3 h近300 mm的特大暴雨，3 h内发布的暴雨预警信号连续3级跳，从蓝色飙升到红色预警。彭泽县也未幸免于难，台风“麦德姆”致使彭泽县普降暴雨，局部点大暴雨，并在7月24日09：24分出现了2014年最大1 h降水60.9 mm，局地出现严重的短时内涝现象。

3.1.3 来临前夕，雷达回波呈现自东向西方向移动的线状弓状回波

我们都知道，台风降水区域、风场、云系排列均明显地表现为逆时针旋涡状，在2014年7月24日700 mb风场和湿度场（图1）中显示，在浙江、江西、安徽三省交界处，此时风也是呈现明显的逆时针旋涡状，且高湿区与旋涡状完全吻合。“麦德姆”在7月23日17：50华中雷达拼图显示是一条自东向西方向移动的线状弓状回波（详见图2），据经验可知，这样的弓状雷达回波，直接可判断为“飑线”，飑线[1]过境处风速剧增，气温骤降，常伴有雷暴、暴雨、大风、冰雹和龙卷风等剧烈天气现象。气象资料显示，在7月23日16：46分景德镇出现极大瞬间风18 m/s的东东南风，07月23日17：30分波阳出现雷暴，这证明就是“飑线”。我们可认为此次“飑线”是台风在登陆福建后自南向西北挺进旋转而带来类似“水纹”波状，从里向外扩散辐射影响周边地区，正是台风前飑线。

4 台风麦德姆各要素间的配合

台风造成暴雨依然离不开三个要素条件，即足够的水汽、动力、热力及不稳定条件。

台风生成与海洋上，自身携带着大量的水汽，且是一个深厚的低压系统，水平气压梯度很大，这也是台风造成强风的最大原因。

在台风中心有一个晴空区，叫做台风眼，台风眼的四周包围这一个深厚对流云环，称为台风眼壁通常在眼壁中为上升气流，台风眼区则为下沉气流，眼壁区均有水平气流想眼壁内流入，从而形成一个循环、旋转类似垂直环流，最强处一般发生在台风眼壁内边界上或者稍偏台风中心内部区（又称台风旋涡区），也是强降水区和强风区。在“麦德姆”拐进江西逗留时，德安正处于这样一个强降水区和强风区。

在2014年7月24日700 mb风场和湿度场（图1）中显示，“麦德姆”正位于在浙江、江西、安徽三省交界处，此时逆时针旋涡状急流风最大达到了24 m/s，湿度达到了80%以上，属于高湿区。

2014年7月24日850 mpa K指数（图3），同样位置，K指数达到了36.6，表明该处有着明显的不稳定能量。

2014年7月24日850 mpa涡度、风场（图4），三省交界处涡度值达到了10，明显地涡度极值区，表明此处是一个低压中心。

5 结论

第一，台风“麦德姆”携暴雨来势汹汹，重创九江德安，彭泽也未幸免于难。彭泽县普降暴雨，局部点大暴雨，并在7月24日09：24出现了2014年最大1 h降水60.9 mm，造成了严重的短时内涝和灾情。

第二，台风“麦德姆”整个生命史历程约8 d，分别3次登陆，路线自南向西拐而北上，先后影响台湾省、福建省、浙江省、江西省、安徽省、江苏省、山东省、辽宁省等十余省，出现了局地强降水和大风天气，并给华东及东部海域带来强风骤雨。

第三，台风“麦德姆”特点：“麦德姆”自南向西拐而北上，分别三次登陆；从福建省登陆，路线曲折，拐弯影响彭泽县比较少见；来临前夕，雷达回波呈现自东向西方向移动的线状弓状回波。

第四，台风期间，逆时针旋涡状急流风最大达到了24 m/s、达到了80%高湿区、36.6K指数高值区、+10涡度高值，全都位于在浙江省、江西省、安徽三省交界处，与台风位置完全吻合。

参考文献

[1]朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理和方法（第四版）[M].北京：气象出版社，2000.

[2]寿绍文，励申申，寿亦萱，等.中尺度气象学（第二版）[M].北京：气象出版社，2009.

（责任编辑：刘昀）endprint

3.1.2 从福建登陆，路线曲折，拐弯影响彭泽县比较少见

继续同2012年8月8-11日台风“海葵”比较，“海葵”沿长江水域没有高山、陆块阻挡，一路西进“流窜”，影响濒临长江中下游的彭泽不足为怪，但“麦德姆”路线则是从南拐西进北上，于7月24日上午08：40分前后从铅山县武夷山镇进入江西省，7月24下午15：30分前后从婺源县移出江西省进入安徽境内，在江西省境内逗留了近7 h，受其影响最大的就是九江德安县，德安县境内出现了3 h近300 mm的特大暴雨，3 h内发布的暴雨预警信号连续3级跳，从蓝色飙升到红色预警。彭泽县也未幸免于难，台风“麦德姆”致使彭泽县普降暴雨，局部点大暴雨，并在7月24日09：24分出现了2014年最大1 h降水60.9 mm，局地出现严重的短时内涝现象。

3.1.3 来临前夕，雷达回波呈现自东向西方向移动的线状弓状回波

我们都知道，台风降水区域、风场、云系排列均明显地表现为逆时针旋涡状，在2014年7月24日700 mb风场和湿度场（图1）中显示，在浙江、江西、安徽三省交界处，此时风也是呈现明显的逆时针旋涡状，且高湿区与旋涡状完全吻合。“麦德姆”在7月23日17：50华中雷达拼图显示是一条自东向西方向移动的线状弓状回波（详见图2），据经验可知，这样的弓状雷达回波，直接可判断为“飑线”，飑线[1]过境处风速剧增，气温骤降，常伴有雷暴、暴雨、大风、冰雹和龙卷风等剧烈天气现象。气象资料显示，在7月23日16：46分景德镇出现极大瞬间风18 m/s的东东南风，07月23日17：30分波阳出现雷暴，这证明就是“飑线”。我们可认为此次“飑线”是台风在登陆福建后自南向西北挺进旋转而带来类似“水纹”波状，从里向外扩散辐射影响周边地区，正是台风前飑线。

4 台风麦德姆各要素间的配合

台风造成暴雨依然离不开三个要素条件，即足够的水汽、动力、热力及不稳定条件。

台风生成与海洋上，自身携带着大量的水汽，且是一个深厚的低压系统，水平气压梯度很大，这也是台风造成强风的最大原因。

在台风中心有一个晴空区，叫做台风眼，台风眼的四周包围这一个深厚对流云环，称为台风眼壁通常在眼壁中为上升气流，台风眼区则为下沉气流，眼壁区均有水平气流想眼壁内流入，从而形成一个循环、旋转类似垂直环流，最强处一般发生在台风眼壁内边界上或者稍偏台风中心内部区（又称台风旋涡区），也是强降水区和强风区。在“麦德姆”拐进江西逗留时，德安正处于这样一个强降水区和强风区。

在2014年7月24日700 mb风场和湿度场（图1）中显示，“麦德姆”正位于在浙江、江西、安徽三省交界处，此时逆时针旋涡状急流风最大达到了24 m/s，湿度达到了80%以上，属于高湿区。

2014年7月24日850 mpa K指数（图3），同样位置，K指数达到了36.6，表明该处有着明显的不稳定能量。

2014年7月24日850 mpa涡度、风场（图4），三省交界处涡度值达到了10，明显地涡度极值区，表明此处是一个低压中心。

5 结论

第一，台风“麦德姆”携暴雨来势汹汹，重创九江德安，彭泽也未幸免于难。彭泽县普降暴雨，局部点大暴雨，并在7月24日09：24出现了2014年最大1 h降水60.9 mm，造成了严重的短时内涝和灾情。

第二，台风“麦德姆”整个生命史历程约8 d，分别3次登陆，路线自南向西拐而北上，先后影响台湾省、福建省、浙江省、江西省、安徽省、江苏省、山东省、辽宁省等十余省，出现了局地强降水和大风天气，并给华东及东部海域带来强风骤雨。

第三，台风“麦德姆”特点：“麦德姆”自南向西拐而北上，分别三次登陆；从福建省登陆，路线曲折，拐弯影响彭泽县比较少见；来临前夕，雷达回波呈现自东向西方向移动的线状弓状回波。

第四，台风期间，逆时针旋涡状急流风最大达到了24 m/s、达到了80%高湿区、36.6K指数高值区、+10涡度高值，全都位于在浙江省、江西省、安徽三省交界处，与台风位置完全吻合。

参考文献

[1]朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理和方法（第四版）[M].北京：气象出版社，2000.

[2]寿绍文，励申申，寿亦萱，等.中尺度气象学（第二版）[M].北京：气象出版社，2009.

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3.1.2 从福建登陆，路线曲折，拐弯影响彭泽县比较少见

继续同2012年8月8-11日台风“海葵”比较，“海葵”沿长江水域没有高山、陆块阻挡，一路西进“流窜”，影响濒临长江中下游的彭泽不足为怪，但“麦德姆”路线则是从南拐西进北上，于7月24日上午08：40分前后从铅山县武夷山镇进入江西省，7月24下午15：30分前后从婺源县移出江西省进入安徽境内，在江西省境内逗留了近7 h，受其影响最大的就是九江德安县，德安县境内出现了3 h近300 mm的特大暴雨，3 h内发布的暴雨预警信号连续3级跳，从蓝色飙升到红色预警。彭泽县也未幸免于难，台风“麦德姆”致使彭泽县普降暴雨，局部点大暴雨，并在7月24日09：24分出现了2014年最大1 h降水60.9 mm，局地出现严重的短时内涝现象。

3.1.3 来临前夕，雷达回波呈现自东向西方向移动的线状弓状回波

我们都知道，台风降水区域、风场、云系排列均明显地表现为逆时针旋涡状，在2014年7月24日700 mb风场和湿度场（图1）中显示，在浙江、江西、安徽三省交界处，此时风也是呈现明显的逆时针旋涡状，且高湿区与旋涡状完全吻合。“麦德姆”在7月23日17：50华中雷达拼图显示是一条自东向西方向移动的线状弓状回波（详见图2），据经验可知，这样的弓状雷达回波，直接可判断为“飑线”，飑线[1]过境处风速剧增，气温骤降，常伴有雷暴、暴雨、大风、冰雹和龙卷风等剧烈天气现象。气象资料显示，在7月23日16：46分景德镇出现极大瞬间风18 m/s的东东南风，07月23日17：30分波阳出现雷暴，这证明就是“飑线”。我们可认为此次“飑线”是台风在登陆福建后自南向西北挺进旋转而带来类似“水纹”波状，从里向外扩散辐射影响周边地区，正是台风前飑线。

4 台风麦德姆各要素间的配合

台风造成暴雨依然离不开三个要素条件，即足够的水汽、动力、热力及不稳定条件。

台风生成与海洋上，自身携带着大量的水汽，且是一个深厚的低压系统，水平气压梯度很大，这也是台风造成强风的最大原因。

在台风中心有一个晴空区，叫做台风眼，台风眼的四周包围这一个深厚对流云环，称为台风眼壁通常在眼壁中为上升气流，台风眼区则为下沉气流，眼壁区均有水平气流想眼壁内流入，从而形成一个循环、旋转类似垂直环流，最强处一般发生在台风眼壁内边界上或者稍偏台风中心内部区（又称台风旋涡区），也是强降水区和强风区。在“麦德姆”拐进江西逗留时，德安正处于这样一个强降水区和强风区。

在2014年7月24日700 mb风场和湿度场（图1）中显示，“麦德姆”正位于在浙江、江西、安徽三省交界处，此时逆时针旋涡状急流风最大达到了24 m/s，湿度达到了80%以上，属于高湿区。

2014年7月24日850 mpa K指数（图3），同样位置，K指数达到了36.6，表明该处有着明显的不稳定能量。

2014年7月24日850 mpa涡度、风场（图4），三省交界处涡度值达到了10，明显地涡度极值区，表明此处是一个低压中心。

5 结论

第一，台风“麦德姆”携暴雨来势汹汹，重创九江德安，彭泽也未幸免于难。彭泽县普降暴雨，局部点大暴雨，并在7月24日09：24出现了2014年最大1 h降水60.9 mm，造成了严重的短时内涝和灾情。

第二，台风“麦德姆”整个生命史历程约8 d，分别3次登陆，路线自南向西拐而北上，先后影响台湾省、福建省、浙江省、江西省、安徽省、江苏省、山东省、辽宁省等十余省，出现了局地强降水和大风天气，并给华东及东部海域带来强风骤雨。

第三，台风“麦德姆”特点：“麦德姆”自南向西拐而北上，分别三次登陆；从福建省登陆，路线曲折，拐弯影响彭泽县比较少见；来临前夕，雷达回波呈现自东向西方向移动的线状弓状回波。

第四，台风期间，逆时针旋涡状急流风最大达到了24 m/s、达到了80%高湿区、36.6K指数高值区、+10涡度高值，全都位于在浙江省、江西省、安徽三省交界处，与台风位置完全吻合。

参考文献

[1]朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理和方法（第四版）[M].北京：气象出版社，2000.

[2]寿绍文，励申申，寿亦萱，等.中尺度气象学（第二版）[M].北京：气象出版社，2009.

永顺县一次暴雨天气过程特征分析 篇9

一次大暴雨过程低空急流脉动与强降水关系分析

应用香港天文台提供的时空分辨率都非常高的风廓线雷达资料对深圳2005年8月19-20日大暴雨过程强降雨时段进行了详细分析.结果表明,风廓线雷达资料每小时风场揭示每次强降水的.发生都对应一次西南急流的迅速加强和向下扩展.低空急流指数I可以说明低空急流的脉动向地面扩展程度与中小尺度降水的密切关系,对强降水的出现及雨强大小有一定的预示性.

作 者：曹春燕 江 孙向明 Cao Chunyan Jiang Yin Sun Xiangming  作者单位：广东省深圳市气象局,518001 刊 名：气象  ISTIC PKU英文刊名：METEOROLOGICAL MONTHLY 年，卷(期)：2006 32(6) 分类号：P4 关键词：大暴雨   风廓线   低空急流脉动  

河南省北部一次大雾天气过程分析 篇10

利用地面观测和探空资料以及NCEP 1°×1°再分析资料,分析了12月25-27日河南省北部大雾的.成因,结果表明:由于降水后低层相对湿度较大,大气层结稳定,地面处在均压场里,风速较小,且大气低层为弱的上升运动、中高层为强的下沉运动,有利于低层水汽聚集,使湿层达到一定的厚度,从而使垂直能见度变差,雾的浓度变大.

作 者：张永涛 谷秀杰 王友贺 高媛媛 Zhang Yongtao Gu Xiujie Wang Youhe Gao Yuanyuan 作者单位：张永涛,Zhang Yongtao(河南省气象局,郑州,450003)

谷秀杰,王友贺,高媛媛,Gu Xiujie,Wang Youhe,Gao Yuanyuan(河南省气象台,郑州,450003)

永顺县一次暴雨天气过程特征分析 篇11

1 过程概述

这次暴雨从8月2日中午自鲁西北地区北部开始, 山东省分布呈现北大南小, 有明显阶梯分布特征。过程最大降水量为322.3 mm, 出现在惠民气象站。惠民气象站2日20:00 1h内降水量达102.5 mm。暴雨前, 风力突增, 温度骤降 (图1) 。

2 雷达分析

2.1 回波演变特征

2日14:33, 滨州北部地区及沧州一带局地出现零散强回波, 回波向东北方向移动中合并发展;15:44回波合并成整体后开始南压, 南压过程中, 回波的西南方向不断有局地强回波生成, 并与回波合并;17:18, 回波移动方向前部出现明显出流边界;19:10, 强回波整体移动至惠民、滨北、利津西部一带, 结构紧凑, 呈带状。对流回波带中由于各单体移动速度和移动方向不同, 单体与单体之间构成弥合回波群, 集中在惠民地区形成很强的降水, 为弥合型回波系统。此外首尾两端速度变化, 首端移动快, 尾端移动慢, 强回波位于惠民境内维持少动, 使惠民1 h内出现102.3 mm强降水。21:09, 强回波移过滨州城区后结构趋于松散。阶段性强降水间歇。

对比第二、三阶段的降水过程, 回波的演变与第一阶段情况类似。回波主体形成带状结构后 (或者过程中) , 主体的尾端前部不断生成新的单体, 新单体逐渐并入回波主体, 合并加强。回波在局地的长时间稳定少动造成强降水。

2.2 回波结构特征

2.2.1低质心风暴。

图2为19:17对沿雷达回波带强中心轴做的反射率剖面和速度剖面图。从反射率剖面图可知, 回波带强中心轴分布多个强对流单体, 单体强度一般都在50d BZ以上, 靠近最大降水点惠民气象站的强度达60 d BZ, 回波顶高度达15 km。各单体质心高度在5 km以下, 向下几乎与近地面相接, 这些对流单体属低质心风暴, 降水率极高。对应其速度剖面图可知, 在雷达站西北近处 (滨北、惠民、阳信交界一带) 近地面有极大的向着雷达的负速度, 达-25 m/s, 而在3 km以上为离开雷达方向有约13 km/s正速度, 形成了“低入高出”的垂直方向的速度配置, 且速度中心距离仅在3 km以内就达到了接近40 m/s的反向速度差, 表明其垂直切变强, 有利对流的加强发展。而水平方向, 雷达站西北侧为明显的入流速度, 正北侧为出流速度, 在滨北一带形成了逆时针的水平辐合。低层辐合中心是这种暴雨系统的典型特征。

同一时次, 沿着雷达站与最强负速度区做反射率和速度的垂直剖面 (图3) 。虽然受到静锥区的限制, 但单体强中心的质心高度也在5 km左右, 后部存较弱的单体, 发展高度较低, 单体强中心距离雷达站20 km左右。从速度剖面来看, 在单体强中心位置出现了明显中层径向辐合, 高低空反向速度差达30 m/s。单体强中心前部有上升气流, 越过强对流区后转为下沉气流, 形成逆回波移动方向的垂直环流圈。单体后部约10 km处有冷空气从底层补充侵入, 加强了对流发展的可持续性。中尺度垂直环流的存在是暴雨发生的重要判据。

2.2.2弓形回波。

2015年8月3日6:26, 自沧州东南至德州西南部形成“弓”形回波, 东移过程中, 首尾移动速度仍然差距较大;8:36, 首端基本移至东营地区, 而尾端仍然位于德州至聊城一带, 滨州处于回波带中间, 回波整体呈反向“S”型带状结构, 北端仍为“弓”形回波 (图4) 。在弓形回波的后部可以看到明显的后侧入流缺口, 表明存在显著的下沉气流, 对应8:30的地面加密资料, 也可以看出缺口附近的地面风场为辐散场。另外, 桓台、邹平一带受阵风锋影响, 短时风力较大;9:12, 回波结构破坏, 强度减弱, 处于消散阶段, 至下午14:00, 滨州中北部县区以小量级降水为主。

2.3 风廓线特征

暴雨发生前自底层向高层为一致的西南气流, 850 h Pa (1.5 km附近) 西南风速在12 m/s以上, 达到了低空急流的强度, 同时600~900 m存在着风速12 m/s以上的超低空急流。2种急流的存在为暴雨形成提供了充足的水汽条件和能量。18:30前后, 冷空气从边界层入侵, 随后迅速扩散, 此后1 h内, 对流层中下部风场均转为西北风且上层的风向不连续性减小, 表明冷空气势力较强;从风场垂直结构来看, 风随高度发生逆转, 冷平流明显, 同时低层受到地面辐合影响, 转为偏北风。此时正值暴雨暴发阶段。20:30后, 1 500 m以上率先转为西南风, 强度较强, 达到低空急流强度, 低空急流动量下传, 21:00前后, 整层风场转为稳定西南风后, 降水减弱。

2日夜间受西南风影响, 高层短时有弱偏北风。3日5:00前后, 300~600 m之间逐渐由偏南风转为偏东风控制, 在雷达站附近产生偏东风与偏北风的地面辐合线, 雷达站处于辐合线前部偏东风区中, 风廓线监测与地面自动站加密资料的风场一致。700 h Pa (约3 km处) 西南风由12 m/s增强到16 m/s, 并向下传递, 使900 m以上偏南气流都有明显加强, 说明暖湿低空急流伸展极为深厚。7:30前后, 冷空气再次从边界层侵入, 继续扩散, 对应第二阶段暴雨发生。8:50, 2.4 km高度以下风场转为西北风, 低层风场稳定。10:11之后, 700hpa低空急流动量下传, 西北风垂直风场厚度逐渐减小, 12:00后, 大气层自下而上基本转为西南气流, 降水减弱明显。

第三阶段降水发生前, 边界层风场较弱, 为偏东风, 而3.5 km以下的低空急流持续存在, 且3.7~7.0 km之间西南风风速达20 m/s, 持续为鲁西北地区输送水汽和能量。3日18:28前后, 300~600 m率先转为干冷东北风, 冷空气再次侵入底层, 对应该时段惠民出现短时强降水 (31.6 mm/h) ;19:27底层西北风达到稳定后, 受低空急流下传影响, 势力开始减弱;23:00后风场垂直转为一致的西南气流, 降水趋于结束。

综上所述, 前期低空急流较强, 风场结构相对稳定, 冷空气侵入后, 垂直方向连续的风场结构受到破坏, 能量开始暴发, 强降水发生, 冷空气减弱或低空西南急流能量再次下传扩展到底层时, 降水减弱。强降水发生在冷空气入侵时段。

对比前2次暴雨阶段同时次的济南雷达站的风廓线图可以看出, 济南雷达站低层为西南气流, 滨州雷达站为西北气流, 两者在鲁西北地区产生辐合区, 且2种风场强度都达到了急流标准, 说明辐合较强 (第一阶段的辐合层次更为深厚) , 近地面的强辐合也在暴雨发生过程中起到重要作用 (图5) 。

2.4 逆风区分析

第一阶段暴雨过程径向速度图可以看到明显逆风区存在。2日19:17, 在惠民境内和滨北西北观察到逆风区。惠民境内逆风区由下向上尺度变小, 随时间变化各个不同层次的逆风区开始分裂, 分裂成直径1~3 km的小逆风区群系。而滨州北部逆风区, 由下向上尺度变大, 4.3°仰角上逆风区直径达3 km左右, 属中γ尺度。19:23, 滨北西部的逆风区层次加深, 自0.5~6.6°仰角之间都出现逆风区, 逆风区两侧与周围风场分别组成了1对辐合、辐散和局地垂直环流, 有利局地上升运动的维持和加强。通过几个体扫的逆风区恰好对应着强对流单体, 表明深厚的逆风区可加强局地的辐合上升运动, 有利于对流单体发展, 起到暴雨增幅作用 (图6) 。

3 卫星云图分析

2日14:30, 在沧州境内和无棣北部局地生成2个直径为20 km左右的对流泡, 叠加该时次的地面自动站加密风数据, 也可以看到2个对流泡均产生在中尺度辐合线附近。2个对流泡合并加强形成对流云团, 并向东北方向移动, 16:30中心移至滨州北部沿海地区, 直径扩展到200 km, 覆盖渤海湾西部一带。随后云团呈东北-西南方向扩展并加强, 但从云顶色调判断, 云体内部强中心趋于南北分离状态, 南部强中心逐渐覆盖滨州北部大部分地区, 并长时间维持少动, 造成滨州大范围的强降水暴发。22:30, 云团继续东移南压, 强度减弱, 此时降水强度也明显减弱。23:30, 南北云团逐渐分离, 北部对流云团向移动至渤海海峡附近后强度开始减弱南压影响半岛地区, 南部云团逐渐消失。第一阶段暴雨过程结束。

2日23:30前部云团趋于减弱, 位于太行山脉中部生成新的对流泡。初始云团呈圆球状, 结构紧凑, 周围散乱云系较少, 直径在20 km左右。云团发展东移过程中, 其前部有小的对流云团发展。3日5:30球状云团追上前部新生云团合并加强为规则的球状大型云团, 直径在300 km左右。7:30, 云团强中心压到鲁西北地区, 滨州中北部再次出现强降水, 多个站点6 h降水超过50 mm。9:30后, 云体结构趋于松散, 南端强度减弱, 北端加强东移。12:30, 南端云系脱离主体, 位于惠民、阳信上空, 滨州西北部弱降水得以持续。

前部云系脱离主体时, 山西南部产生新对流云团。3日14:30, 衡水发展的对流云团东移影响德州西部, 而山西南部地区在初始云团四周发展形成了密集对流泡群。16:30, 对流泡群合并加强为形状规则体积巨大的中尺度强对流云团, 强度很强, 具有明显“冷云盖”特征, 强中心位于河南西北部地区。此时, 自鲁西北经鲁西延伸到河南西北边界, 存在一系列的对流云团和新生对流泡。随后对流云团相互合并, 东移加强。18:30, “冷云盖”面积不断扩大, 云顶亮温<-32℃的冷云区面积2.29×105km2, <-52℃冷云罩面积1.43×105km2, 云核移至鲁西地区, 强中心云顶亮温为-76.2℃, 滨州惠民县上空也发现云顶亮温也达到-72℃。表明云顶发展高度极高, 云体内部垂直运动旺盛。此时云体呈东北-西南向的类椭圆形态, 并向偏东方向移动, 云核向鲁西北方向移动[5,6,7,8]。

对比3日19:30的红外云图和20:00地面6 h降水资料, 暴雨落区基本都在强中心轴上。此后, 云体强度维持向东北方向移动, 其边缘更加光滑。21:30, 云核强度和面积略有减弱, 滨州大部分地区处于云核后方, 降水强度减弱。23:30, 云体面积减小, 边缘开始松散, 云顶亮温明显升高, 处于消亡阶段。直至4日1:30, 云系基本移出鲁西北地区, 此次暴雨过程逐渐结束 (图7) 。

4 结语

造成此次暴雨的单体多为低质心单体风暴, 强中心高度都在0°层以下, 单体间连接紧密, 具有明显的半螺旋上升结构, 降水效率高。此次暴雨过程中, 回波主体形成带状结构后 (或者过程中) , 主体的尾端前部易生成新单体, 新单体逐渐并入回波主体, 合并加强。大暴雨发生与单体位置稳定少动有直接关系。弓形回波后部有明显后侧入流缺口, 表明存在显著下沉气流;前部易出现阵风锋, 短时风力较强。VWP产品中可知, 强盛的低空及超低空急流为暴雨发生提供水汽和能量, 而干冷空气侵入到低层后, 触发不稳定能量, 强降水发生;冷空气减弱或低空西南急流能量再次下传扩展到低层时, 降水减弱。强降水发生在冷空气入侵时段。深厚逆风区可以加强局地的辐合上升运动, 有利于对流单体发展, 起到暴雨增幅的作用。新生对流云的发展及合并有利于降水的增强。上游生成的形状规则、边缘光滑的对流泡需加强注意, 更容易生成强盛的中尺度对流云团。云核分裂预示着云体消亡。

注:a为2日14:30;b为2日19:30;c为3日7:30;d为3日14:30;e为3日19:30;f为3日18:15。

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永顺县一次暴雨天气过程特征分析 篇12

该文通过对2015 年4 月20 日的冰雹过程进行诊断分析, 从环境场找出此次强对流天气过程出现冰雹大风的原因, 以期能够为本地的冰雹预报提供一些经验总结及借鉴。

1天气过程实况

此次冰雹过程出现在县城北郊, 时间是2015 年4 月20日00:20—00:30, 冰雹最大直径约30 mm, 最大风速21.5m/s, 1 h雨量15.9 mm, 造成了严重的财产损失。

在龙南发生冰雹前1~2 h, 即2015 年4 月19 日22:00—23:00, 粤北的乐昌、仁化、始兴和南雄以及江西省全南县也有冰雹出现 (以上5 县位于龙南西偏北方向) 。乐昌、仁化冰雹发生时间在22:00—23:00 (有多个乡镇点不同时间发生冰雹, 故时间跨度大) , 始兴冰雹发生时间在23:15 前后, 南雄冰雹发生时间约在22:00—22:30;全南冰雹发生时间约在23:15;从时间上来看冰雹的发生是先西北, 后东南, 这与冷锋系统的活动实况相符。

2 环流形势分析

2.1 500 h Pa环流形势

4 月19 日20:00 500 h Pa ( 图1a) 在内蒙古东北部大兴安岭的加格达奇有一东北冷涡, 高空低槽的位置在齐齐哈尔—铁岭—滨州—丹江口—西昌一带, 温度槽落后于高度槽, 在四川、陕西、山西、河南、河北等地及以北地区 (冷涡西部) 均为西北风, 有明显的冷平流;副高588 线位于广西、广东沿海一带, 长江以南有一支大于20 m/s的西南风急流, 赣州风速达到28 m/s;4 月20 日8:00 500 h Pa为阶梯槽, 齐齐哈尔—吉林—本溪、丹东—威海—盐城、孝感—张家界—毕节、普安—兴义—广南各有一低槽, 19 日20:00 至20 日8:00, 随着低槽东移南压, 副高588 线较19 日20:00 位置南移入海约1 个纬距, 长江以南仍有一支大于20 m/s的西南风急流, 赣州风速增大达到30 m/s, 低槽东移带动槽后冷空气迅速南下, 冷空气与槽前暖湿气流交汇, 造成了此次的冰雹强对流过程。

2.2 中低层切变和低空急流

此次天气过程, 中低层明显影响系统为切变线和西南急流。4 月19 日20:00 850 h Pa (图1c) 在两广地区有一个暖中心, (20 ℃线在龙岩—和平—连州) 龙南位于暖中心边界北部, 切变线位于盐城—南昌—衡阳—布依族苗族自治州, 切变以南地区有强西南气流活动, 清远—连平—永定有一西南低空急流, 赣州有12 m/s西南风;4 月20 日8:00 850 h Pa切变线东移南压到了寻乌—英德—桂平一带, 已经压过龙南县, 西南低空急流已经南压至广东沿海, 暖中心 (20 ℃线) 南移至钦州—恩平—中山一带;低空西南急流不仅带来充足的水汽, 而且在切变东移南压过程中, 与切变北侧的偏北风交汇[1], 形成剧烈的上升运动, 造成强对流天气。

2.3 地面冷锋

地面图上, 造成此次强对流过程的主要影响系统是地面冷锋[2]。4 月19 日20:00 (图1d) 地面冷锋位于德兴—宁都— 宁远 — 曲靖, 处于赣州市的北边界附近;4 月20 日8 :00 地面冷锋南压至玉山 — 永安 — 河源 — 灵山, 已经压过赣州, 进入广东中北部。进一步分析地面天气图, 可知冷锋锋面是于19 日23:00 前后压过赣州龙南 (下图所示冷锋位置上一为20:00, 下一为23:00) , 与实况中冰雹的发生时间相吻合。冷空气快速南压, 对暖湿气团的抬升作用有利于激发不稳定能量释放, 进而触发了冰雹过程的发生, 这是一次冷锋后的冰雹大风天气过程。

2.4 中分析图

显著湿区取1 000 h Pa到850 h Pa相对湿度 (RH) ≥70%区域;500 h Pa干舌选取相对湿度 (RH) ≤40%的区域;同时选850 h Pa作温度脊, 500 h Pa作温度槽;对850 h Pa与500h Pa的温度差 (DT85) ≥24℃分析等温差线;加上500 h Pa负变温区, 再加地面冷锋, 850 h Pa切变线, 大风速带和500h Pa槽线, 作4月19日20:00的中尺度分析如图2所示。可以看到, 龙南处于850 h Pa温度脊左前方, 具有上干下湿、中层负变温, 中层到低层上下一致的西南气流, 有偏南风急流等特点;其中850 h Pa 24 h变温2.8℃, 500 h Pa 24 h变温-0.5℃, 高层降温, 低层增温;垂直温度梯度大 (850~500 h Pa气温差24.4℃) 。

3冰雹成因分析

3.1强风垂直切变

中低层有强风垂直切变, 风向随高度顺转。4 月19 日8:00 赣州探空图上 (图3a) , 925 h Pa为南西南风14 m/s, 至850 h Pa顺转为西南风16 m/s, 700 h Pa顺转为西风26 m/s;20:00 925 h Pa为南西南风12 m/s, 至850 h Pa顺转为西南风12 m/s, 700 h Pa顺转为西风22 m/s。8:00—20:00 (图3b) , 低层不仅有强风速切变, 还有明显风向切变。冰雹是强对流性天气, 冰雹发生前, 大气层结一定具有强的风垂直切变[2,3,4,5], 这是由于上下气层间巨大的风向与风速切变, 将导致干冷空气更容易被带入参与对流活动, 而干冷空气有利于对流区上升气流的加强和维持, 伴随着上升气团中的水汽大量凝结, 又会释放出巨大的凝结潜热, 使得上升运动得到加强。

3.2层结资料分析

8:00θse 850 h Pa-θse 700 h Pa=74.4-70.4=4℃, 到20:00θse 850 h Pa-θse 700 h Pa=78.6-68=10.6℃>10℃, θse下层增加, 上层减少, 上下层的层结不稳定度明显加强。

沙氏指数8:00 SI=-0.31 ℃, 到20:00 增长到了-6 ℃<SI=-3.18 ℃<-3 ℃, 江西沙氏指数在-6~-3 ℃之间是江西强对流天气的一个经验阈值。

8:00 和20:00 k指数均维持在高位, 分别为39 ℃和38℃, 明显大于江西强对流天气易发阈值34 ℃。

850 h Pa 24 h变温2.8 ℃, 500 h Pa 24 h变温-0.5 ℃, 高层降温, 低层增温, 增加了层结的不稳定。

4 月19 日8:00 Cape=0.6 J/kg, 到20:00 赣州站Cape已然高达2 094.5 J/kg, 这表明赣州上空在20:00 有了大量的不稳定能量累堆积, 从而为冰雹的生成提供了能量条件。

上述层结条件均表明赣州站4 月19 日20:00 的大气层结处于一个非常不稳定的状态。

3.3 水汽条件

4 月19 日8:00 990~699 h Pa的T -Td ≤2 ℃ , 20:00 在877~736 h Pa的T-Td≤3 ℃, 2 个时次的比湿都在11~16 g/kg之间 (把比湿大于10 g/kg的区域认为是高湿度区) , 而对比2 个时次850 h Pa以下层结可以看到湿度是明显降低的, 到20:00, 850 h Pa以下上升曲线接近干绝热线, 显示850 h Pa以下有一个干层;500 h Pa附近T-Td也从8:00 的8 ℃上升到11 ℃, 显示500 h Pa附近的干层也是处于发展中, 中层干层的发展有利于冰雹过程。

假相当位温 θse反映空气中显热和潜热含量即能量的多少, 8:00 θse 850 h Pa=74.4 ℃>70 ℃ , 20:00 θse 850 h Pa=78.6 ℃>70 ℃ , 这表明赣州站在4 月19 日8:00—20:00 中低层大气满足高温、高湿的条件。

500 h Pa 19 日8:00 (图4a) 至20:00 (图4b) 长江以南有一支大于20 m/s的西南风急流, 20:00 赣州风速增大达到30 m/s, 而从相对湿度场可以看到, 8:00 赣州以南广大区域是一个相对湿度≤20%的干区, 而到20:00 随着西南风的继续加强, 干区明显北抬促使赣州地区的中层湿度进一步降低。强烈的干急流有利于平流作用加强, 在同一时间可以输送更多的干空气到达赣州上空, 使赣州地区的热力不稳定快速增长[6], 同时中层的干空气侵入有利于雨滴蒸发, 上升气流在雨滴减小和减少后将得到增强, 冰雹将得到进一步的增长;中层的强干空气入侵有利于垂直切变的发展、雹云的增长和冰雹的形成。

3.4 0 ℃层和-20 ℃层高度

冰雹的产生需要比较适合的0 ℃层和-20 ℃层高度, 如太高, 强上升气流难以到达冰相混合层。而太低, 水汽迅速凝结, 降水粒子的拖曳作用将使对流不易发展。0℃层高度在600 h Pa上下, 有利于降雹, -20℃层高度在400 h Pa附近或以下, 有利于降雹。一般情况下-20℃层与0℃层之间的厚度较小 (小于160 h Pa) 也有利于降雹。

赣州4 月19 日20:00 0 ℃层高度5 044.1 m, -20 ℃层高度7 990 m, 二层高度差2 945.9 m;4 月20 日8:00 0 ℃层高度4 354.7 m, -20 ℃层高度7 994.6 m, 二层高度差3 639.9 m。此次过程中, 0 ℃层高度从19 日20:00 到20 日8:00 赣州下降了689.4 m。对比江西历年3—4 月几次比较明显的冰雹过程 (表1) , 0 ℃层高度在4 000~4 300 m, 平均4 207 m, -20℃层高度在6 900~7 300 m, 平均7 171 m, 二层高度差2 964m。然而, 本次冰雹过程发生前19 日20:00 赣州站探空资料中0 ℃层和-20 ℃层高度均明显大于平均值。

3.5 冰雹过程的触发

虽然本次过程的0 ℃层和-20 ℃层高度均大于平均值, 但CAPE值相较另2次冰雹过程同样明显偏高;对流有效位能 (CAPE) 是风暴潜在强度的一个重要指标, 其数值越大, 表明CAPE值释放后形成的上升气流就越强, 而且根据赣州4月19日20:00 CAPE值为2 094.5 J/kg, 20日8:00探空图CAPE值为32.2 J/kg, 能量基本释放完, 说明其上升速度是非常大的。这将低层的水汽输送到足够高的高度, 在拥有高CAPE值的情况下, 空气块稍微受到扰动便能上升到自由对流高度上, 极容易产生强对流天气。

对流有效位能是一种潜在能量, 当具有对流有效位能高值的气块被上升运动抬升到自由对流高度以上时, 对流有效位能才能转换为对流运动的动能—对流上升速度。本次过程中, 地面冷空气快速南压, 迫使南方暖湿气团迅速抬升, 激发了不稳定能量释放, 而高cape值又使得气块能够上升得更高, 从而在0 ℃层和-20 ℃层高度均明显偏高的情况下, 触发了冰雹过程的发生, 这是一次冷锋后的冰雹过程。

3.6 强降水偏少原因

湿度层厚度不高, 强降水多出现在湿层厚度升至500h Pa高度以上的强天气过程, 本次过程877~736 h Pa湿度条件都较好, 这为冰雹的形成提供了充足的能量和水汽条件, 但850 h Pa以下有一个干层, 736~500 h Pa附近湿度也不理想。上下2 层的干层使得降水粒子在到达地面形成降雨之前被消减。林必元[6]在《暴雨过程中干层的研究》一文中指出, 2~3 km厚度的干中层条件下, 也能产生强降水, 但此次过程的干层超过4 km, 并且从19 日8:00—20:00 干层一直处于发展过程中。湿层整体较薄, 中层有干层发展是不出现强降水的一个主要原因[7]。

4 月19 日8 :00 Cape=0.6 J/kg , 到20 :00 赣州站Cape已然高达2 094.5 J/kg, cape值偏强可能是造成强降水偏少的原因之一, 强大的cape值, 可以使得上升云块加速通过暖云层, 造成暖云层内的水分累积不够, 从而降低了降水效率。

中低层弱的风垂直切变可以使上升气流产生倾斜, 从而使得上升气流与下沉气流错开, 这样上升运动可以得到不断发展, 对强降水有利。但强风垂直切变[2,3,4,5], 有利于干冷空气的卷入, 这时空气中的水汽大量凝结, 从而释放出大量的潜热, 上升运动得到加强, 降水效率明显降低。从前面分析看到, 此次冰雹过程的风垂直切变是很强的, 可能是造成强降水偏少的原因之一。

4结论与讨论

(1) 本次强对流天气过程, 是在高空低槽、地面冷空气、中低层西南急流、中低层切变的相互作用下形成的。迅速南下的冷空气与南方暖湿气流共同作用, 冷锋主要是为对流提供一个抬升机制, 空气团很快达到自由对流高度 (LFC) , 导致了这次强烈的天气过程。

(2) 此次冰雹大风天气的主要原因是有较大的不稳定能量累积、中低层有强风垂直切变, 风向随高度顺转、中层有“干”西南急流发展、高cape值的释放使低层的水汽上升到足够的高度。

(3) 此次过程强降水情况不明显的原因是中低层有强风垂直切变、cape值偏强和湿层不够厚。

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