强降水天气过程

强降水天气过程（共10篇）

强降水天气过程 篇1

台风“梅花”的到来, 使我省迎来两次强降水天气过程, 其中7月30日至31日辽源市气象站过程降水量达到7 5.5mm, 达到暴雨等级, 因此, 作为观测员, 面对极端罕见天气时, 能够正确处理记录, 编发上传报文, 出现故障时及时排除就显得尤为重要。本文以辽源站为例总结了夏季强降水天气过程的出现前后应注意的几个问题和相应的观测要点, 供大家参考交流。

1 强降水天气过程来临前的准备工作

强降水天气过程来临前, 应全面检查自动站及人工观测用的各仪器设备, 主要做以下准备工作。

1.1 自动站仪器设备的检查

1.1.1 翻斗雨量传感器的日常维护

可对雨量传感器做以下常规维护。

(1) 将外筒、防堵罩和长过滤网用清水冲洗干净。 (2) 用清水冲洗翻斗和短过滤网, 注意不取防虫罩。 (3) 观察传感器底盘上的水平器中的水泡是否居中, 使传感器保持水平状态。 (4) 注意不要用手或其它物体抹试翻斗内壁, 以免沾上油污。

1.1.2 翻斗雨量传感器的汛前检查

翻斗雨量传感器至少每月定期检查一次, 检查内容包括传感器器口要保持水平, 不变形, 传感器器身稳固。

(1) 重点检查遥测雨量传感器漏斗是否堵塞, 以保证自动站降水数据的准确与及时上传。 (2) 定期清除承水器滤网上的杂物 (入口滤网可取下清洗) 。 (3) 检查漏斗通道是否有堵塞物。 (4) 保持节流管的畅通, 发现堵塞要及时清洗干净 (5) 翻斗表面必要时可用中性洗涤剂清洗, 传感器翻斗的内壁不能用手触摸。

1.2 人工观测仪器设备的检查

降水开始前, 应及时取下蒸发皿金属丝网圈, 检查雨量筒及蒸发专用雨量器内的承水器和储水瓶是否洁净, 重点检查虹吸式雨量计虹吸是否正常, 以保证人工测量的降水数据准确及时上传。

1.3 应急设备的检查

重点检查发电机、UPS电源以及SDH、VPN和3G上网卡三种主备通讯方式是否处于正常工作状态, 以保证网络的畅通和自动站的正常运行。

2 强降水天气过程中的注意事项

2.1 降水性质的正确判断

强降水天气过程来临时要更加密切的关注云的连续演变, 正确判断出降水性质, 以保证报文的正确编发。当判断为系统天气时, 重点注意当降水时间持续较长, 雨势仍没有转小, 降水量已超过20.0mm时, 此时应仔细观察云高及云状, 注意ASOP向NS的转变。当判断为对流天气出现时, 气象要素的变化比较显著, 有时会伴有短时大风, 雷暴, 冰雹等重要天气, 此时应注意重要天气报的拍发与航危报的拍发及相应解除。

2.2 降水量的观测要点

当降水较强, 降水量很大, 一般超过25.0mm时, 应及时从蒸发皿中取出一定的水量, 也可采用加盖方法, 以防水溢出导致蒸发量缺测。若降水量超过50.0m m时, 此时应提前量取雨量筒和蒸发专用雨量器内的降水量, 以防水溢出导致降水数据缺测。以上操作均应在气簿-1备注。

2.3 虹吸式雨量计的观测要点

(1) 换纸遇强降水时, 应先判断雨势是否有转小趋势, 若雨势有转小趋势, 可延后换纸;若判断不会转小, 则可在原自记纸的开始端重新记录 (此处须无降水记录, 或有降水自记记线不致重叠) 。换纸后分别在两天的记线上标明日期并注明情况。

(2) 测量自然排水量时有强降水, 暂不测量, 待雨势转小后再进行测量, 如在强降水期间出现几次自然虹吸的情况, 则测量自然虹吸的累计排水量。

2.4 不正常记录的处理

(1) 当虹吸式雨量计故障 (如虹吸不正常) 时, 此时应以人工观测的雨量筒内的降水量为准编发累积降水量重要天气报。

(2) 当遥测雨量传感器故障 (如降水量明显偏小或滞后严重) 时, 此时小时雨量和分钟雨量均按缺测处理, 输入“—”符号, 避免正点数据错误上传。以上情况应在气簿-1备注。

3 注意雷暴、冰雹等强对流天气过程

3.1 雷暴的观测要点

雷雨形式来临前注意观察云的演变过程, 当出现雷暴现象时, 观测员不要忙乱, 及时编发航危报及重要天气报等预警信息。其中, 雷暴重要天气报一天只发一份, 并以20时为日界。

3.2 冰雹的观测要点

一日中降雹多次, 无论间隔时间多长, 每次都应测其最大冰雹的最大直径, 以m m为单位, 取整数。当最大冰雹的最大直径大于10mm时, 还应同时测量冰雹的最大平均重量, 以克为单位, 取整数, 并及时记录纪要栏中。

冰雹来临所做工作如下: (1) 降雹前罩上防雹网罩。 (2) 降雹时测定最大冰雹的最大直径。 (3) 及时发出冰雹的重要天气报。 (4) 雹停后及时将地面温度表和曲管地温表的防雹网罩取掉。 (5) 若冰雹最大直径大于10毫米, 测冰雹的最大平均重量。 (6) 在换下的雨量自记纸背面注明降雹起止时间。

4 加强巡视区域气象观测站

观测员要每小时在正点前后十分钟内巡视区域气象站, 在强降水天气过程中, 更要加强对区域站的巡视, 一方面可以及时监测各区域站的运行状况, 以便出现故障时及时发现并排除, 保证区域站数据的正常传输;一方面可以通过巡视区域站的运行及各站点的雨量数据, 使观测员加强了解强降水过程的发展情况。

5 强降水天气过程结束后的整理工作

强降水天气过程结束后, 应及时排除仪器故障, 处理异常记录, 归纳总结此次强降水过程中的不足之处, 为下次极端天气过程积累经验。尤其是降水过程结束后要对自动站雨量和人工雨量观测值进行对比分析, 如多次发现10mm以上降水量的差值超过±4%, 则应及时进行检查。

主要检查以下几个方面: (1) 检查记录器是否正常工作, 记录值与计数是否相符, 干簧管工作是否正常, 有无漏发或多发信号现象。 (2) 如原因是由于仪器的基点位置不正确所造成时, 应调节仪器基点位置。

6 结语

强降水天气过程极大的影响着人类工农业生产及日常生活, 正确的降水记录不仅能为预报预警服务提供依据, 更能为日后研究极端天气过程存储历史数据。因此, 观测员只有加强业务学习, 熟练业务技能, 才能在极端天气过程中更好的完成值班值守, 为气象事业作贡献。

强降水天气过程 篇2

青藏高原东侧陡峭地形对一次强降水天气过程的影响

利用高分辨率中尺度模式分析资料, 研究了青藏高原东侧陡峭地形对一次暴雨天气发生发展的影响.结果显示, 青藏高原地形对大气环流的动力阻挡作用形成了本次暴雨过程的水汽输送通道, 青藏高原东侧陡峭地形结构造成了四川西北部和黄河上游的强水汽辐合中心, 并使低层高能舌和能量锋区位于海拔较低的四川盆地, 在四川盆地对流层低层建立起位势不稳定层结.青藏高原东侧陡峭地形结构引起了低层偏东气流强烈的垂直上升运动, 最强的垂直上升运动出现在东西风垂直切变与陡峭地形交汇处, 激发不稳定能量释放, 促使强对流猛烈发展, 暴雨过程中高原东侧还有一个中尺度涡旋的.发生发展相伴.青藏高原东侧暴雨区最显著的热力特征是高温高湿区域仅出现在对流层低层, 最显著的动力特征是强涡度柱也仅出现在对流层低层.

作 者：李川 陈静 何光碧 LI Chuan CHEN Jing HE Guang-bi 作者单位：中国气象局,成都高原气象研究所,四川,成都,610072刊 名：高原气象 ISTIC PKU英文刊名：PLATEAU METEOROLOGY年，卷(期)：200625(3)分类号：P458.1+21关键词：青藏高原 陡峭地形 四川盆地强降水

强降水天气过程 篇3

关键词：强对流天气；中尺度；诊断分析

中图分类号：P425.8文献标识码：A文章编号：1674-0432（2011）-03-0202-2

0 引言

近年来，我国许多地方出现了极端天气气候事件，引发了干旱、洪涝、水土流失，滑坡，泥石流等自然灾害，给我国国民经济造成了严重的损失，对人民生活产生了很大的影响。这些极端天气事件中，强对流天气的大范围发生，影响尤其重大。

我国是世界上强对流天气频发的地区之一，强对流天气有明显的地理分布、季节分布和时间分布特征。强对流天气常发生在一定的天气形势下，一般来说，强对流天气发生发展的典型形势特征是高低层有高空急流和低空急流，在低层有暖湿舌伸展，中层有干舌叠加在低层湿舌之上，层结不稳定度很大。阜阳市位于我国南北方过渡带，历年来就容易发生强对流天气，而近几年更是频繁发生。

本文通过对2010年6月18日阜阳市强对流天气过程进行综合分析，从環流形势、中尺度特征、动力和水汽等方面探讨分析此次过程的发生发展。

1 资料及方法

本文使用安徽省气象自动观测网资料、卫星TBB资料以及NCEP/NCAR推出的逐6h等压面再分析资料集(每日4次平均，水平格距为1°×1°)，位势高度(h)，温度(t)，纬向风(u)和经向风(v) 为26层，相对湿度(rh)为(1000-300hPa) 21层，垂直速度(ω)为(1000-100hPa) 21层。文章通过实况降水量、卫星TBB、500hPa高度场及温度场、散度场、比湿场剖面图和假相当位温场对2010年6月18日影响安徽省阜阳市的一次强对流天气过程做出综合分析。

2 灾情及天气概况

2010年6月28日阜阳市临泉县境内东部、东南部的谭棚、杨桥、牛庄、单桥、高塘、长官等乡镇自西北向东南先后遭受雷雨大风、冰雹等强对流天气袭击。界首市代桥镇、泉阳镇、舒庄镇遭受了强对流天气影响，出现了瞬时风力7-8级，局地9级的大风，尤其是泉阳镇老董寨、王烈桥、黄庄等5个行政村20个自然村受灾较重，代桥镇电力设施损坏，全镇停电。

图1 2010年6月18号阜阳市降水(a)和大风(b)情况分布

图1显示，6月18日08时到6月18日23时界首市、临泉县遭受大风暴雨袭击，界首市代桥48.8mm，临泉县长官40.9mm、谭棚35.7mm，颍泉区苏屯35.7mm。6月18日21时06分临泉县张新镇四要素观测站观测到17.6m/s的8级大风，临泉局正在进行对比观测的新址观测数据显示，20时23分的瞬间极大风速达到31.2m/s。

3 成因分析

3.1 天气形势分析

18日08时，500hPa北方有一冷涡维持，我市受槽后西北气流控制，有冷空气南下，850hPa受暖脊控制，在我市上空形成上冷下暖、低层暖平流、高层冷平流的“前倾槽”天气形势，为强对流天气提供了天气背景(图2)。

图2 2010年6月18日08时500hPa (a)与850hPa (b)天气系统配置

因此，过程前低层增温增湿有利于不稳定层结形成与不稳定能量积累，高空西北气流的引导作用下，冷空气和中低层切变线触发了这次强对流天气过程。

3.2 中尺度系统分析

中尺度系统分析主要利用卫星和雷达等遥感探测资料对产生中尺度天气的中尺度对流系统的发生发展特征进行分析，以判断中尺度天气发生的确定区域和确定时间。

图3 2010年6月18日20时(a)、21时 (b) 和22时(c)的云顶亮温

分析18日20-22时的卫星云图上云顶亮温情况(图3)，取卫星云图上云顶亮温TBB≤- 32 oC的云团为MCS (中尺度对流系统)，TBB≤- 53 oC的云团为MCC(中尺度对流复合体)。从图3中可以看出，20时阜阳南部被MCS强对流云团覆盖，且在西南方向上有MCC存在。到21时，整个强对流系统已经扩展到阜阳大部分地区，- 53℃区域控制着临泉，TBB等值线也变的较为密集，此时段临泉的谭棚、杨桥等地降水显著增强，并出现了大风、冰雹强对流天气。22时TBB负大值区开始南压变小，对流性天气也随之显著减弱。

3.3 物理量诊断分析

3.3.1 热力条件 图4显示了6月18日08时-20时整个阜阳地区上空 分布情况，从图中不难看出该地区处于负大值中心，由于前期低层积累了大量不稳定能量及不稳定层结，因此，非常有利于触发强对流天气。

图4 2010年6月18日 08时(a)、14时 (b) 和20时(c)分布

3.3.2 动力条件 6月18日沿33°N散度场和垂直速度场的剖面图(图5)显示，14时在115°E附近有上升运动发展，上升运动的高值中心位于对流层中低层，并且在低层有弱的辐合产生；在20时上升运动显著加强，上升气流抵达200hPa高度附近，大值中心位于850hPa附近，同时低层也出现强的辐合中心，为强对流天气的产生和发展提供了良好的动力条件。

图52010年6月18日沿33°N散度场（等值线）和垂直速度场（阴影）

14时 (a) 和20时(b)的垂直分布

3.3.3 水汽条件 从18日08时-20时的比湿垂直分布分析，阜阳地区低层一直维持较为明显的湿度大值区，其值大约为14g/kg左右，高层湿度较小，具有上干下湿的结构特征，有利于出现雷雨大风、冰雹等强对流天气的产生发展。

4 小结

（1）过程前低层增温增湿有利于不稳定层结形成与不稳定能量积累，高空西北气流的引导作用下，冷空气和中低层切变线触发了这次强对流天气过程。对流区低层湿度大、高层湿度小，具有上干下湿的结构特征，有利于出现雷雨大风、冰雹等强对流天气。

（2）卫星遥感云顶亮温较好的表现了此次强对流过程中尺度对流云团的发生、发展、移动等特征，亮温低值区与强对流天气发生区域有着很好的对应。

（3）物理量诊断分析表明，强对流区前期低层积累了大量不稳定能量，促使低层产生了较强的上升运动和气流的辐合，在水汽条件的配合下，导致此次强对流天气的产生。

参考文献

[1] 狄靖月.2007年7月淮河流域一次大暴雨的中尺度观测分析和数值模拟[D]. 南京:南京气象学院,2008,硕士毕业论文.

[2] 陶诗言.中国之暴雨[M].北京:科学出版社,1979.

[3] 寿绍文,励申申,姚秀萍.中尺度气象学[M].北京:气象出版社,2003.

[4] 朱乾根,林锦瑞,寿绍文等.天气学原理和方法[M].北京:气象出版社,2000.

[5] 寿绍文,励申申,王善华等.天气学分析[M].北京:气象出版社,2002.

[6] 丁一汇.天气动力学中的诊断分析方法[M].北京:科学出版社,1989.

德兴市一次强降水天气过程分析 篇4

1 天气形势分析

1.1 高低空形势

2010年4月21日8∶00 500 h Pa高度场, 德兴市处槽前西南气流中, 700、850 h Pa西南风发展强烈, 湘赣地区低空急流建立, 风速达16~20 m/s, 并有明显的风速辐合, 中低层有低涡东移, 全市处在低涡切变的东南侧。副高呈东北-西南向带状分布, 控制着中南半岛至西太平流洋, 西脊点位于北纬15°附近。随着冷空气东移南下, 低涡切变线也随之东移, 强降水区位于切变线的南侧, 强降水中心位置在低涡的东南侧。低涡和切变线为此次强降水过程提供了强的上升运动条件, 但短时强降水的产生还离不开充足的水汽供应和不稳定能量, 在这次强降水过程中, 一直存在的低空急流起着水汽和能量的输送带的作用。低空急流是一种动量、热量和水汽的高度集中带, 被认为是给中纬度暴雨和强风暴提供水汽和动量最重要的机制[2] (图1、2) 。

1.2 地面形势

2010年4月21日8∶00地面形势呈北高南低型, 我国东部大部分地区都在狭长的低压系统的控制之下, 江西省位于低压倒槽顶部, 由于西南气流强盛, 位于长江流域以北的切变南压缓慢, 虽然地面辐合加强, 但中低层没有明显的系统配合, 省内中北部站点虽出现降雨, 但雨量都不大。

1.3 雨量

江西省自动雨量站显示, 此次过程主要降雨时段集中在21日16∶00—23∶00, 其中16∶00省内西北部出现2站4点, 17∶00中北部出现6站17点, 18∶00北部出现8站16点, 19∶00中东部分别有3站5点、3站3点, 23∶00中南部有7站13点出现30 mm/h短时强降水, 过程雨量均达到暴雨量级。

2 物理量场的演变

2.1 水汽条件和垂直上升运动

从4月21日8∶00欧洲中心相对湿度预报场上可以看到, 湿层主要位于850 h Pa层面, 江西省中北部地区相对湿度一直很大, 700 h Pa相对湿度达到90%, 随着切变南压, 中低层辐合加强, 大的湿度区在江西省中北部地区形成完整的湿舌, 中低层水汽的输送为短时强降水的形成提供了充足的水汽条件 (图3、4) 。

21日14∶00 T639数值预报700 h Pa的水汽通量场上, 西南急流区对应着水汽通量的大值区, 江西中北部水汽通量强度达到最大, 中心最大值为18 g/ (s·h Pa·cm) , 江西中北部的降水开始增强 (图5、6) 。17∶00德兴处于水汽能量的值区, 17∶00 700 h Pa垂直上升运动达到-1.3 Pa/s, 与该时次对应地面10 m风场存在明显中尺度辐合, 地面中尺度辐合加强时也正是强降水发生之际。随着水汽通量的强度迅速东移减弱, 德兴市的雨势也随之减弱。

2.2 假相当位温 (θse)

θse (假相当位温) 是表征大气温度、压力、湿度的综合特征量, θse的分布反映了大气中能量的分布。θse的高值区又为高能区, θse场等值线密集区为能量锋区, 强降水的发生必须有能量锋区的存在[3]。大量观测研究表明, 暴雨区基本位于850 h Paθse高值轴线北侧的能量锋区中。在这次强降水过程中, 21日8∶00 850 h Pa图上, 沿江西西北部建立起能量锋区, 德兴市锋区在17∶00达到了65℃ (图7、8) 。

2.3 SI指数和K指数

从21日8∶00南昌站降水过程前后SI指数和K指数的变化情况看, 该次强降水过程属于层结不稳定降水, K指数在40℃, SI指数为-2.37℃。对应该时次的-20℃高度为7 696.3 m, 对应该过程雷达回波的高度一般在9~11 km之间, 产生的雷电较弱[4]。

3 卫星云图分析

此次低涡切变天气系统在卫星云图上主要表现为冷暖平流较为明显, 雷暴云团活跃, 呈东北-西南向分布, 并产生强降水和短时强风等强对流天气。这次天气过程, 江西省处在低涡前部的东南侧。21日8∶00省内大部分地区在红外云图上没有明显的云系, 说明由于低层暖平流和局地太阳辐射加热, 只存在较低的云。在水汽图上也没有明显的水汽大值区。从14∶00开始, 随着中低层系统的东移南压, 省内西部开始有对流云团东移发展, 影响德兴地区, 17∶00 TBB云顶亮温约-64℃, 风光云图上可见明显暗影及明显亮白区, 表明对流发展旺盛, 具有一定的由于低层暖平流和局地太阳加热, 同时低涡前部有明显的正涡度平流, 综合这些因素, 在这片云区附近出现雷暴云团, 造成江西省部分地区出现强降水天气。

4 小结

(1) 这次强降水过程发生在高空低槽、中低层低涡切变和地面倒槽的共同影响的有利环流形势下, 具有时间短、雨强大的特点。高空有强盛的西南气流, 中低层有西南急流存在, 风速的辐合为降水发生提供了触发条件, 同时低空急流为强降水提供了充足的水汽和不稳定的能量, 低层有低涡和切变线与之配合, 这为强降水提供了强的上升运动条件。

(2) 700 hPa水汽通量及上升运动区的大值区相对应与降水强度对应较好。地面10 m风场中尺度辐合的东移加强, 降水雨强也随之增大, 对预报降水的增大有一定的的指示。

(3) 强降水落区基本位于850 h Paθse高值轴线北侧的能量锋区中, K指数和SI指数表明此次降水过程属层结不稳定降水, θse、K指数和上升气流的分布状况是暴雨落区预报的着眼点之一。

(4) 卫星云图能够较直观、连续的监测到对流云团的生成、发展与移动。因此, 可用红外云图、可见光云图分析积雨云范围是否扩大、亮温、色调是否更低、亮白来判断积雨云的强度变化。

参考文献

[1]丁一汇.高等天气学[M].北京:气象出版社, 2009.

[2]陆汉城.中尺度天气原理和预报[M].北京:气象出版社, 2000.

[3]施望芝, 金琪, 郭施.湖北境内一次连续性暴雨天气过程的诊断分析[J].湖北气象, 2003 (4) :7-9.

强降水天气过程 篇5

2909年春季巴里坤一次大降水天气过程诊断分析

4月29日至30日巴里坤大降水天气过程的分析表明,大降水的水汽源地在昌吉州东部地区,水汽自源地向大降水区域输送和聚集.对流层低层的`辐合和高层的辐散,造成对流层的上升运动,为大降水天气提供了动力条件.对流层中层的冷侵入,对大降水的作用非常重要.

作 者：周海英 作者单位：哈密地区气象局,新疆哈密市,839001刊 名：科技资讯英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：2009“”(17)分类号：P4关键词：巴里坤 大降水 诊断 冷侵入

强降水天气过程 篇6

1 天气形势分析

1.1 高空形势

24日08:00时, 500 h Pa图上, 欧亚大陆呈一槽一脊环流形势 (图1) , 30~60°N、90~120°E贝加尔湖冷涡延至南部冷槽, 吉林处于冷槽底部, 为弱脊影响控制;同时, 副热带高压位置显著偏南, 588 h Pa线位于30°N以南;20:00时, 高空槽出现东移, 蛟河市一带处于高空槽前 (图2) , 降水天气开始。25日20:00时, 受贝加尔湖以东鄂霍次克海高压脊阻碍, 贝加尔湖冷涡缓慢移动, 大量冷空气不断沿贝加尔湖底部南下, 在我国内蒙古地区形成一冷涡, 冷涡中心值为572 h Pa, 蛟河市所在的吉林市在冷涡底部, 由于高空槽影响, 开始出现明显的降雨。26日20:00时, 随着高空槽的不断移动, 蛟河市等地处于高空槽后部, 转为西北气流影响, 降雨逐渐结束。可见, 此次强降水过程是高空槽不断分裂冷空气为降水提供了有利的动力条件和热力条件。850 h Pa风场图上, 24日20:00时, 吉林西部为南风, 风速达到4 m/s, 以南风速达到8 m/s;同时, 吉林偏西南地区存在一条风向为西北风转南风的辐合的明显切变线, 风向切变显著, 切变线以东地区为南风风速减小辐合, 为蛟河一带出现降水过程提供了动力和热力条件。

1.2 地面形势

24日14:00时, 地面图上, 我国东北—山东—江苏一带处于低压倒槽控制范围内, 河套至贝加尔湖一带受高压控制, 长江口附近存在一闭合低压中心, 低压中心值为1 005.0 h Pa。在低压倒槽影响下, 蛟河市等地出现降水天气, 而且由于海上高压阻挡, 低压移动缓慢, 至25日08:00时低压东移减弱, 位于上东半岛和朝鲜之间的黄海区域, 低压中心值达到1 007.5h Pa, 14:00时, 低压继续东移, 并在海上出现加强, 中心值达到了1 005.0 h Pa, 17:00时低压东移并有所减弱, 在气旋倒槽顶部的影响下, 蛟河市发生弱的降水。

2 物理量分析

2.1 水汽条件

根据吉林地区暴雨资料分析得出, 在暴雨开始前, 湿度通常是较大的, 从850 h Pa比湿图可知, 此次降水过程中比湿是较大且稳定维持的, 其中24日蛟河市一带比湿维持在10~11 g/kg, 25日, 蛟河一带存在9~10 g/kg的比湿, 26日, 比湿持续维持8~9 g/kg。其中, 24~25日850 h Pa较高比湿对应24-25日强降水, 而随着26日20:00时比湿值的逐渐减小, 该地区降水也趋于结束。

2.2 不稳定条件

进行汛期预报时, 常利用K指数来衡量大气中潜在的能量, K= (t850-t500) +td850- (ttd) 700, 当K指数越高时, 500~850 h Pa的温度递减率就越大, 而且700 h Pa和850 h Pa的湿度也越大, 大气中就具备较高的潜能。24日08:00时, 吉林以南地区存在一K指数为36℃的高值中心, 20:00时该K指数高值区不断向东收缩, 蛟河市处于K指数高值区略偏北一带。25日, K指数继续东移并入海, 蛟河市大部分地区处于K指数为32~34℃的范围内, 由此可见, 24-25日蛟河市等地具备发生较强降水的大量、持续的不稳定能量, 局地出现强降水天气。26日, K指数减小为12~16℃, 对应的, 蛟河市等地降水减弱。

2.3 假相当位温场和指数分析

假相当位温场又称为能量场或“Ω”场, 能量形势取决于温度和水汽分布, 其中水汽分布又和能量形势的关系密切, 能量形势可直接反映出大气热力结构, 并间接反映大气三维运动, 对于分析强降水天气的形成较为重要, 因此假相当位温θse是对大气热力和水汽条件的综合反映, 通过分析θse水平和垂直分布可得出大气中能量分布和垂直不稳定状况。分析本次过程的假相当位温场可以看出, 24日08:00时, 850 h Pa上, 吉林南部到渤海一带在60~64℃高能舌区影响范围内, 高能舌区中心值达到了64℃, 蛟河等地θse值达到了60℃, 而且假相当位温高值区形成一“Ω”状, 蛟河市位于“Ω”状假相当位温场内, 受其影响, 两侧干冷空气不断向中心夹挤, 致使暖湿空气不断抬升。24日20:00时, 假相当位温高能中心位于蛟河市南部一带, 假相当位温高能舌区断裂, 之后, 假相当位温高值区逐渐较小, 假相当位温值下降, 25日为54~56℃, 26日将为52~54℃。看来, 不稳定能量对蛟河市此次强降水具有很大贡献。

3 结语

2014年8月24-26日吉林蛟河市出现了较强降水天气过程, 此次强降水过程具有一定的稳定性和对流性等特点。

此次强降水过程是高空槽不断分裂冷空气为降水提供了有利的动力条件和热力条件。高空西风槽、低层切变线及地面低压倒槽是此次降水过程的主要天气系统。

850 h Pa低层具有较好的比湿场, 且降水过程中比湿值较大且稳定维持, 为强降水天气的发生发展提供了有利的水汽条件。主要降水时段内蛟河市K指数较大, 释放大量不稳定能量, 是降水发生发展有利的不稳定条件。降水前期, 蛟河市位于“Ω”状假相当位温场内, 受其影响, 两侧干冷空气不断向中心夹挤, 致使暖湿空气不断抬升, 假相当位温高能中心位于蛟河市南部一带, 之后, 随着假相当位温高值区逐渐较小, 假相当位温值下降, 降水趋于结束。

参考文献

[1]胡丽丽, 刘建.蛟河流域水文特性浅析[J].吉林水利, 2009 (10) .

强降水天气过程 篇7

1主要影响系统

6月14-15日500 h Pa亚欧中高纬度持续维持“两槽一脊”的天气形势, 在乌拉尔山地区高空槽持续分裂, 短波槽逐渐南下并向东移动, 在鄂霍次克海地区也有冷涡呈现出逆时针的旋转, 同时还有闭合的高压脊系统位于两槽之间, 副热带高压表现为较为明显的西伸北跳。在青海短波槽前西南气流的影响下, 孟加拉湾为河套地区的水汽输送提供了有利条件, 河套地区温度露点差低于2℃, 水汽处于饱和状态。

6月15日08:00河套地区700 h Pa副热带高压与新疆地区的闭合高压相互对峙, 并在柴达木盆地有西北涡出现, 截至到该日20:00, 在500 h Pa短波槽逐渐向东移动的过程中, 西北涡将会逐渐北上, 进而对河套地区产生一定程度的影响。孟加拉湾在西北涡的东侧向河套地区输送西南暖湿气流, 河套及其南部的部分地区的露点温度差小于2℃, 符合强降水天气过程需要具备的水汽条件。

2物理量分析

2.1动力条件

在6月15日20:00500 h Pa河套地区处于短波槽之前, 与槽区相对应的位置处正好属于正涡度中心, 其数值能够达到60×10-5s-1, 河套地区南部至甘肃省南部的大部分地区为西南风, 且风力高于12 m/s, 这一现象表明有较为明显的正涡度平流在500 h Pa高空槽前的对流层中层往河套地区输送, 并且还有24℃的暖中心出现在河套地区的东北部, 由暖中心至河套地区都表现为相对一致的偏东风, 风力通常维持在4~6 m/s, 表明有暖平流在对流层低层往河套地区输送。正涡度平流与暖平流的输送为产生与维持河套地区的上升运动创造了相对有利的动力条件。

在6月15日20:00低于400 h Pa的为正涡度, 高于400 h Pa的为负涡度, 并且在200 h Pa的周围位置处出现有-48×10-5s-1的负涡度中心。在850 h Pa上有-2.2×10-5s-1的辐合中心, 在250 h Pa上存在有1.8×10-5s-1的辐散中心。低层正涡度、高层负涡度的配置对于增强低层气旋性涡旋环流、高层反气旋性涡旋环流, 并逐步形成低层辐合、高层辐散的环流机制极为有利, 同时还为触发强降水天气过程提供了良好的上升运动条件。

2.2水汽条件

2.2.1水汽通量与水汽通量散度

2 0 1 3年6月1 5日由低纬至高纬持续有水汽输送, 并且由850 h Pa逐渐延伸到400 h Pa周围, 在850 h Pa、4 2.5°N的附近位置处出现输送中心, 该中心值为1 2g/ (cm·h Pa·s) 。河套地区850 h Pa的水汽通量通常在8~1 2 g/ (c m·h P a·s) , 水汽输送较为强烈。对于水汽通量散度而言, 在37.5°~42.5°N的位置处都会出现水汽辐合, 其中心出现在850 h Pa、40°N的附近位置处, 数值为-56 g/ (cm·h Pa·s) , 而该中心的右前侧正好为河套地区, 并有大量的水汽积聚在这一区域, 强烈的水汽辐合也为河套地区强降雨天气过程的发生创造了有利条件。

2.2.2水汽含量与水汽饱和程度

水汽含量及水汽饱和程度对降水的强度起决定性作用, 对比湿进行分析能够获取水汽含量, 另外可以使用相对湿度来代表空气的饱和程度。6月15日20:00, 850h Pa的比湿为14 g/kg, 饱和比湿为19 g/kg, 该数值与当地强降雨的指标相符, 但850 h Pa的相对湿度低于80%, 主要表现为由于850 h Pa的温度高, 导致饱和水汽压与水汽压之间存在有较大的距离。在700~400 h Pa的空气相对湿度能够达到90%, 饱和水汽压与水汽压几乎相互重合, 空气处于饱和状态, 这一深厚湿层对于形成强降雨天气过程极为有利。

2.3能量与大气层结条件

K指数作为预报强降水天气过程的一个指标, 被广泛应用于分析强降水天气过程及中小尺度强对流天气过程中, 能够使不稳定能量的蓄积程度及大气层结的稳定性得到较好的反映。通常情况下, K指数越大, 大气层结的稳定性会越弱。对K指数进行分析能够发现, 在6月15日08:00河套地区受到28~32℃的大值区影响, 到20:00, K指数逐渐增加到40℃, 同时层结的不稳定性也有所增强, 导致这一区域内出现强降水的可能性大大增加。

假相当位温θse能够使大气的温湿特征得到较好的反映, 在干、湿绝热中都具备保守性的特点, θse的数值越大就表明气团的高湿高温性越高。选择上下两层之间θse的差值作为对流性稳定度指数, 用Iconve表示, Iconve= (θse上-θse下) , 当Iconve大于0代表对流性的稳定性较强;当Iconve小于0时代表对流性的稳定性较弱。在这里选取Iconve=θse500-θse850来反映大气对流的稳定性。Iconve作为大暴雨天气过程预报的重要指标之一, 当Iconve小于0时为暴雨天气的形成提供了有利条件。对Iconve进行计算得出, 在6月15日08:00河套地区Iconve的数值位于-10~-8℃, 大气层结不够稳定;截止到20:00, Iconve的大值中心逐渐向东移动并有所增加, 导致大气层结的不稳定性逐渐增强, 降水的区域逐渐向东移动并且强度有所增加。上述分析表明, Iconve大值区能够作为预报强降水落区的指标之一, 该数值的大小能够为预报降水量级提供一定的参考依据。

参考文献

[1]梁宝元, 刘君, 梁凤娟.2013年河套地区一次明显降水天气过程的诊断分析[J].安徽农业科学, 2014 (17) .

河套地区一次强降水天气分析 篇8

1 天气实况概述

2009年8月17日至8月18日,巴彦淖尔市先后出现了局地强对流和系统性降水天气,全市降水量达中到大雨,个别地区达暴雨,同时临河、杭锦后旗、五原县的部分乡镇遭受冰雹、强风袭击,农作物损失较为严重。过程降水量见表1。

此次降水过程分为两个时段,第一阶段,17日白天到夜间的局地强对流天气。第二阶段,18日凌晨到夜间的大范围降水、大风天气。

2 天气过程成因分析

2.1 降水前前夕的环流形势

2009年8月16日20时500hPa亚洲大陆中高纬呈两槽一脊型,东北冷涡即将入海,巴尔喀什湖到贝加尔湖为深厚低槽区,中心有闭合等高线,在其北部也有闭合中心与之配合,形成“锅扣锅”的稳定形势。588线西伸到西藏中部,向北越过30°N,584线西伸到70°E,向北与冷涡底部西北气流交汇于新疆南部,形成明显的辐合带,巴彦淖尔市处于贝加尔湖冷涡底前部偏西气流中,不断受冷涡中分裂的切变系统影响。700hPa316线从南海经广西东部、山东伸向东北,312线由云南经四川越过阿拉善盟东部,沿着312线的水汽折向河西走廊,到达甘肃中部,此东南气流与贝加尔湖冷涡底部的西北气流形成对头风式辐合,与500hPa的切变辐合配合。青海中西部有21℃的暖中心,暖舌伸到甘肃中东部。850hPa暖区范围明显扩大,中心为28℃,暖舌已控制河套地区。孟加拉湾的水汽到湖北南部。地面实况海力素、巴彦毛道出现雷阵雨。卫星云图显示切变辐合区上空有对流云团生成。此种形势表明河套地区500 hPa以上为冷槽,以下为暖舌的不稳定形势已经形成,且上游不断有切变辐合系统东移触发。

2.2 强对流天气出现时的环流形势

17日08时500hPa贝加尔湖冷涡底部冷空气南扩,588线略东撤,584线撤到85°E以东,副热带高压外围云带前部到达甘肃西北部,孟加拉湾到甘肃西北部的水汽通路建立。上游的切变辐合区移到巴彦淖尔市上空。700hPa乌拉特中旗到额济纳旗吹西南风,此暖平流使暖舌继续加强。850hPa银川、临河、巴彦毛道、额济纳旗形成气旋式辐合。临河站的T1nP图显示,从850hPa到250hPa均为不稳定,且不稳定能量大,K指数高达42℃。17日9时临河区的隆胜首先开始降雹,临河的713雷达探测,最大回波强度达50dBz,云顶高度达20km。

2.3 强对流天气间歇期的环流形势

17日20时500hPa冷涡进一步加强,冷涡底部冷空气继续向南扩散,588线快速东撤至云南、四川一带,北抬到陕西中部偏北,584线在青海南部形成槽,从孟加拉湾来的水汽到达甘肃中东部,被冷涡底部的偏西气流阻挡在阿拉善盟与甘肃之间,副高外围云带到达阿拉善盟中部。巴彦淖尔市上空有明显的辐散区。700hPa孟加拉湾的水汽到达甘肃东北部,暖中心移至四川西部,巴彦淖尔市上空的暖脊进一步加强。850hPa28℃的暖中心东移到四川东部,24℃的暖中心接近河套。17日20时到18日00时,巴彦淖尔市500hPa及以下为辐散区,形成了降水的间歇期,到18日02时上游的切变辐合系统移至巴彦淖尔市上空,强对流天气再次出现,巴彦淖尔市上空又开始电闪雷鸣。

单位:毫米

2.4 大范围降水时的环流形势

18日08时500hPa588线东撤南压至云南东部河南中部,来自孟加拉湾、南海、中南半岛的水汽到达巴彦淖尔市。700hPa从孟加拉湾、中南半岛的偏南风低空急流直达巴彦淖尔市上空,被贝加尔湖冷涡底部的西北气流阻挡,两支气流形成冷切变,在阿拉善盟东南部形成气旋式辐合。850hPa从孟加拉湾、中南半岛的水汽也到达了巴彦淖尔市。此种形势表明,充分的水汽供应、强烈的辐合上升运动和较长的持续时间条件具备,大范围的大型降水就出现了。

2.5 大范围降水结束时的环流形势

18日20时500hPa贝加尔湖冷涡底部冷空气侵入巴彦淖尔市。700hPa巴彦淖尔市上空处于西北气流控制,辐合云带东移出去,巴彦淖尔市降水结束。

3 结语

(1)此次降水是典型的副高外围西南气流和贝加尔湖冷涡底部西北气流共同作用的一次降水过程。

(2)如果预报出500hPa以上为冷槽,且有冷平流,以下为暖舌,且有暖平流,那么要密切注意强对流的发生。

(3)此次降水为北低南高环流形势。这样的环流形势关键在于贝加尔湖冷涡底部的偏西气流将孟加拉湾来的水汽急流阻挡在巴彦淖尔市上空。

(4)此次降水冷暖空气势力相当,所以降水在河套地区维持时间较长,从而产生这次中到大雨,局部暴雨的天气。

参考文献

[1]李金田,张喜林,孔德胤,等.巴彦淖尔市农牧业气候资源与区划[M].北京:科学普及出版社,2006.

强降水天气过程 篇9

山东省夏季50 mm/h以上的强降水较多, 短时强降水天气发生的局地性较强, 尤其山东西部近年来100 mm/h以上的局地强降水频繁发生。因此, 研究山东西部的短时强降水, 提出预报着眼点, 提前做出预警, 降低灾害损失, 对当地防灾减灾意义重大。本文利用常规观测资料、自动站加密观测资料、卫星云图和雷达资料, 对2010 年8 月9 日山东省西部短时强降水的天气形势、物理量条件、卫星云图特征和雷达回波特征进行分析, 为短时强降水天气的临近预警提供客观依据。

1 降水实况

受高空槽和副热带高压边缘暖湿气流影响, 2010 年8月8 日20:00 至9 日20:00 山东西北部、中部和半岛地区出现强降雨, 全省有54 个县 (市) 降雨量在50 mm以上, 其中17 站降雨量在100 mm以上。8 日20:00 至9 日8:00 山东省西部地区3 个大监站降水量超过100 mm:聊城市区东昌府区229.2 mm、济南长清151.4 mm、聊城茌平145.3 mm ( 图1a) 。 强降水时段主要集中在9 日1:00—5:00 ( 图1b) :济南长清 (116.8°E, 36.6°N) 9 日1:00—2:00 降水量101.8 mm;9 日3:00—4:00 东昌府区 (116.0°E, 36.4°N) 降水量83.4 mm;茌平 (116.2°E, 36.6°N) 每小时降水量均超过20 mm。9 日聊城市区日降水量为235.1 mm, 仅次于1985 年7 月24 日降水量328.7 mm, 成为54 年来第二大强降水日。

2 大尺度天气系统分析

8 月8 日8:00 500 h Pa上, 山东省西北部受西太平洋副热带高压西北侧暖湿气流和西风带低槽前部西南气流共同作用;西风槽相比副高外围风场强得多, 其低槽主体偏北, 风场的气旋性辐合北部较强, 但无明显冷空气对应, 锋区不明显, 另外低槽西北侧有阶梯槽存在, 其对应较强锋区, 有明显冷空气对应;副高西南侧有倒“V”型波动沿副高外围向东北伸展, 主要影响山东中西部一带。700 h Pa亦为阶梯槽结构分布, 低槽相比500 h Pa前倾, 山东省西北部位于西风槽前西南暖湿气流里。8 日20 时500 h Pa副高减弱南落, 原西风带低槽东移减弱北收, 其后阶梯槽东移南压并明显加强, 变为中纬度低槽东移开始影响山东省。700 h Pa低槽东移。850 h Pa山东西部处于暖湿切边线的南侧 (图2a) 。9 日8 :00 500 h Pa和700 h Pa槽线东移加深, 北端形成蒙古低涡, 850 h Pa暖切变线消失, 冷式切变线东移影响山东西北部地区 (图2b) 。

8 日23:00 地面上呈西高东低的形势, 内蒙境内有一高压, 冷锋位于河北地区。从山东到东北地区受低压倒槽控制。东南暖湿气流和倒槽前部的偏南气流汇合, 与北部冷空气在陕西境内辐合, 此时聊城市降水较小。9 日2:00 地面流场上在山东西北部与河北交界处存在辐合区, 至5:00 山东西部都处于辐合区前的偏南或东南气流里。日本海高压西侧从东海来的东南水汽输送为降雨提供了充沛的水汽[1]。

3 环境条件分析

对流天气形成的3 个基本条件是一定的水汽、大气不稳定性和抬升条件[2]。以下利用ncep1°×1°资料分析东昌府区 (116.0°E, 36.4°N) 、茌平 (116.2°E, 36.6°N) 、济南长清 (116.8°E, 36.6°N) 发生短时强降水的环境场条件。

3.1 水汽条件分析

水汽通量散度表示水汽的净流失量, 为负时表示有水汽聚集和辐合。随着超低空急流把东南部海区的暖湿空气输送到山东西北地区, 至8 日20:00 低层925 h Pa以下比湿逐渐增大, 在强降水区出现比湿为18 g/kg的高水汽中心, 但此时水汽是辐散的。9 日2:00 比湿减小, 东昌府区和长清600 h Pa以下都为水汽辐合区, 600 h Pa以上为水汽辐散区, 且2:00—8:00 在925~1 000 h Pa之间一直存在一个强水汽辐合区。8:00 水汽辐合区高度下降, 水汽辐合减弱, 降水强度也趋于减弱。茌平降水强度较弱, 低层的水汽辐合也较弱 (图3) 。可见低层925 h Pa以下强降水前比湿增大, 强降水开始后比湿减小, 水汽辐合强弱对应降水强度的大小[2]。

3.2 不稳定性条件分析

假相当位温 (θse) 表征大气温、压、湿的综合特征, 同时考虑了气压和水汽的凝结蒸发对温度的影响, 其水平分布常用来反映大气中潜在能量的分布, 其高值区即高温高湿能量区。从 θse的时间-高度剖面图 (图4a、4b、4c) 可以看出强降水开始前, 低层 θse逐渐增大, 并有高能舌出现, 高能舌从地面伸展到850 h Pa附近, 等 θse分布东昌府和长清较茌平密集;400 h Pa以上为对流稳定区, 700 h Pa以下为不稳定层结。从9 日2:00 θse沿36.5°N的经向剖面图 (图4d) 看强降水区等 θse分布密集, 正处于能量锋区上。低层锋区不断增强对强降水发生提供了有利的不稳定条件[3]。

从济南章丘站的探空资料看, 8 月8 日20:00 600 h Pa以下为湿区, 600 h Pa以上基本为干区。上干冷下暖湿的大气层结结构, 并且温度直减率大, 均有利于加剧对流不稳定度, 造成有利于对流风暴发生发展的环境。8 日20:00 章丘站CAPE值为2 472.4 J/kg, 不稳定能量较强, 9 日8:00 章丘站CAPE值下降为144.4 J/kg, 能量迅速释放。

3.3 抬升条件分析

从3 个强降水站点的垂直速度时间 —高度剖面图上看, 9 日2:00 左右150 h Pa以下都为上升运动区, 500~700h Pa之间有一上升速度中心, 低层上升运动剧烈。在风场上, 8 日20:00 至9 日8:00 500 h Pa以下基本都为西南气流, 风向随高度顺时针旋转, 有暖平流;500 h Pa以上风向随高度逆时针旋转, 为冷平流 (图5) 。

8 日20:00 至9 日8:00 强降水区850 h Pa以下都为正涡度区 (图6a、6b、6c) , 而且强降水站点东昌府区和长清925h Pa附近有一正涡度中心, 大于2×10-5/s的正涡度中心存在时间和短时强降水时间基本一致。从9 日2:00 925 h Pa涡度场看 (图6d) 强降水区正处于2×10-5/s的正涡度大值区内。

4 中尺度天气系统特征分析

4.1 中尺度地面风场分析

8 月9 日0:00—1:00 时在中尺度自动站风场上长清维持一中尺度辐合线, 2:00 以后消失。9 日2:00 中尺度自动站地面风场上, 在聊城东部有一个气旋性环流, 这个环流持续到5:00 左右。中小尺度系统的维持时间基本与短时强降水时段吻合。

4.2 中尺度对流系统的云图特征演变

8 月8 日21:00 德州西部有对流云生成。23:00 德州对流云团发展加强, 在其南部出现零散短时强降水站点, 同时聊城东部不断有中尺度对流云产生, 并逐渐与山东西北部的大范围强对流云团合并。9 日0:00 在对流云团的西南方向开始出现区域性短时强降水站点。至3:00 山东西北部降水云团移动缓慢, 河北地区的中尺度对流云逐渐向其移近, 4 :00 两云团汇合。东昌府上空云团云顶亮温增强, 2 :00—4:00 东昌府区2 h内骤降158.9 mm。5:00—6:00 聊城有中尺度对流云团生成并迅速东移, 7:00 自西向东移动的强降水云团在聊城发展剧烈, 短时强降水站点范围较大, 8:00 以后云团东移减弱, 降水也随之减弱。可以看出短时强降水主要出现在中尺度对流云团的西部和西南部边缘, 产生在中尺度云团的发展和成熟阶段[4]。

4.3 雷达特征分析

8 月8 日20:00 左右邢台东部地区开始出现零散强对流云团, 开始向东移动并影响聊城市高唐地区, 回波移动速度缓慢, 并在聊城西北地区持续加强, 主体强度达到45 dbz左右。9 日1:00 回波已经演变成横跨东昌府区、茌平和长清一带的东西向强回波带, 长清的强回波区基本都在45 dbz左右。2:00 强回波带发展增强, 强度达55 dbz左右。3:00 长清强回波减弱, 东昌府至茌平一带回波发展。4:00 强回波减弱东移。通过分析径向速度图, 可以看出从8 日20:00 开始在聊城市西北部地区就存在逆风区, 随着强降水中心的移动, 逆风区也随之移动。从8 日20:00 至9 日7:00 的径向速度图上不难看出, 逆风区始终对应着回波强度最大的地方。9 日2:00 径向速度图上, 茌平存在逆风区, 3:00 在东昌府区大范围负速度区内出现正速度, 可以反演出东昌府区和茌平交界处风场出现气旋式辐合。本次过程中逆风区的出现较强降水的开始有0.5~1.0 h的提前量, 强降水时段负速度区内出现小的正速度区, 存在气旋式辐合。

5 结论

(1) 本次短时强降水时段主要集中在8 月9 日凌晨。强降水发生在高空槽和副热带高压边缘暖湿气流里, 低层暖湿切边线的南侧, 地面辐合线南侧偏南气流里。从东海输送来的东南气流为降雨提供了充沛的水汽。

(2) 低层925 h Pa以下强降水前比湿增大为18 g/kg, 强降水开始后比湿减小, 水汽辐合强弱对应降水强度的大小。

(3 ) 强降水开始前, 低层 θse逐渐增大, 并有高能舌出现, 高能舌从地面伸展到850 h Pa附近, 强降水区等 θse分布密集, 正处于能量锋区上。强降水前CAPE较高, 达2 472.4 J/kg, 强降水后迅速降低。

(4) 强降水时段, 150 h Pa以下都为上升运动区;500 h Pa以下为西南气流, 为暖平流, 500 h Pa以上存在冷平流。强降水区850 h Pa以下都为正涡度区, 低层925 h Pa附近位于正涡度大值区内, 正涡度中心存在时间和短时强降水时间基本一致。

(5) 在中尺度地面风场上, 强降水区存在地面辐合线或气旋性环流。

(6) 短时强降水主要出现在中尺度对流云团的西部和西南边缘, 产生在中尺度云团的发展和成熟阶段。

(7) 强降水回波强度在45 dbz左右, 最强达55 dbz左右。在较强降水的开始前0.5~1.0 h内有逆风区的出现, 强降水时段负速度区内出现小的正速度区, 有气旋式辐合。

参考文献

[1]姚莉, 李小泉, 张立梅.我国1小时雨强的时空分布特征[J].气象, 2009, 35 (2) :80-87.

[2]杨诗芳, 郝世峰, 冯晓伟, 等.杭州短时强降水特征分析及预报研究[J].科技通报, 2010 (4) :2378-2390.

[3]尹承美, 梁永礼, 冉桂平, 等.济南市区短时强降水特征分析[J].气象科技, 2010, 30 (2) :262-267.

强降水天气过程 篇10

1 强降水天气概况

2014年7月19日7:10, 第9号台风“威马逊”在广西防城港登陆, 附近区域最大风力达到15级, 属于强台风级, 9:00在防城港市防市区逐渐减弱, 形成台风级。19日下午, 外围云系开始影响云南省文山东南部地区 (文山位于云南东南部, 与广西接壤) , 由东至西出现了强降雨天气过程, 局地暴雨。据观测资料统计, 20—21日文山大部地区出现100~150mm降水量, 给当地人们的生命财产造成了严重的损失。

2 环流背景分析

分析19日08:00高空形势, 850~500h Pa整个广西受台风“威马逊”环流影响, 文山与广西百色接壤, 处于台风西侧东南气流中, 也受到台风“威马逊”环流影响。850h Pa云山风速14m/s, 处于东南急流前方的风速幅合区, 增湿显著, 台风本体云系密集区在广西西南沿海地区, 文山受台风西侧螺旋云带影响, 为发生强降水天气提供了有利条件。

3 强降水天气雷达回波演变特征分析

3.1 回波强度演变图分析

2014年7月19日下午文山州东南部有回波不断生成, 20日凌晨回波覆盖面积扩大西移, 强度逐渐增强。20日10:48起, 文山东南部存在较强带状回波, 受高空引导气流作用向西北移动并逐步加强 (图1) ;14时回波前沿进入文山地区, 中心强度达55d Bz, 14:06回波覆盖整个文山州, 14:56回波强度中心保持在40~50d Bz, 对应14:00~15:00文山站降水量>50mm。14:14~15:20文山州东部有回波新生并逐渐汇入市区强回波中, 45d Bz以上回波面积延伸到市区中北部, 且稳定少动, 21日06:19后回波开始北移并移出市区。20日凌晨—21日06:19文山州东南部地区局部雨量>50mm/1h, 之后强降水中心缓慢转移市区中部, 降水减弱。

强降雨回波经历了一个发展、合并、加强过程, 期间有新生回波汇入, 强回波达≥55d Bz, 移动逐渐变慢。说明文山州强降水天气, 除了有回波维持外, 还存在新生回波汇入补充。

3.2 径向速度图演变分析

文山州20—21日强降雨期间, 从天气雷达1.5°仰角上显示1.5km范围以内, 零速度线在正负速度之间犬牙交错, 风场存在扰动, 负速度区面积大于正速度区面积, 正速度最大值15m/s, 负速度最大值达-17m/s, 产生风速辐合, 促进强降水发生。零速度线表现为“S”型, 说明低层有明显暖平流, 零速度线弯向正速度区, 风向辐合极其显著, 推动对流天气发展。10:48—11:00连续4个体扫上, 在2.4°、4.3°仰角, 文山州分别对应逆风区, 表明1~3km高度有明显辐合。文山州径向速度场垂直剖面上, 3km范围有风向辐合, 对应逆风区位置区域, 辐合层厚度很大, 促使对流天气蔓延, 正、负速度值均不断增大, 0.5~1.5km范围存在风速大值中心, 负速度区面积增大, 辐合及水汽输送更加显著, 文山州达到低空急流标准, 具备强降雨天气发生的有利水汽和动力条件。

通过分析可知, 径向速度图上存在显著的辐合区, 低空风速变大, 且已达到急流的标准, 为强降雨天气的发生提供了极其有利的水汽条件和动力条件。逆风区同强降水中心区相对应。

3.3 风廓线产品分析

20—21日文山州风廓线产品上, 20日10:48前≥4km范围可看到明显西南风, 风速大、风向稳定、层次厚, 随着时间变化, 高空大风区域逐渐覆盖中低层, 且延伸速度越来越快, 风向风速较稳定。21日06:19大风区域受影响收缩, 对应雨强大值时段, 随后雨强降至34mm/h。高空大风区域位置延伸和收缩正对应雨强大小变化。

4 结论

2014年7月20—21日台风本体云系密集区在广西西南沿海地区, 文山州受台风外围螺旋云带上的小块云系发展影响, 出现强降雨天气过程。

强降雨天气发生时, 回波强度≥45d Bz, 径向速度上存在显著辐合, 低空风速变大, 且已达到急流的标准, 对应该区域短时强降雨。

风廓线高空大风区域位置延伸和收缩正对应降雨强变化。

参考文献

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