临安2019·7·12大暴雨天气过程分析

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年2月5期   作者:韩路杰1 2 金茹3 戴龙海2
[导读] 2019年7月12日10时到13日20时临安区普降大暴雨,全区面雨量140.2 mm,最大清凉峰风景区195.8毫米

         摘要:2019年7月12日10时到13日20时临安区普降大暴雨,全区面雨量140.2 mm,最大清凉峰风景区195.8毫米,直接经济损失3814.5万元。此次过程中,临安上空中高层槽的稳定维持,低层急流发展、低涡东移为降水提供良好动力条件。来自南海和东海的水汽先后补充,使中低层大气有较好的水汽提条件。本文通过对此次天气过程的降水机制分析,为本地暴雨预报预警等灾害天气提供参考依据,对于防灾减灾和减少灾害损失具有一定的现实意义。
         关键词:大暴雨  临安  天气过程  分析
1   降水时间及地形分布特点
         7月12日10时开始,受梅雨带影响,临安出现阶段性强降水过程。12日10时至13日20时,区面雨量140.2毫米,共有52个站点(占比68%)在130毫米以上,有26个站点(占比34%)在150毫米以上,最大清凉峰风景区195.8毫米,其次天目山镇天目山顶站178.1毫米,临安站133.3毫米。(详见图1)
         其中此次过程最强降水时段主要出现在13日凌晨4时到早上8时,13日4时至13日8时,区面雨量43.2毫米,最大太湖源镇跑马岗站70.0毫米,其次天目山镇老殿站64.0毫米,临安站50.6毫米,共有20个站点大雨50毫米(占比26%)。该时段的降水也是本文讨论的着重点。

图1 7月12日10时-13日20时临安区累计雨量分布图
         根据临安76个中尺度自动站(图1)降水资料分析,本次降水强度具有一定的阶段性和地域性, 过程将水分布不均,全区面雨量140.2毫米,最大降水主要集中在临安西部清凉峰一带北部天目山一带,临安西北部和东南部降水偏弱。有26个自动雨量站降水大于150毫米,主要集中在临安区西南部到北部一带。
2环流特征
2.1  500hPa环流形势分析
         从7月12日08时高空500hPa实况图(图2a)中可以看到,日本海上空有一低压,其南部低压槽呈东北-西南走向,南端位于陕西中部地区,形成纬向分布的东亚大槽,四川中部-云贵高原存在一短波槽。副热带高压中心位于台湾省东部海面上空,120°E处588线位于30°N附近,华东、华南大部分地区均处于槽前的西南气流中。随着系统发展,东亚大槽逐渐转竖(图2b),槽前西南急流在副高流场作用下加强。由于副高位置较稳定(图2c),华东、华南500hPa以暖平流为主,不利于槽的东移加深[1],东亚大槽的南段和短波槽东移速度较慢。北段在13日20时(图2d)东移入海,120°E处588线南压至23°N附近。此次过程中临安在500hPa均处于槽前西南气流中,槽前的正涡度平流为低层提供了良好的抬升条件[2]。
(a)    (b)
(c)   (d)
图2 12日08时(a),12日20时(b),13日08时(c)和13日20时(d)500 hPa实况图
2.2  700hPa环流形势分析
         由12日08时700 hPa环流形势可以看到,日本海上空深厚的低压系统南部的槽区一直向西南延伸至山东半岛。湖北西部上空存在低涡,其东部暖式切变线东至安徽中部。随着低涡东移,其环流场与北部槽区合并为东北-西南走向的狭长低值槽区,槽前西南急流增强。与500hPa类似,在此次过程中临安700hPa均受西南急流控制,水汽条件良好。
2.3  850hPa环流形势分析
         由12日08时850 hPa环流形势分析可得,贵州省上空维持一低涡系统,其东部暖式切变东端位于浙江中部。在500hPa引导气流作用下,低涡沿副高边缘东移北上,暖切位于临安上空,同时低空急流明显增强。由于高空槽的东移入海、副高南退,低涡和切变线系统在13日20时已略向东南方向移动而后维持于浙中一带,临安上空850hPa转为偏北风。从雷达组合反射率演变可以看到,降水回波的发展移动与850hPa低涡、切变线移动配合较好。降水峰值出现在13日08时前后,500hPa和700hPa的西南急流。从降水回波来看,湖南东南部到长三角地区存在东北-西南向回波,此时回波中心组合反射率达到最大。由于临安上空温度平流的配置不利于强对流天气的发生,整层水汽条件较好,过程主要以短时强降水为主。
3   降水条件
3.1  动力条件分析
         由上文的分析中可知,临安500hPa、700hPa在此次过程中均处于槽前的西南气流中。在系统发展过程中,相对涡度大值区与槽线位置对应较好,多位于槽前的西南气流中或低压系统附近。东移槽的槽前西南气流将槽区的正相对涡度输送至槽前,形成正相对涡度平流,使槽前相对涡度增大。13日08时前后,临安上空500hPa相对涡度达到最大,最大值为1.2×10-6·s-1。
         700hPa良好的抬升运动是暴雨触发和维持的重要条件。高空槽和低层切变线的系统配置,形成了高层辐散、低层辐合的形势条件,这加强了中低层的垂直上升运动。从700hPa的垂直速度可以看到,上升运动大值区均出现在850hPa散度大值区上空,与切变线系统移动密切相关。同样在13日08时前后,上升运动达到最大值,此时抬升条件较好,有利于暴雨的形成。
3.1  水汽条件分析
         充足的水汽是暴雨形成和维持的另一重要条件。随着低层急流的发展,西南风向华东、华南地区输送了大量来自南海海面的水汽。从风场可以看到12日20时在长三角地区存在明显的风向辐合,大量水汽在华东地区堆积。而在13日08时,系统东移使120°E的西南急流边缘位于28°N附近,临安上空受低涡北部的东北风控制,同时受到来自东海、黄海的水汽补充。充足的水汽配合较强的抬升运动,极有利临安大暴雨的发生和强降水的持续。
4   总结
         (1) 此次过程高空槽东移缓慢,临安持续处于槽前西南气流中。低层涡切系统沿副高边缘东移北上,在副高西部的低空急流阻挡和高空引导气流的共同作用下,切变线北端一直维持在浙西北一带,同时低空急流明显增强,是此次大到暴雨过程发生的有利环流背景场。
          (2)浙西北地区处于低空急流出口区的左侧,低层暖式切变线和低空急流的维持,有利于强降水的形成。随着低空西南急流的增强和东移发展,西南风向华东、华南地区输送了大量来自南海海面的水汽。后期临安上空受低涡北部的东北风控制,出现明显的风向辐合,同时受到来自东海、黄海的水汽补充,充足的水汽配合较强的抬升运动,极有利临安大暴雨的发生和强降水的持续。
参考文献
[1] 朱乾根等.天气学原理和方法[M].北京:气象出版社,1981
[2] 祝启桓等.浙江省灾害性天气预报[M].北京:气象出版社,1992
        
         作者简介:韩路杰(1993-),男,汉族,浙江杭州萧山人,硕士,助理工程师,从事大气成分观测,气象预报服务工作。
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