何莎,房玉洁
成都市郫都区气象局 611730
摘要:本文利用地面观测资料、台站观测资料和NCEP再分析资料,对出现在2019年7月11日成都市的暴雨天气过程进行了分析。结果表明:高层处的高空急流和中层处低槽的共同作用使得成都上空的低层气旋持续发展。再加上低层西南气流的作用,为成都降水天气的出现提供了充足的水汽条件,而高层和低层系统的共同作用促进了强降水天气的发展加强;在降水天气发展中,因西南气流强度的增加,成都的水汽输送从开始的北上水汽逐渐朝着西北、西南和东南三方向汇合,由于水汽条件较为充足,使得成都的降水天气长时间维持;低层辐合、中层辐散的高低空配置,对于成都市的水汽辐合、抬升和冷凝作用提供了有利条件,促进了强降水天气的出现。
关键词:强降水过程 天气形势 物理量场 暴雨
1、天气实况
7月10日20时到11日8时成都出现了一次明显的降雨天气过程,最大降水量出现在天府新区兴隆场镇64.5毫米,全市共出现暴雨站20个,大雨站126个,中雨站341个。中和街道办58.1毫米、龙泉黄土57.8毫米、新津邓双镇文山村50.8毫米、成雅高速双流南49.4毫米、邛崃平乐镇42.7毫米、青白江龙湾镇红树村41.1毫米。成都邛崃南宝秋园村出现10.1m/s的大风。
2、天气形势
强降水天气的出现是高、低层不同尺度系统相互作用、相互配合的结果,连续性降水则需要稳定的大尺度环流形势和高低空系统配置。在强降雨天气还没有出现之前,200hPa亚欧大陆高空出存在两槽线系统(图1a),分别出现在贝加尔湖西部和华北地区,两者均呈现出偏北方向,只是前者向新疆地区延伸,后者则是朝着华南地区延伸,两槽构成了阶梯槽,青藏高原的高压对30°N以南地区进行控制。华北低槽后部存在西北气流,且位于新疆大槽和青藏高原高压之间,由于两者的挤压进而形成了西北风急流。到了11日08时,急流核在向东移动的过程中,不断朝着四川盆地北部地区转移,此时的风速高达42m/s,而在成都上空则是高空急流出口区的右侧。由于高空存在强的辐散中心,对于低层大气具有抽吸作用,增加了低层处气旋性涡度,为对流云的维持和发展较为有利。
图1 2019年7月10日20时200 hPa (a)、500 hPa (b)、850 hPa (c)高空图及(d)地面形势图
在500hPa高空处是槽线的位置(图1b),且同200hPa高空处有很好的对应关系,还有一高原低槽移动到四川盆地西部地区。成都市要受到低槽前部西南气流的影响,槽前的辐散气流进一步加深了地面气旋强度,再加上高空处暖湿气流的存在,为强降水天气的维持和发展提供了较好的抬升条件。到了11日08时,高原低槽逐渐移动到成都上空,随着时间的推移低层处的辐合强度不断减弱,水汽的辐合抬升速度慢慢减缓。
在850hPa处有两个低压中心存在(图1c),而在低压中心之间则存在较强的东风带,并将冷平流输送到内陆,冷空气的侵入有利于扰动的进一步发展。此时的成都市出现在两低压中心连线的南部地区,也就是青海低压中心前端。而南海和孟加拉湾提供了暖湿气流,在四川盆地有冷平流和暖湿气流汇合,受到重庆和广元地区偏东风的影响有气旋性辐合产生,再加上四川盆地有大量的水汽集聚,为成都市强降水天气的出现提供了充足的水汽条件。
结合地面图(图1d),低压对整个成都进行控制,四川西部地区存在风场辐合,且随着时间的变化不断向东移动直至到达成都附近。
2、物理量场诊断分析
2.1水汽条件
通过对850hPa低空处的水汽通量场进行分析,11日02时是强降雨天气的发展初期(图2a),降水区上空存在两条水汽输送路径,分别是西南路径和偏南路径,两条路径的水汽来源分别是孟加拉湾和南海,尤以后者的水汽输送强度最大,说明来自南海的水汽输送是成都强降水天气的主要来源。在102°E~105°E范围内两条路径的水汽汇合,之后不断向北输送,促进了成都强降水天气的出现。在降水天气发展中(图2b),因西南气流强度的增加,成都的水汽输送从开始的北上水汽逐渐朝着西北、西南和东南三方向汇合,由于水汽条件较为充足,使得成都的降水天气长时间维持。
结合水汽通量散度场,西南路径的水汽含量和输送强度均较小,因西南和偏南气流的作用,使得地面水汽辐合强度进一步加深,不断引导西北和东北方向的辐合区朝着成都移动,此时就有较大辐合区形成,几乎控制整个四川盆地,也是强降水天气继续维持的原因。强降水落区与水汽辐合区基本保持一致,低层水汽的强辐合使得水汽动力抬升条件不断加强,水汽在抬升中经过冷凝作用而转变成降水。
图2 2019年7月11日850hPa上02时(a)、14时(b)水汽通量和水汽通量散度图
3.2动力条件
11日02时,在850hPa散度场中,成都上空存在?2 × 10?6?s?1的散度中心,说明低层存在较强的散度辐合;14时,低层散度辐合中心强度增加,且影响范围不断扩大。因水汽和不稳定能量的释放,影响程度的降水天气过程基本结束。500hPa散度场中,散度以正值为主,且同500hPa处的高原槽前位置有很好的对应关系。低层辐合、中层辐散的高低空配置,对于成都市的水汽辐合、抬升和冷凝作用提供了有利条件,促进了强降水天气的出现。
结论:
(1)高层处的高空急流和中层处低槽的共同作用使得成都上空的低层气旋持续发展。再加上低层西南气流的作用,为成都降水天气的出现提供了充足的水汽条件,而高层和低层系统的共同作用促进了强降水天气的发展加强。
(2)在降水天气发展中,因西南气流强度的增加,成都的水汽输送从开始的北上水汽逐渐朝着西北、西南和东南三方向汇合,由于水汽条件较为充足,使得成都的降水天气长时间维持。
(3)低层辐合、中层辐散的高低空配置,对于成都市的水汽辐合、抬升和冷凝作用提供了有利条件,促进了强降水天气的出现。
参考文献:
[1]贾克寒.2011年7月24~27日锡林郭勒盟暴雨天气过程影响及其气象服务评价[J].内蒙古科技与经济,2018(15).
[2]张渝杰,张明.四川省遂宁市2012年9月10日区域暴雨技术总结[J].农业气象,2013(03).
[3]赵慧琴,徐建文,宋方超,等.2016年7月18—19日晋城市城区暴雨过程分析[J].现代农业科技,2019(10).
作者简介:何莎(1992.12)女,汉族,四川达州达县人,本科学历,助理工程师,从事天气预报,服务,地面观测方面工作;
房玉洁(1990.12)女,汉族,江苏如皋人,硕士研究生学历,工程师,从事天气预报,服务,地面观测方面工作。