2019年8月4日高原低涡切变过程分析

发表时间:2021/6/10   来源:《探索科学》2021年4月   作者:李慧1 张富华2 尼玛拉姆3 白玛德吉4
[导读] 利用欧洲中期预报中心(ECMWF)提供的分辨率为0.25°×0.25°的ERA5再分析资料、CIMISS地面资料和国家卫星气象中心的FY-4A成像仪全圆盘4km一级数据,分析2019年8月4日西藏高原低涡切变线影响过程。

1.2.西藏自治区气象台拉萨?李慧1 张富华2     850000
3.4.西藏自治区日喀则市南木林县气象局  尼玛拉姆3 白玛德吉4     857000

摘要: 利用欧洲中期预报中心(ECMWF)提供的分辨率为0.25°×0.25°的ERA5再分析资料、CIMISS地面资料和国家卫星气象中心的FY-4A成像仪全圆盘4km一级数据,分析2019年8月4日西藏高原低涡切变线影响过程。结果显示,本次强降水过程主要受高原低涡切变影响,切变线呈东西向分布,东西跨越14个经距;高原500hPa上为辐合场,100hPa上空为强烈的辐散场;南北两侧为上升运动区,垂直方向上上升运动可伸展至250hPa左右;高原切变线南侧有水汽通量输送带;在垂直伸展高度上有较强的水汽汇聚;高原切变线上有明显的积云带,拉萨曲水上空的云顶亮温达到-70℃以上;高原切变线与24小时零变压线基本重合。
关键词:低涡切变;动力结构特征;热力结构特征;FY-4A红外云图;地面要素
        1资料和方法
        本文使用欧洲中期预报中心(ECMWF)提供的分辨率为0.25°x0.25°的ERA5再分析资料、CIMISS地面资料和国家卫星气象中心的FY-4A成像仪全圆盘4km一级数据。
        2降水实况
        2.1降水实况
        从24h降水实况(图1)上看,强降水区在4日位于林芝墨脱,5日位于西藏中部和昌都北部。其中24小时降水量林芝墨脱站49.9mm,拉萨柳梧站40.3mm,拉萨曲水站36.4mm,昌都江达站36.3mm。逐小时降水实况(图2)上能够很好地表现西藏夏季夜雨特点,值得注意的是拉萨曲水站4日19时-20时1小时降水达到36.1mm.


图1   2019年8月4日、5日24小时降水实况(阴影,单位:mm)


图2   2019年8月4日、5日小时降水实况
        3基本环流特征
        3.1中高纬环流形势特征
        从500hPa位势高度场上看,中高纬为“两槽一脊”经向型环流。高度脊位于巴尔喀什湖和贝加尔湖之间;鄂霍茨克海和咸里海为两低槽所在。西太平洋副热带高压脊位于华北地区。西藏高原上受低涡影响,本次强降水过程主要受高原低涡切变影响,500hPa上为辐合场。
        3.2100 hPa南亚高压
        从100hPa位势高度场上看,100 hPa南亚高压属于西部型,强中心位于高原西侧、伊朗上空,中心值达1688位势十米 。高原100hPa上空为强烈的辐散场。

        图3  2019年8月4日20时100 hPa位势高度场(等值线,单位:dagpm)、风场(风矢,单位:m/s)(世界时)
        3.3 高原切变线位置演变
        从图3可以看出,8月4日20时,高原切变线分为两段,分别位于日喀则中部和那曲东部,呈东西型纬向分布;21时位于那曲东部的切变线加强,东西跨越8个经距;22时东移加强,东西跨越10个经距;直至23时切变线达到最强盛,此时切变线东西跨越14个经距。
        4高原切变线动力结构特征
        4.1水平动力结构特征
        从500hPa散度场上得出,高原切变线位于负散度带内,并穿过负散度中心,强度为。从500hPa涡度场上看,高原切变线位于正涡度带内,并穿过正涡度中心,强度为。强盛阶段伴随着高原横切变线东西伸展跨度增大,正涡度和负散度强度增强。
        4.2垂直动力结构特征

                             
图4 2019年8月4日20时沿92°E涡度和垂直速度剖面
        图4给出了涡度场和垂直速度场沿92°E的垂直剖面,30°N南北两侧为上升运动区,上升运动中心位置高度为450hPa—250hPa,强度为0.6。
        5高原切变线热力结构特征
        5.1水汽通量和水汽通量散度水平结构特征
        研究表明,高原切变线与水汽之间存在重要联系(罗雄等,2018)。高原切变线南侧有水汽通量输送带,输送带中心值为。高原切变线上为明显的水汽辐合带,表明切变线上有较强的水汽汇聚,水汽辐合带中心强度为。
        5.2水汽通量和水汽通量散度垂直结构特征
垂直方向上,高原切变线在33°N左右中低层(700hPa-450hPa)有水汽通量输送带,输送带中心值为。高原切变线垂直方向上(700hPa-450hPa)有明显的水汽辐合带,表明切变线在垂直伸展高度上有较强的水汽汇聚,水汽辐合中心位置在550hPa左右。
        6.FY-4A红外云图
        选取了FY-4A卫星10.8通道云图,可以看出在高原切变线上有多个积云云团排列,形成积云带,位于拉萨曲水上空的云顶亮温达到-70℃以上。
        7结论
        以上分析2019年8月4日强降水过程,得到的主要结论如下:
        (1)本次强降水过程主要受高原低涡切变影响,切变线呈东西向分布,东西跨越14个经距。
        (2)高原500hPa上为辐合场,100hPa上空为强烈的辐散场。
        (3)南北两侧为上升运动区,垂直方向上上升运动可伸展至250hPa左右。
        (4)高原切变线南侧有水汽通量输送带;在垂直伸展高度上有较强的水汽汇聚。
        (5)高原切变线上有明显的积云带,拉萨曲水上空的云顶亮温达到-70℃以上。
        (6)高原切变线与24小时零变压线基本重合。
参考文献
[1]李国平.2016.低涡降水学[M]. 北京: 气象出版社.
[2]李国平.2002.青藏高原动力气象学[M]. 北京: 气象出版社,27.
[3]罗雄,李国平.2018.一次高原切变线过程的数值模拟与阶段性结构特征[J].高原气象,37(2):406-419.
[4]彭广,李跃清,郁淑华,等.2011.青藏高原低涡切变线年鉴-2010[M].北京: 科学出版社,1-244.
作者简介:李慧(1995.10)女,汉族,河南省鹤壁人,本科学历,助理工程师,从事天气预报工作。
通信作者:张富华,西藏自治区气象台。
项目:第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK010207;2019QZKK010408)资助

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