2017年8月14日~15日丽江市一次强降雨过程分析

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷第7期   作者:杨丽华
[导读] 本文利用自动气象站资料、NCEP再分析资料等相关资料对2017年8月14日~15日丽江市一次强降雨过程展开分析
        杨丽华
        云南省丽江市古城区气象局  674100
        摘要:本文利用自动气象站资料、NCEP再分析资料等相关资料对2017年8月14日~15日丽江市一次强降雨过程展开分析。结果表明:此次丽江市强降雨天气的发生主要是由深厚的槽、切变线低值系统带来的,副高和高原冷高压稳定维持为丽江市低值系统的长期维持提供了有利的环流背景形势条件。此次强降雨过程开始前由南海到云南丽江水汽通道的建立,偏南风显著加大,为此次强降雨天气的发生提供了有利的水汽及输送条件。在强降雨天气发生时,丽江市上升运动十分强烈,垂直运动为降水天气的发生有利的动力机制,并且还释放了不稳定能量,低层辐合、高层辐散的散度场配置时间和强降雨发生时段保持一致。
        关键词:强降雨;天气形势;物理量场;丽江市
        引言
        强降雨是我国南方出现概率特别高的一类灾害性天气,因强降雨天气的出现经常会导致暴雨洪涝、泥石流、山体滑坡以及城市内涝等灾害,给地方经济的发展以及人们生命财产安全构成严重威胁,几乎每年我国局部地区均会因强降雨天气的发生而造成巨大的损失和惨重的人员伤亡事故。一直以来,我国许多学者均比较重视暴雨天气的研究。丁一汇等学者[1-4]认为暴雨天气形成机制较为复杂,涉及到梅雨锋、西南涡、切变线、低空急流、东北低涡、暖区暴雨等影响系统,其演变机理以及形成机制需要深入探究。肖健全等[5]对云南省东部2010年6月26日的一次特大暴雨天气过程进行分析,认为高空风切变以及中低层的水汽辐合是造成该次特大暴雨天气的主要原因。
        丽江市隶属于云南省,地处青藏高原东南缘,滇西北高原,金沙江中游。地理坐标处于东经100°25',北纬26°86',总面积2.06万平方公里,地势西北高而东南低,最高点为玉龙雪山主峰,属低纬暖温带高原山地季风气候。丽江市降水丰富,雨季主要集中于6~9月,强降雨是丽江市时常出现概率的天气现象,特别是夏季7-8月时常因暴雨引发洪涝灾害。所以,为了有效防灾减灾,必须要加强对丽江市强降雨天气过程展开诊断分析,其对于提高群众对暴雨形成机制的深入认识以及提升暴雨预报预测水平发挥着极其重要的作用。本文主要通过对2017年8月14日~15日丽江市一次强降雨过程进行诊断分析,为今后更好的开展暴雨天气预报预测工作提供指导。
1天气概况
        2017年8月14日至15日云南省自东向西出现一次中雨局部大雨或暴雨天气过程,其中丽江市出现强降雨天气,大部分地区为中到大雨,局部地区达到暴雨标准。强降水天气能导致城镇内涝、田间积水严重,给城市交通、旅游活动以及农业生产均造成不利影响。
2天气形势分析
        通过对此次强降雨天气发生过程天气形势进行分析了解到,2017年8月13 日 20:00~ 14日08:00500hPa-700hPa形势场,丽江市均受东北-西南槽亦或者是切变线南侧附近的辐合区和西南气流的影响,低层西南气流特别强,符合急流标准,槽或切变两边的高压系统及其控制的南北风分量不相上下,导致槽或者切变低值区慢慢向东南方向移动,在丽江市南部区域维持,导致丽江市局部地区出现降水天气。8月14 日 20:00~15 日 08:00,副热带高压588线西伸到我国南海地区,造成 500hPa槽、700hPa 切变持续东移,主要呈东北-西南向,低值辐合区南压力度较小,并且西南急流形成(图1),高空槽、低层切变辐合区和西南急流共同导致丽江市大部分地区发生强降雨天气,局部地区达到暴雨级别。



图 1  2017 年 8 月14 日20:00(a)与15日08:00(b)500hPa天气形势图
3物理量场分析
3.1 水汽条件分析
         水汽条件是强降雨产生的主要条件之一。在此次强降雨过程开始前由南海到云南丽江水汽通道的建立,偏南风显著加大,为此次强降雨天气的发生提供了有利的水汽及输送条件。8月14日20:00~15日08:00丽江市500hPa 以下相对湿度均超过 80%, 700hPa 比湿条件超过8g/kg。在本次强降雨天气水汽通量大值区主要为东北-西南向,最大水汽通量值出现时间和强降雨时间段保持对应。
3.2动力条件分析
         通过对丽江这次强降雨天气出现时的平均散度、垂直速度时间——高度剖面图进行分析可以了解到,丽江有强烈的上升运动,伸展高度处于200hPa附近。其中上升运动区分布在700~500hPa高度区域,最强上升运动中心达到了-22×10-5hPa·s-1。另外,500hPa以下的区域属于辐合区,500hPa以上则属于辐散区,这种低层辐合、高层辐散的散度场配置,对于抽吸运动的形成十分有利。根据降水量分布情况,在强降雨天气发生时,丽江市上升运动十分强烈,垂直运动为降水天气额发生有利的动力机制,并且还释放了不稳定能量,低层辐合、高层辐散的散度场配置时间和强降雨发生时段保持一致。
3.3热力条件
         K 指数属于强对流天气的一个热力指标,能够对大气层结稳定情况进行反映;一般而言,K 指数愈大,则大气层结愈不稳定;若 K 达到 35以上 ,则意味着极有可能会出现大范围雷雨天气,若 K 大于40 时则意味着可能会出现强雷雨天气。SI 指数的大小同样可以对大气的稳定度进行判断,若-2 < SI ≤ 0 则可能会出现雷暴天气[6]。通过对此次天气过程中K指数、SI 指数的演变情况进行分析能够了解到,在暴雨天气过程中,丽江市K 指数达到 37 以上,最高时达 42,这意味着层结特别不稳定;SI 指数从正值变为负值,这同样可以说明大气层呈不稳定的状态;这些共同为丽江市此次强降雨天气发生发展提供了有利的热力条件。
4结论
(1)此次丽江市强降雨天气的发生主要是由深厚的槽、切变线低值系统带来的,副高和高原冷高压稳定维持为丽江市低值系统的长期维持提供了有利的环境背景形势条件。高空槽、低层切变辐合区和西南急流共同导致丽江市大部分地区发生强降雨天气,局部地区达到暴雨级别。
(2)此次强降雨过程开始前由南海到云南丽江水汽通道的建立,偏南风显著加大,为此次强降雨天气的发生提供了有利的水汽及输送条件。
(3)在强降雨天气发生时,丽江市上升运动十分强烈,垂直运动为降水天气的发生有利的动力机制,并且还释放了不稳定能量,低层辐合、高层辐散的散度场配置时间和强降雨发生时段保持一致。丽江上空主要为对流性不稳定层结,有利于强降雨天气的发生发展。

参考文献:
[1]丁一汇. 1991年江淮流域持续性特大暴雨研究[M].北京:气象出版社, 1993,255
[2]陶诗言. 1994年东亚夏季风活动的异常与华南的特大洪涝灾害大气环流的异常[C]//1994年华南特大洪涝学术研讨会论文集.北京:气象出版社,1996., 1-5
[3] 张丙辰.长江中下游梅雨锋暴雨的研究[M].北京:气象出版社, 1990,269
[4] 高守亭,周玉淑,冉令坤.我国暴雨形成机理及预报方法研究进展[J].大气科学, 2018,42(4): 833-846
[5]肖健全,普贵明,鲁晓芳,等.“2010.6.26”云南东部特大暴雨天气过程分析[J].云南大学学报(自然科学版),2011(增刊1):75-80.
[6]许美玲,段旭,杞明辉,等. 云南省天气预报员手册[M].北京: 气象出版社,2011: 101 -140.


作者简介:杨丽华(1981-),女,汉族,云南省丽江市人,本科学历,助理工程师,从事气象预报工作。
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