李家明 郑武超 范芸凯
重庆市南川区气象局 重庆南川 408400
摘要:本篇文章利用重庆南川区自动站观测资料、常规气象观测资料及NCEP1°×1°再分析资料等多种资料,着重采用天气学与物理量分析等方法剖析了2019 年6月22日发生在重庆南川区的一次暴雨天气过程的成因,结果表明:中高纬度地区维持两槽一脊的环流形势,而中低纬度地区则出现有呈现出东西向带状分布的副热带高压,受到西南暖湿气流与低涡底部东北气流的共同作用进而引发了本次暴雨天气过程;南川区位于水汽通量辐合区当中,且比湿值较高,为本次暴雨过程提供了有利的水汽条件;高空辐散抽吸作用与低层辐合上升运动为强烈的上升运动创造了有利条件。以上条件是导致重庆南川区出现暴雨天气过程的主要原因。
关键词:暴雨;天气形势;副热带高压;水汽;南平市
引言
通常情况下,暴雨的形成过程比较复杂。就宏观物理角度而言,持续不间断的水汽、 强烈的气流上升运动及不稳定的大气层结是引发暴雨天气过程的主要物理条件。暴雨过程发生时低层空气通常保持暖而湿,同时高层空气较冷且干燥,进而导致大气层结位于不稳定状态,不仅为大气能量的释放创造了有利条件,还为积雨云的发展起到了极大程度的促进作用。现如今,众多专家与学者均针对暴雨形成机理开展了大量的研究工作,其中,孙明生着重研究了“7.21”北京特大暴雨的形成原因,并得出风垂直切变、垂直运动及地形的影响是引发暴雨的主要原因;李家文等着重分析了2017年7月初发生在柳州的一次暴雨天气过程,并得出其主要影响系统为高原槽、地面辐合线与低涡切变等。
2019年6月22日受到西南暖湿气流与低涡底部东北气流等的共同影响,南川区出现暴雨天气过程,并表现出影响范围广、强度大、影响严重等特点,由此对当地民众日常生产生活的影响不容忽视。为掌握此类暴雨天气的形成机制,提高暴雨天气预报的准确率,本文利用常规气象观测资料等,依据天气学原理,从天气实况及影响、天气形势演变、物理量诊断等角度分析了本次暴雨天气过程的形成原因,以期能够为提高该地区暴雨气象服务保障能力提供一定的借鉴与参考。
1天气实况及影响
自2019年6月20日以来,受到切变线的影响,导致重庆市出现一次大范围的大雨至暴雨天气过程。重庆市西南部、中部、东北部与东南部部分地区降雨量位于40~80mm之间,局部地区150mm;其他地区降雨量位于20~40mm之间,局部地区80mm。。就南川区而言,2019年6月20日至22日该地区出现暴雨天气过程,其中东城街道、西城街道、兴隆镇、水江镇与合溪镇出现大暴雨,南坪镇、石莲镇等多个乡镇出现暴雨,其他部分地区出现中到大雨天气现象。 而且降雨发生时还伴随有雷电、阵性大风等强对流天气过程。
受暴雨天气过程的影响,重庆南川区还出现有城乡积涝、小流域山洪与山体滑坡等次生灾害,不仅严重影响了当地民众的日常生活,还导致大面积的农作物不同程度受灾,由此造成的经济财产损失相当严峻。
2天气形势演变
图1 2019年6月20-22日暴雨发生过程中的天气形势图
(a为21日08时高空形势图;b为21日14时至20时地面形势图;
c为22日08时高空形势图;d为22日08时地面形势图)
通过分析暴雨发生过程中500hpa环流形势能够得出,中高纬度地区维持两槽一脊的环流形势,其中两槽分别出现在东北东部地区与乌拉尔山脉,而且还有深厚的高压脊出现在两槽之间。而中低纬度地区则出现有呈现出东西向带状分布的副热带高压,脊线出现为北纬20°~30°之间。受到西南暖湿气流与低涡底部东北气流的共同作用,导致长江中下游地区出现强降雨天气过程。由图1a可见,2019年6月21日08时500hpa位置处,重庆位于副热带高压的边缘位置处,同时有低涡与急流出现在中低层,本地上空的湿度将近饱和状态,而且还出现有风速辐合;由图1b可见,低压倒槽对重庆市产生一定程度的影响,6月21日白天重庆最高气温位于34℃左右,高温高湿的环境有利于产生对流性降水天气过程;自22日02时,在地面辐合线的影响作用下,南川区开始出现对流性降水天气过程;到该日08时(图1c),700hpa与850hpa切变线仍然持续维持在重庆市境内,然而925hpa切变线合地面辐合线则呈现出南压趋势。此时地面图(图1d) 上显示,低层偏北风控制与影响南川区。到22日下午南川区强降雨天气过程趋于结束。
3物理量诊断分析
3.1水汽条件
分析850hpa水汽通量散度与比湿综合图能够得出(图略),6月21日14时重庆比湿均高于15g/kg,其中重庆南部地区比湿达到16g/kg,高空当中的水汽含量较为充沛,而且在这一区域还出现有弱辐合;到21日20时重庆中部至南部出现有较为明显的水汽辐合中心,而南川区正好位于水汽通量的辐合区当中,其比湿位于15~16g/kg之间,这一阶段南川区降水强度达到最大;到22日14时之后,水汽辐合区逐渐向东南方向移动,与此同时该地区降水强度趋于减弱。
3.2动力条件
2019年6月21日08时起,暴雨发生区域低层的负散度值呈增加趋势,于21日 14时至22日20时之间该负散度值的绝对值达到最大,负值中心出现在925hpa位置处。与此同时正散度中心出现在200hpa位置处,高空与强辐散区相对应。对平均涡度时间与高度剖面图(图略)进行分析可见,6月21日14时之后,正涡度区向上、向下同时发展,到22日20时正涡度区延伸至500hpa位置处,正涡度中心出现在850hpa位置处,而且其强度达到最大。对垂直速度剖面图(图略)进行分析可见,6月21日14时至22日14时之间南川区正好与强上升运动中心相对应。由此能够得出,高空辐散抽吸作用与低层辐合上升运动为强烈的上升运动创造了有利条件,进而诱发了本次暴雨天气过程。
4结论
本文通过分析2019年6月22日发生在重庆南川区的一次暴雨天气过程,其结论如下:
(1)中高纬度地区维持两槽一脊的环流形势,而中低纬度地区则出现有呈现出东西向带状分布的副热带高压,受到西南暖湿气流与低涡底部东北气流的共同作用进而引发了本次暴雨天气过程;
(2)南川区位于水汽通量辐合区当中,且比湿值较高,为本次暴雨过程提供了有利的水汽条件;高空辐散抽吸作用与低层辐合上升运动为强烈的上升运动创造了有利条件。以上条件是导致重庆南川区出现暴雨天气过程的主要原因。
参考文献:
[1]孙明生,李国旺,尹青等.“7.21”北京特大暴雨成因分析(Ⅰ):天气特征、层结与水汽条件[J].暴雨灾害,2013,32(3):210-217.
[2]李家文,李宜爽,蓝燕丹.2017年7月初柳州特大暴雨成因分析[J].气象研究与应用,2019,40(1):16-19.
[3]王明汉,林娇蓉,林爱心.2019年6月22日-23日福安市连续暴雨天气成因分析[J].农业技术与装备,2021(1):137-138.
[4]戴劲,安明,覃林茜等.湘潭一次大暴雨成因分析——以2019年6月为例[J]. 农业与技术,2020(5):142-147.
[5]肖诗尧,肖岚,刘热雄等.2019年6月21-23日冷水江市一次大暴雨天气过程分析[J].农业灾害研究,2020(4):120-122.
[6]冷文浩.2019年6月21-22日宜春暴雨过程总结[J].科学与财富,2019(25):53-54.
第一作者简介:李家明(1967年12月10日?)男,汉族,重庆市南川区人,本科,工程师,从事气象工作。