2017年6月21—24日暴雨天气过程分析论文_朱政委,苏浩

(中国人民解放军66336部队71分队 河北高碑店 074000)

摘要:本文利用地面观测资料、NCEP再分析资料、台站观测资料等对2017年6月21-24日出现在河北省的暴雨天气过程进行分析。结果表明:850hPa处的低空急流强度增加,同时有出口区在河北中部地区形成,地面场上的低压不断向东移动发展,再加上有利的天气形势,对于河北省持续暴雨天气的出现提供了有利条件;河北省南部的比湿梯度场方向与风向相反,有利于水汽输送,这种情况一直持续到24日,在850hPa低空处河北省大部分地区的比湿值均超过了12g/kg,特别是河北省东北地区的比湿值最大,也是导致降雨强度较大的原因;随着时间的推移上升运动强度开始下降,尤其是在850hPa低空处上升运动基本停止,说明影响河北省的暴雨天气逐渐趋于结束。

关键词:暴雨天气;环流形势;物理量场;河北省

1、暴雨天气实况

2017年6月21-24日受冷涡影响,张家口东部、承德、保定、廊坊、唐山西部和北部、石家庄、邢台北部、沧州、衡水有暴雨,局部有大暴雨,降雨时局地伴有冰雹、短历时强降水、雷暴大风等强对流天气。本次降水过程持续时间长,降水强度较大,对当地农业生产、人们日常生活、交通运输均产生了不同程度的影响。

2、环流形势

2017年6月21日20时,500hPa亚欧大陆中高纬度地区呈现出“两槽一脊”的环流形势,贝加尔湖一带被强大的阻塞高压控制,深厚的冷涡影响着我国华北大部分地区,此时冷中心的温度为-14℃,其中冷涡中心的温度槽要比高空槽提前。受到冷涡的影响,槽后存在大量的冷空气不断入侵到南方地区,同时还影响着长江中下游地区。中低纬度地区存在副热带高压,且呈现出东西走向的带状分布,在河北省南部地区分布有588线,北侧有较大的气压梯度形成,随着时间的推移西南气流强度增加,发展的较为旺盛。短波槽位于副热带高压西部,并呈现出向东移动的趋势,出现在中低层处的西南急流发展迅速,有暖式切变出现在河北省东部地区,而地面形势场中则存在低压不断发展加强。22日08时,副热带高压几乎没有太大变化,短波槽在向东移动时,在上游地区不断形成新的短波槽,低空急流强度增加且有明显的北抬趋势,850hPa低空处的风速达到了20m/s左右,冷暖空气在河北省北部地区交汇,并逐渐形成东北至西南走向的切变线。

副热带高压逐渐向东后退,在河北南部地区有上游短波槽移出,700hPa和850hPa处的切变线逐渐转为东西走向。850hPa处的低空急流强度增加,同时有出口区在河北中部地区形成,地面场上的低压不断向东移动发展,再加上有利的天气形势,对于河北省持续暴雨天气的出现提供了有利条件。

图1 2017 年 6 月 21 日 20 时500hPa高空形势图

3、物理量场诊断分析

3.1水汽条件

结合2017年6月21日850hPa处的露点温度场,河北省南部低空处的露点温度在12~16℃之间,此时有源源不断的水汽朝着河北省输送,再加上扰动作用,对于暴雨天气的出现提供了有利条件。22日08时,850hPa、500hPa处的河北省大部分地区温度露点差在0~4℃之间,河北省上空有充足的水汽条件,进一步促进了暴雨天气的发生发展。结合21日20时850hPa低空处的比湿场,河北省南部的比湿梯度场方向与风向相反,有利于水汽输送,这种情况一直持续到24日,在850hPa低空处河北省大部分地区的比湿值均超过了12g/kg,特别是河北省东北地区的比湿值最大,也是导致降雨强度较大的原因。

根据2017年6月22日08时850hPa处的水汽通量散度场变化,在华北地区有较强的水汽通量辐合中心,受到低空风切变的影响,南方的水汽不断朝着华北地区输送,有一个更强的水汽辐合中心出现在华南地区上空,此时水汽输送强度较大,对于持续性大范围降水天气的出现较为有利,也是导致河北省暴雨天气持续较长时间的原因。从24日往后,随着低涡的移动,河北省的降水落区也发生了改变,影响河北省的暴雨天气逐渐结束。

3.2动力条件

对于出现在河北省的这次冷涡降水来说,由于强对流活动出现在冷涡中心附近,再加上温度平流和涡度平流的作用,加快了上升速度的发展,为暴雨天气的出现提供了有利的动力条件。21日20时,在850hPa温度平流场上,河北省北部地区主要以温度平流为主,进一步促进了不稳定能量的产生。22日08时,850hPa低空处的涡度逐渐由负值转为正值,同暴雨落区保持一致。在850hPa、700hPa和500hPa不同高度的垂直速度场上,上升区域的边缘位置同上升气流恰好对应,此时的上升速度在-2~-5hPa/s之间,对于交换高低空能量和水汽输送均较为有利。结合24日河北省不同高空的垂直速度场变化,随着时间的推移上升运动强度开始下降,尤其是在850hPa低空处上升运动基本停止,说明影响河北省的暴雨天气逐渐趋于结束。

3.3热力条件

在2017年6月21-24日河北省暴雨天气出现的过程中,河北省上空的K指数从东北到西北地区逐渐增加,尤其是西部的K指数在30℃以上;SI指数从东到西趋于减少,河北省大部分地区的SI指数均低于0℃以下,有利暴雨天气的发生发展。若SI指数在0℃以上,即使有大量的不稳定能量产生,但是不足以达到暴雨天气发生的条件。与此同时,河北省大部分地区的不稳定能量较小且暖湿空气缺乏,在不稳定能量快速释放后,会有强降雨天气出现,而此时会重新加强建立位势不稳定层结,促进了暴雨天气的出现。

参考文献:

[1]许爱华,孙继松,许东蓓,等. 中国中东部强对流天气的天气形势分类和基本要素配置特征[J]. 气象,2014,40(4):400 -411.

[2]陈云辉,金米娜,许爱华. 江西省一次短历时暖区暴雨中尺度结构及发生维持机制分析[J]. 气象与减灾研究,2015,38(3):26 -34.

作者简介:朱政委(1986-),男,汉族,湖北省宜城市人,本科学历,助理工程师,从事天气预报工作。

论文作者:朱政委,苏浩

论文发表刊物:《科技研究》2018年10期

论文发表时间:2019/1/4

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