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2016年7月9~11日庆阳市暴雨天气过程进行分析。结果表明:庆阳市这次大暴雨天气过程主要出现在稳定的大陆高压脊中,受到副热带高压和台风“尼伯特”的共同影响,偏南气流明显增强,暴雨区水汽条件充足,湿层增厚,再加上切变线触发了低层高温高湿的能力,促进了暴雨天气的发生发展;假相当位温的大值中心与温度高值区之间保持一致,这种高温高湿的环境,再加上中层干冷空气和不稳定层结的积累,促进了暴雨天气的发生发展;在暴雨天气出现的过程中,垂直运动和散度均较弱,但是高层辐散和低层的辐合配置,促进了上升运动的发展加强。
关键词:暴雨环流形势物理量场庆阳市
1、天气实况
2016年7月9日~11日,甘肃省庆阳市出现了暴雨天气过程,其中24h降水量超过50mm的有5站,最大降水量出现在庆城县蔡家坪,降水量为88.8mm,16站出现了短时强降水天气,降水在9日15时到10日02时较为集中。10~11日,24h降水量超过50mm的有8站,最大降水量出现在合水县,降水落区主要分布在庆阳市西部地区。此次暴雨天气造成环县、华池、镇远等地出现洪涝灾害,直接经济损失达到了2500万元。
2、环流形势
2016年7月9日08时200hPa高空图中(图1a),南亚高压呈现出东部型特征并不断增强,中心位置在青海省东部,其前部的偏北大风速带上有庆阳市,高层抽吸作用增强作用明显,有强辐散中心出现位于300~400hPa高度处的暴雨区附近,散度值超过了6×10-6s-1;在500hPa中高纬度地区呈现出两槽一脊的环流形势(图1b),两槽分别位于巴尔喀什湖到新疆西北部、中国东北地区的东部,而大陆高压脊稳定维持在两槽之间,高压脊内存在中尺度低压,冷空气出现在低压后部开始对庆阳市北部地区产生影响;700hPa中低空处(图1c),低槽不断东移南压到蒙古国南部,有一切边线出现在河套——庆阳北部——武都地区,虽然低空急流并不明显,但是受到副热带高压和台风“尼伯特”的共同影响,从云南北部来自海上与热带的暖湿气流逐渐沿着高原东侧向甘肃东部伸展,庆阳市中部的水汽辐合明显,且湿层不断增厚。在温度场上,温度脊不断从青藏高原东部朝着贝加尔湖南部地区伸展。
图12016年7月9日08时200hPa(a)、500hPa(b)、700hPa(c)及地面(d)天气图
在地面图上(图1d),热低压控制整个河套以南地区。庆阳市低空高温高湿环境的形成,增强了对流的不稳定性水平。受到午后太阳辐射的影响,近地层的湿热能量不断积聚,增加了大气层结的不稳定性水平。因中尺度低压和切边线的共同作用触发了不稳定能量的产生,使得7月9日庆阳市中东部地区出现了短时暴雨天气。
10日08时,200hPa高空处的南亚高压强度增强,有三条闭合等值线形成,中心位置偏东;500hPa处巴尔喀什湖到新疆西北部的低槽不断东移,直至到达贝加尔湖到蒙古国南部地区,随着台风“尼伯特”逐渐北上,584dagpm脊线维持少动,小槽引导高压边缘的冷空气不断向河套南部地区入侵;700hPa中低空处,有“人”字型切变出现在河套西部和甘肃民勤——夏河一带,偏南气流和温度脊维持少变。地面形势场上,庆阳市的湿度条件增加明显,湿层增厚,因切变线的影响,使得10日降水持续时间更长且降水影响范围更广。
3、物理量场诊断分析
3.1温度平流
沿着108°E分别做7月9日和10日的温度平流径向剖面图,结合暴雨区温度平流分布情况,其中在850hPa近地层以下是冷平流区,强度较弱,而500~700hPa中低层处为正温度平流区,700hPa处存在暖平流中心;300~100hPa高空处属于冷平流区,强度较大,在200hPa附近存在冷平流中心。
3.2热力条件
根据7月9~10日的假相当位温时间剖面图(图2),假相当位温不断增加,在850hPa低空处存在大值中心,说明再暴雨天气没有出现之前,低层有大量的暖湿能量积聚,9日20时存在高能中心,达到了88℃,该高能中心一直维持到20日20时;在500hPa附近有假相当位温低值中心出现,同干冷空气之间有很好的对应关系。假相当位温的这种变化情况,说明在暴雨天气还没有出现之前,能量积聚过程较为明显,在暴雨天气出现时低层有高值中心,而低值中心则出现在了中层。另外,假相当位温的大值中心与温度高值区之间保持一致,这种高温高湿的环境,再加上中层干冷空气和不稳定层结的积累,促进了暴雨天气的发生发展。
图22016年7月9~10日的假相当位温时间剖面图
3.3动力条件
结合垂直速度时间空间剖面图,在暴雨天气未出现之前,暴雨落区附近的近地面层到4高空处有上升运动出现,而在暴雨天气出现的过程中,在850hPa附近有强上升中心,;400hPa以下主要是下沉气流,暴雨天气出现的过程中,中低层的大气垂直运动不太明显,在强降水天气时段,上升运动继续维持,强度减弱趋势明显。结合散度图,在暴雨出现前,暴雨落区附近的辐合与辐散结构垂直交替出现,但两者的强度较弱。9日20时,低层到高层处为强的辐合区,其中有两个辐合中心分别出现在925hPa与250hPa附近。在暴雨天气出现的过程中,中低层有明显的辐合,其中有强辐散中心出现在了200hPa高空处,其数值达到了80×10-6/s。
参考文献:
[1]路亚奇,王建,焦美龄,等.2012年庆阳市一次短时大暴雨的诊断[J].干旱气象,2013,31(3):542-549.
[2]李祥科.庆阳市一次区域性暴雨过程分析[C].青藏高原东北边坡强降水论文集,2011:139-147.
论文作者:张金垒
论文发表刊物:《科技新时代》2018年12期
论文发表时间:2019/2/18
标签:庆阳论文; 暴雨论文; 天气论文; 平流论文; 辐合论文; 出现在论文; 中心论文; 《科技新时代》2018年12期论文;