伊犁州2016年6月17-20日强降雨天气成因分析论文_关文娟

伊犁州2016年6月17-20日强降雨天气成因分析论文_关文娟

(新疆机场(集团)有限责任公司,新疆 乌鲁木齐 853000)

摘要:利用常规气象观测资料、NCEP再分析资料等对伊犁州2016年6月17-20日强降雨天气过程分析可知,得出:副热带急流、高空低涡、南支槽的配合是此次强降雨天气过程主要影响系统,受副热带急流控制,高压脊东移北伸,高空低涡减弱并转变成横槽南压,减弱后形成南支槽北抬,两槽合并影响,冷暖空气交汇,水汽、动力条件有利,使得该地区出现持续强降雨过程。

关键词:天气形势;水汽条件;动力条件

引言

在全球温度快速升高的大背景下,各种气象灾害发生频率居高不下,其中暴雨天气过程是较为严重的气象灾害之一,强暴雨引发的洪涝、山体滑坡等灾害会影响工农业等正常生产,威胁人民群众生命财产安全。长期以来,国内外很多专家与学者针对暴雨天气过程的相关研究也非常多,着重研究了暴雨天气成因、物理机制及中尺度特征等,在提高暴雨天气预报水平方面具有重要参考价值。伊犁哈萨克自治州地处新疆伊犁河谷中部,属于北温带大陆性气候,四季分明,日照充足,年均降水量235mm,受大气环流及地形影响,在西风急流携带的大西洋暖湿气流及南下北冰洋气流交汇影响下,炎热夏季易出现降水集中且强度相对偏大现象,引发暴雨等灾害性天气过程。

1 强降雨实况及气象服务

2016年6月17-20日,新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州出现暴雨天气,平原地区降水量均达暴雨量级,北部沿山一带出现大暴雨,局部达特大暴雨量级,其中博尔博松区域站17日降水量122.1mm,突破历史日极值。除了山区,新源县、尼勒克县、特克斯县、昭苏县都达到了大暴雨量级。持续暴雨、雷电、冰雹等强对流天气,导致伊犁州局部地区停课停工,交通受阻;更有多个山洪沟相继暴发洪水,导致村民房屋倒塌,多处防洪堤冲毁,作物大面积被淹,给人民生命财产造成严重损失。自6月14日开始伊犁州气象局通过12379、短信、邮箱、电子显示屏等多渠道向县领导、乡镇领导、防洪应急负责人、矿山企业负责人发布暴雨蓝色预警信号1次、暴雨红色预警信号1次、雷电黄色预警信号3次、冰雹橙色预警信号1次、短时临近气象服务信息2条以及降水实况信息6条,切实保障抗洪抢险各项工作。6月17日,伊宁州气象局启动重大气象灾害四级应急响应,要求执行24小时值守班制度,迅速准确地发布预警信息及降水实况。

2 强降雨成因分析

从100hPa环流特征分析可以看出,欧亚中高纬大陆呈现出两槽一脊型,其中欧洲西岸及东岸沿岸是槽区,西西伯利亚是脊区。17日-18日,因西西伯利亚脊南部受南亚高压的阻挡而稳定,北侧出现东移,促使巴尔喀什湖附近形成一个横槽,受横槽前部影响为伊犁州地区带来了强降水。18日-19日横槽因前述南亚高压南压而转竖,竖槽影响整个新疆西北地区。到19日该槽与南支里海南部低压槽东移汇合,为新疆西侧带来了连续性降水。20日合并槽过境,本区开始受西北气流影响,天气结束。

从500hPa形势场上可以看出,16日伊犁州此次强降雨天气过程出现前,欧亚大陆中高纬地区为两脊一槽型,其中乌拉尔山至阿拉伯半岛之间存在着一脊区,我国中东部地区有一稳定维持的脊区,但强度相对较弱,里海至巴尔喀什湖之间北侧存在着一低涡。同时低涡与冷区相对应,伊犁地区处于南部暖脊外围,对低涡底部及东北暖湿空气输送极为有利。16日20时,随着低涡出现东移,冷暖空气交汇,高空槽趋于冷槽,天气系统稳定,出现降水。17日,乌拉尔山脊加强东移北伸,高纬度低涡开始减弱,并转变成为横槽。在横槽南压过程中,与南侧南支槽合并,其中南支系统不断引导暖湿空气北上,而大量干冷空气沿北支系统南下,两支系统携带的冷、暖空气在伊犁州地区上空交汇,受其影响,17-18日伊犁地区大部分出现强降雨,这也是伊犁地区出现强降雨的有利条件。19日08时,北侧低涡北抬减弱,对伊犁地区基本没有影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但巴尔喀什湖附近仍有一个小扰动气流东移,导致伊犁州产生了数次间歇性降水。20日,伊犁河谷地区开始受西北气流控制,强降雨天气过程结束。

在伊宁市整个强降雨天气过程中,新疆处于北抬副热带急流影响范围内,急流轴位于

42°N一带,急流中心风速达到了46m/s,伊犁地区位于急流轴出口区的北部,高空急流出口区的左侧表现为强盛的辐散,右侧则是辐合区。强烈的抽吸作用加强了上升运动及水汽的向上输送,有利于伊犁河谷地区大降水的产生。

3 物理量条件分析

3.1 水汽条件

暴雨天气发生发展需要暴雨区上空具备充足的水汽条件。利用NCEP再分析资料对40°~50°N、70°~90°E区域内1000hPa~200hPa之间水汽条件进行分析。500hPa上,受南支系统出现北抬东移影响,槽前西南气流携带低纬度大量水汽向伊犁州地区输送,此次强降雨集中在17日,水汽通量较大,达到了6g/kg。700hPa上,强降雨出现前,伊犁州等地上空对流层中低层处于西南偏西风影响范围中,并具备有利的水汽输送通道及源源不断的水汽输送,使得该地区上空水汽条件充足,水汽通量达到8~10g/kg,正对应强降水时段。分析850hPa可知,水汽输送也基本达到6-8g/kg。

从850HPA和700HPA比湿上看,17日850HPA比湿在11-15g/kg之间,700HPA比湿在7-9g/kg之间,同样说明水汽条件非常充足。

3.2 动力条件

动力条件也是暴雨等强降雨天气发生发展的必要条件之一。垂直方向对流层结持续发展,促使垂直上升运动加强,导致强降雨发生发展,其中涡度平流随着高度发生变化可作为判断是否产生垂直运动的预报因子,涡度平流绝对值随着高度不断增大,说明垂直上升运动持续发展。分析此次强降雨过程500hPa~850hPa涡度平流及垂直速度可知,该暴雨过程中存在着明显的涡度平流差,涡度平流差中心值达到了15×10-2/s2以上,上下层涡度平流差产生不同层结的辐合、辐散,引发强烈的垂直上升运动,且与垂直上升运动中心基本一致。

分析此次强降雨过程中垂直上升运动速度可知,17日08时,伊犁州上空存在着较强上升气流,并延伸至200hPa高空,上升运动中心位于400hPa,中心值达到了35m/s左右,形成深厚垂直上升运动区域,是持续强降雨天气有利的动力条件。

4 小结

①2016年6月17-20日伊犁州出现暴雨天气过程,平原地区过程降水量均达暴雨量级,北部沿山一带大暴雨,局部达特大暴雨,历史罕见。乌拉尔山高压脊加强、维持,及南支槽的东移,为伊犁出现大降水提供了有利的大尺度环流形势。

②明显的垂直上升运动导致此次降水对流性特点显著,大部地区出现了多次强对流天气,伴随雷暴闪电和强降水。

③暴雨区上空具备持续的水汽通道及源源不断的水汽输送,有西南及北方两条水汽输送通道,水汽通量大值时段正对应强降雨时段。明显的涡度平流差引发强烈的垂直上升运动,垂直上升运动区域延伸至200hPa高空,为强降雨天气提供了有力的动力条件。

参考文献

[1]吕淼. 2016年6月16-18日扎兰屯市强降雨天气过程分析[J]. 山西农经,2016(12).

[2]马煜. 2016年6月博州一次暴雨天气过程分析[J]. 海峡科技与产业,2017(6).

作者简介:关文娟(1982-),女,锡伯族,新疆乌鲁木齐人,本科学历,工程师,从事天气预报工作。

论文作者:关文娟

论文发表刊物:《科技新时代》2018年8期

论文发表时间:2018/10/22

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