(阿勒泰地区气象局 新疆阿勒泰 8365002)
摘要:利用高低空实况观测资料、EC数值模式预报资料和NECP(1°×1°)再分析资料,对2017年6月29至7月2日北疆阿勒泰一次大暴雨天气过程进行分析。结果表明:(1)100hpa南亚高压逐渐向双体型调整后东西震荡,西太副高稳定维持;200hpa高空急流;500hp里咸海脊推动中亚低槽东移北收同时受到下游脊阻挡,是此次大暴雨强对流发生的天气背景。(2)除中亚低槽自身携带水汽外,低槽南伸北收,槽前强劲的西南气流带来孟加拉湾的大量水汽,为强降水区提供了充足水汽源。(3)700hPa暖湿风切变,高空辐散,底层辐合,整层较好的垂直运动条件,这些都为暴雨的发生提供了较好的动力条件。
关键词:暴雨;短时强降水;环流背景;水汽输送;强对流
1 资料选取及天气实况
1.1 资料选取
选用经新疆气象信息中心审核的2017年6月29~7月2日阿勒泰地区7个国家常规气象观测站、120个区域自动气象观测站逐小时降水量资料、NCEP(1° × 1°)提供的每日4次再分析资料和ECMWF细网格0.25°×0.25°分析场(一天2个时次数据)资料。降水量级采用新疆标准,24 h 降水量≥24.1 mm为暴雨,24 h 降水量≥48.1 mm 为大暴雨。
1.2 天气实况
2017年6月29日15时至7月2日20时(北京时,下同),阿勒泰地区出现持续强降水天气过程,此次天气的降雨中心出现在哈巴河县沙尔塔木乡,过程累计降水达量82.0mm。其中,全地区共计16个站日降雨量达到暴雨(≥24.1mm),哈巴河区域内3个站日降雨量达到大暴雨(≥48.1mm);有35个站先后45次出现短时强降雨(1小时降雨量≥10.0mm)。
2 环境特征
2.1 环流形势演变
2017年6月28日20时,100hPa上,南亚高压呈带状分布,东部出现中心为1688位势,较为明显,南亚高压中心在青藏高原地区南部;29-30日,南亚高压逐渐形成两个中心,位于青藏高原中心较为强盛,西部中心较弱;1日20时,南亚高压双体型明显,且东部中心强于西部中心,范围也较西部中心大。
2017年6月29日20时,500hPa欧亚范围内中高纬为两脊一槽型,欧洲中部和贝加尔湖地区分别为强盛高压脊控制区,脊顶北伸至70°N以北,西西伯利亚至中亚地区为长波槽区,槽底南伸至30°N以南,阿勒泰地区位于长波槽前强盛的西南气流中。6月30日08时,下游贝加尔湖脊强盛稳定少动,阻止了低槽东移,同时影响阿勒泰地区的中亚低槽缓慢北收,与上游低槽冷空气的补充,低槽长时间控制阿勒泰地区西部,同时由于冷暖空气在阿勒泰西部交汇,从而造成这一地带较为明显的降水及强对流天气。6月30日至7月1日,里、黑海至欧洲北部的高压脊减弱东移,推动低槽快速东移北收,造成阿勒泰大部出现暴雨。
850hPa上,30日08时阿勒泰一直处于偏东风控制之中,与塔城的西风在阿勒泰地区西部形成辐合切变,触发了西部的强对流天气,造成局地出现短时强降水。后期随着切变线东移,逐渐影响中西部,触发形成暴雨天气。
6月29日20:00,200 hPa 阿勒泰处于高空西南急流区,存在高空辐散抽吸作用;6月30日08:00,700 hPa和850hPa有一个比较明显的气旋,加剧低空辐合上升运动,为暴雨提供了较好的高低空配置。
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2.2中尺度特征
2017年6月30日08时,200hPa上,喀什至阿勒泰为强盛的西南急流区,急流中心风速达到40m/s以上,阿勒泰处于高空急流出口区的右侧,有利于高空辐散形成上升运动;500hPa低槽东移北收,阿勒泰地区处在槽前西南气流中,同时巴湖附近至我区西部有一条偏西气流带,有利于冷空气的输送;700 hPa 和850hPa我区西部存在明显的切变线,形成切边辐合上升,同时我区的西部和中部存在显著湿区,相对湿度大于80%。
3 环境条件
3.1 探空环境场分析
暴雨发生时,整层水汽条件都比较好,没有明显的干区,中低层风场没有明显的风切变,Y5338站K指数为33.7℃,CAPE 值为 271.9J·Kg -1,Y5378站K指数为34.4℃,CAPE 值为 194.9J·Kg -1,都有一定的不稳定能量,但局地强对流的潜势不是特别强。
3.2水汽条件
3.2.1 水汽通量
30日08时和14时的700hPa水汽通量图(图略)可以看出,从巴湖东部到我区西部有一条明显的水汽输送带,水汽通量的大值区在30日14时逐渐增强,中心值达到9*10-7g·s-1·cm-1·hPa-1,而此时也是降水准备爆发时段,其大值区的位置与暴雨区非常吻合。
3.2. 2相对湿度
30日08时高层的高湿区已伸至我区中部地区,中低层的高湿区已伸至我区西部地区,相对湿度大于80%以上。14时,我区中西部基本受高湿区控制,整层的相对湿度大于80%以上,表明暴雨发生时段有比较充足的水汽。
3.3热动力条件
3.3.1 温度平流
此次强对流天气过程冷平流走向呈东西向,30日 08 时,暴雨发生前阿勒泰处于中低层弱暖平流、高层暖平流影响下,高层100hPa为暖平流,暖平流中心强度为15×10-6K·m·s-1;30日14时,暴雨发生前1小时低层800至1000 hPa 冷平流明逐渐移入我区,伴随高层 300至100hPa 暖平流东移减弱,温度锋区变化不是特别明显;30日20时,随着时间的推移,中低层冷空气不断向东移动,中低层基本受冷平流控制,低层900hPa为冷平流,冷平流中心强度为-25×10-6K·m·s-1。
3.3.2 700hPa风场切变
通过分析700hPa风场风场可以发现,暴雨发生前,30日08时,我区西部有一个比较明显的辐合区域,辐合区域的中心有西南至东北走向的切变线,位置正处于我区的哈巴河县附近;暴雨发生时,30日14时,辐合区域继续在我区维持,辐合区域的中心有一条暖湿切变线,容易形成了对流性不稳定的层结,700hPa风场对暴雨强对流天气提供了有利的动力条件。
3.3.3垂直速度和散度
29日20时至1日08时Y5338站均有一定的上升运动,在暴雨发生时段(6月30日14时至15时),中低层辐合较为明显(负散度)且在200hPa高度有较明显的正散度,高空辐散、底层辐合,整层大气的垂直运动条件较好,同时结合风场可以看出400hPa至200hPa有一个吹向高空的风,同样比较有利于大气的上升运动,这些都为暴雨的发生提供了较好的动力条件。
3.3.4稳定度参数
暴雨开始前,30日08时,我区西部、北部山区K指数在35℃左右,对流有效位能的同样主要位于我区西部、北部山区,但表现不是特别好,具有一定的对流不稳定条件。到了14时,暴雨发生时,我区西部、北部山区K指数继续维持在35℃左右,中部和东部的K指数增加至32℃左右,我区哈巴河县cape值有比较明显的增加,在120 J·Kg-1左右,说明此时有一定的对流不稳定能量,为接下来发生的暴雨强对流天气提供了一定的不稳定条件。
参考文献:
[1]张俊兰,李娜,秦贺,等. 新疆一次暴雨过程的观测分析及水汽特征[J].暴雨灾害,2016.35(6):537-545.
[2]张家宝,邓子风. 新疆降水概论[M] ,北京:气象出版社,1987.113-117.
第一作者简介:赵江伟(1990-)男,汉族,河南商丘人,本科学历,助理工程师,从事预报工作。
论文作者:赵江伟,王丹,玛合巴·巴合提
论文发表刊物:《科技研究》2018年10期
论文发表时间:2019/1/4
标签:阿勒泰论文; 暴雨论文; 辐合论文; 平流论文; 我区论文; 水汽论文; 切变论文; 《科技研究》2018年10期论文;