摘要:本文利用水平分辨率为1°×1°和6h时间间隔的NCAR/NCEP再分析资料从大尺度环流背景,影响暴雨的降水天气系统,并从散度、涡度和假相当位温等各种物理量等方面,初步分析了2012年宜宾长宁“7.21”大暴雨天气产生、发展和变化过程,结果表明:本次大暴雨过程是短暂区域性暴雨,主要天气系统是低涡,降水区本身处于低涡中,加上后期西南低涡东移至降水区;20日9点左右到21日9点低层开始辐合上升,高层辐散,到20日19时达到最大值,开始降水;暴雨前700hPaθ se场呈极高不稳定能量,而强垂直运动触发不稳定能力释放;来自沿海水汽为该次过程提供稳定水汽;综上通过对散度、假相当位温和水汽通量等方面分析,这次暴雨期前和暴雨期间热力、动力和水汽条件都有利于该次暴雨发生发展。
关键词:四川;暴雨;散度;不稳定能量;水汽通量
1 过程概况、特点及灾情
7月21日19时起—22日18时我县普降大暴雨,长宁镇降雨量165mm,古河镇145.4mm,碧浪湖93.1mm,梅硐镇176.9mm,老翁镇179.3mm,三元乡103.2mm,硐底镇131.9mm。同时,全市各区县普降暴雨,特别是淯江河上游珙县珙泉达117.5 mm,巡场119 mm,玉和103.4 mm,上罗101.2 mm;兴文县僰王山156.7 mm,玉屏119.1 mm,仙峰135.3 mm,周家104.5 mm,大量降水迅速汇集和涌入我县淯江河,使淯江河水位迅猛上涨。给我县造成严重洪涝灾害。此次降雨主要有以下特点:(1)降水范围较大,整个降水区站点降水量平均120mm;(2)降水强度较大且稳定;(3)过程明显降温,从气象观测资料分析降水区平均降温7°C左右。
据初步统计,截至7月23日10时,长宁县18个乡镇受灾人口达10万余人,紧急转移6309人;死亡大牲畜99头、小畜禽7.9286万只;耕地损毁1875亩,农作物受灾8.97万亩,其中:成灾2.92万亩,绝收0.35万亩;竹木受灾4.2万亩;电网倒杆断线191处,造成全县乡镇大范围停电;群众住房毁损742户,房屋损坏1827间、倒塌853间;鱼塘受损1064口;公路塌方29.06万立方米,长大路、竹双路、三慈路、河桃路等通交通干线一度中断;山体滑坡、垮塌141.8万立方米。全县直接经济损失达1.59亿元。
2 500hPa高空环流形势分析
21日18时整个欧亚大陆呈稳定两槽一脊,而四川盆地南部(其中包括降水区宜宾)处于低涡中(图1a),有很强辐合上升气流,造成强降水;青藏高原南部有一个西南低涡,后期东移与东南沿海低涡结合。22日18时虽然整个欧亚大陆中高纬依旧是两槽一脊(图1b),但是四川盆地北部槽明显平缓,四川盆地南部低涡也随着天气过程发生而消失。
(a)21日18时 (b)22日18时
图1 7月21日18时(a),22日18时(b)500hPa高度场(单位:hPa)
3 物理量分析
3.1 动力条件
3.1.1散度
从21日09时左右开始,随着时间变化辐合从底层逐渐向上发展,最大辐合中心出现在21日18时,中心值为6;辐散从600hPa逐渐向高层发展,到400hPa左右逐渐向上随着时间变化又出现辐合,高低空配置系统有利于对流发展和水汽输送,和地面降水实况对应。
3.1.2垂直速度
垂直运动造成的水汽、热量、能量、涡度等物理量的垂直输送对天气系统的发展有很大的影响;大气中的能量转换只要是通过垂直运动才得以实现。7月21日00时到22日12时垂直速度分析,宜宾整个处于上升气流区,其中在21日20时左右800hPa附近有一个最大速度中心,其值达到0.6 hPa/s;与这个数段水汽输送和能量释放一致,相互配合对应降水区降水情况。
3.2 热力条件
21日06时整个盆地都处于高能中,特别是降水区处于>388K密集高能带中,形成能量锋区,积聚大量不稳定能量;21日12时,能量逐渐累积,降水区已经处于>522K高能控制;之后配合水汽输送和垂直运动,能量逐渐释放,到21日18时,能量只有288K,降水区能量一直维持在344K左右,整个过程中降水高温高湿状态,为这次降水提供了足够的热力条件和水汽条件。
21日12时开始到22日04时左右降水区各层(1000~100hPa)均为>340K的高能区,说明该地区上空具有很高的能级,特别是21日18时~22日00时近地面基本接近348K,表明从大气底层已累积大量不稳定能量,降水过程前后的水汽输送提供能量。
3.3水汽条件
3.3.1相对湿度
21日18时,850hPa,降水区几乎全部地方已经为相对湿度高湿区(>80%),特别是长宁县的相对湿度已经达到90%;21日18时700hPa,降水区已经处于相对湿度95%控制,(c)21日18时,500hPa降水区受相对湿度>70%控制,长宁县已经受85%控制,在降水前主要降水区的水汽湿度从低层到高层都较大,整层水汽深厚,为降水做好充足的水汽条件。
3.3.2水汽通量
持续暴雨的发生,除了具有相当高水汽含量外,还必须有充足水汽供应。反应水汽输送强度是水汽通量。在降水前来自沿海水汽为降水做了足够水汽准备;降水过程中依旧有水汽从沿海输送过来,少量来自孟加拉湾,为这次持续性降水提供水汽条件。
4 小结
①此次持续性暴雨天气过程发生前整个欧亚大陆环流形势呈两槽一脊型,主要降水区处于低涡中;同时低层暖湿气流通过辐合上升、东风输送等方式进入主要降水区,在主要降水区形成高温高湿辐合区。
②暴雨发生前,21日09时左右开始从低层逐渐辐合上升,21日18时散度和垂直速度达最大,之后对应发生降水,散度场的低空辐合及与垂直运动上升运动地配合,形成深厚对流系统有利于强降水发生发展;而暴雨前期700hPaθse场高能锋区位置也突显出暴雨发生前具有较大不稳定能量堆积,暴雨区存在高能不稳定热力条件。
③本次暴雨过程水汽来自于沿海,为这次过程提供充分水汽条件。
参考文献:
[1]朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等.天气学原理和方法[M].北京:气象出版社,2000.
[2]王珏,梁琪瑶,易伟霞,等.一次区域暴雨过程综合诊断分析[J].气象与环境科学,2009,32(3).
作者简介:陈文莉(1990-),汉族,四川资阳市安岳县人,本科学历,助理工程师,从事综合气象业务工作。
论文作者:陈文莉
论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期
论文发表时间:2018/1/3
标签:水汽论文; 辐合论文; 暴雨论文; 能量论文; 过程论文; 条件论文; 不稳定论文; 《基层建设》2017年第29期论文;