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华南前汛期一次连续性暴雨的诊断分析

2021-07-17张宗笛

现代农业研究 2021年7期
关键词:陆丰市涡度急流

张宗笛,朱 君,刘 相,杨 洋,谯 勋

(1.贵州省金沙县气象局 贵州,金沙 551800;2.贵州省黔西南州气象局 贵州,兴义 562400;3.贵州省织金县气象局 贵州,织金 552100;4.贵州省毕节市气象局 贵州,毕节 551700)

1 暴雨实况

2016年6月11-13日之间,广东部分地区出现了强度较大的降水过程。据监测,强降雨主要集中在揭阳、汕尾、汕头、韶关、清远、佛山、广州、惠州、梅州等市。为了分析这次连续性暴雨的成因,本文以陆丰市为主,陆丰市地面观测站(59502)24h降水量(20:00-20:00)11日到13日分别为63mm、147.9mm、130.6mm。11日达到了暴雨的量级,12日、13日达到了大暴雨的量级,并且降水比较集中,11日主要集中在15时到18时降水为31.9mm,12日集中在03时到08时降水为112.6mm,13日集中在03时到09时降水量为117.3mm。本文使用常规气象观测资料以及每天四次的NCEP2.5°x2.5°再分析资料对这次陆丰市持续性暴雨过程的成因、环流特征和影响系统进行诊断分析。

2 天气系统

11日到13日都有西南低空急流的活动,并且随着副高北抬的过程中,西南低空急流轴也在北抬,最大风力达到8级大风。西南低空急流可通过水汽输送来促进暴雨区的低层辐合,加上200hPa南亚高压的控制,形成底层辐合与高层辐散相耦合的有利动力结构,从而促进并加强大气的垂直上升运动;西南低空急流将北部湾的水汽输送到暴雨区,并且风速的辐合使暴雨区的低空形成了正的水汽平流,西南低空急流为暴雨的产生提供了有利的水汽条件。陆丰市处在西南低空急流的左侧的气旋性切变区,是暴雨产生的有利地区。6月11日(14:00~20:00)、12日(02:00~08:00)、13日(02:00~08:00)在850hPa平均风场图中广东北部有一个气旋性环流,与西南低空急流相结合可以引起较强的上升运动,陆丰市位于气旋性环流的右下方,产生了上升动力因素。11日和12日850hPa、700 hPa高度上在广东东部与福建西部有一风速辐合区为此次暴雨提供了上升运动,但是12日的风场比11日风场的更大更偏南,所以导致陆丰市12日的降水比11日降水多的原因;13日虽然无其他天气系统影响,但是13日急流轴的北抬之后处于陆丰市上空且陆丰市位于副高边缘也导致层结不稳定,也是13日大暴雨的形成机制。西南风低空急流与风速辐合,低涡的共同作用下,是本次连续性暴雨产生,持续的主要因素。

3 水汽通量

6月11日(14:00~20:00)陆丰市处于水汽通量的高值区达到了20g/cm·hPa·s,表明在此期间陆丰市的水汽的水平输送好,加上风速辐合等动力因素的条件下,使得水汽抬升凝结产生暴雨。由于水汽凝结降水且风速不大,导致大气中水汽含量的降低,使得降水量减小,这就是11日中只能形成暴雨而不能达到大暴雨的原因。12日(02时~08时)陆丰市的水汽通量值也达到了20g/cm·hPa·s,随着西南低空急流的北抬让陆丰市上空的风速变大,使得850hPa高度上的水汽输送更好,能为暴雨区提供更充足的水汽,加上更强的风速辐合,所以导致12日陆丰市大暴雨的产生。13日(02时~08时)的水汽通量相对于11日、12日的是最少的,是因为13日的风向比11日、12日的更偏西,水汽来源只有北部湾,所以13日的水汽输送量是最少的只有15g/cm·hPa·s,但是13日收急流轴的作用使得水汽输送时间长,有着稳定的水汽输送,这就使13日的降水量也达到了大暴雨的量级。

4 动力条件诊断分析

相对涡度从22~23°N,115~116°E平均相对涡度图(图1)可以看出,11日集中降水的时间(图1中06h~12时)的相对涡度在850hPa到500hPa为正值,最大值大于2×10ˉ5·Sˉ1说明在此之前有大气的上升运动,并且在300hPa高度以上为负值,这种低层为正涡度,高层为负涡度的形势使得11日暴雨区有明显的大气上升运动;12日集中降水的时间(图1中18h~12日00:00),此时在陆丰市的上空,最大的正涡度值只在900hPa左右,中心值也达到2×10ˉ5·Sˉ1,800 hPa-500hPa的涡度值较小,与之对应的也是在300hPa高度以上为负值区,虽然相对涡度没有11日的好,但是水汽条件的优势让12日产生了大暴雨;13日集中降水的时间(12日18h~13日00h),在900hPa以上的相对涡度都为负值,说明此时没有明显的大气上升运动,导致涡度为负值的原因可能是在13日陆丰市上空正好被西南低空急流的急流轴所控制。高层的负值区与南亚高压在广东地区上空对其控制和影响相对应。

图1 2016年11日到13日22~23°N,115~116°E平均相对涡度垂直剖面图(单位:Sˉ1,图中所示时间为世界时)

5 垂直上升运动条件分析

11日暴雨集中降水的时期,在陆丰市上空有垂直上升运动,最高上升到200hPa以上,800hPa到600hPa有一个强中心,到达了-0.2Pa/s,在12日中,陆丰市偏西方向的上空有一个强中心,值达到了-0.4Pa/s,并且上升气流贯穿了整个大气层。13日中垂直上升运动的强中心位于陆丰市的东部,虽然13日的上升运动是这3天内最小的,但是13日也是具有贯穿整个大气的上升运动。11日,12日贯穿整个大气层的上升运动,并且12日的更强;以及西南低空急流带来的水汽输送12日也要优于11日,为11日暴雨,12日大暴雨降水的产生提供了有利的条件;13日虽然上升运动小,但是受急流轴和副高边缘的作用低层的水汽供应比前2天的更久,则13日的降水量也最多。

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