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牡丹江地区初夏一次大到暴雨过程诊断分析

2012-10-17李斌斌

黑龙江气象 2012年4期
关键词:云系平流散度

李斌斌,姜 虹

(牡丹江市气象局,黑龙江 牡丹江 157000)

1 引言

受东北低涡的影响,从2008年5月29日开始,黑龙江省自西向东出现降水,到5月30日系统加强,东部地区降水明显,其中牡丹江、宁安、海林、穆棱、林口24 h雨量达大到暴雨程度。

2 高低空环流形势

27日20时,欧亚大陆中高纬度呈两槽两脊形势,黑龙江西部有一冷涡,到28日08时极地冷空气大举南下,在贝加尔湖南部形成弱低压环流,由于鄂霍次克海附近阻塞高压强盛,28日20时贝加尔湖南部低压与黑龙江省西部低涡合并,西部冷空气强劲补充,促使低涡加强,到29日20时主体冷空气前沿已经到达40°N附近,低涡中心强度达到548 gpm,黑龙江省西部大部地区降水已经开始,到30日08时低涡中心加强到544 gpm,低涡中心位于齐齐哈尔附近,锋区压在东部地区,东部地区降水逐渐开始,西部地区降水逐渐减弱(图1)。伴随高空冷涡移动,地面低压西南向北控制黑龙江省地区,降水落区主要在地面低压的北部和东部 (图2)。

图1 2008年5月30日08时500 hPa高空图

图2 2008年5月30日08时地面图

3 卫星云图分析

30日04时,冷锋云系和暖锋云系分为南北两部分,伴随着低涡的旋转,到08时冷暖锋云系逐渐合并,形成西北-东南向云带,覆盖东部大部地区,伴随两块云系的合并,这次系统性降水也进入强盛时期。

4 物理量诊断分析

高空正涡度平流是促使地面低压发展的动力因子。地面低压发展必伴有上升运动及高层辐散、低层辐合。分析涡度平流可见(图3a、b),30日08时,东部地区上空200 hPa为正涡度平流,850 hPa为负涡度平流。200 hPa上正涡度平流最大值在牡丹江附近,在 6×10-9.~9×10-9s-1。 在高层强烈的正涡度平流作用下,高层辐散抽吸作用使低层辐合,产生上升运动,有动力强迫作用,扰动不稳定得到发展,触发低层降水云团发展,促使大到暴雨发生。

充足的水汽是产生大降水最主要的条件之一,大降水的发生不但要求有很好的局地水汽条件,还要有源源不断的水汽补充。大量的水汽在降水落区辐合,大降水才有可能发生。从水汽供应的角度,分析了30日08时700 hPa水汽通量和水汽通量散度两个物理量。从图4可看出,大值中心位于牡丹江地区,大值区轴线呈南北向,从08时700 hPa风场上来看(图略),吉林东部-牡丹江-伊春一线,有大于12 m·s-1的南风,正好与水汽通量轴线方向一致,致使日本海水汽源源不断的从日本海输送到东部地区。水汽通量散度表明东部地区处在水汽辐合区(图5)。

图3 2008年5月30日08时涡度平流

图4 2008年5月30日08时700 hPa水汽通量

图5 2008年5月30日08时700 hPa水汽通量散度

图6 2008年5月30日08时沿45°N垂直速度剖面图

水汽通量散度是一个与垂直运动密切相关的物理量,水汽通量辐合区与垂直上升运动区往往是一致的。将30日08时垂直速度沿45°N做垂直剖面图可见(图6),127°E以东为垂直上升区,而且从低层到高层,东部地区都是一致的上升运动,在500 hPa高度上垂直速度中心最大值达到-4×10-2hPa·s-1。强烈的垂直上升运动为大到暴雨提供了有利的动力条件。

5 结论

(1)鄂霍次克海附近阻塞高压强盛,贝加尔湖冷空气不断补充,促使低涡发展加强,为降水的产生提供了有利的环流形势。

(2)高空有正涡度平流、低空有负涡度平流时,将产生强烈的动力作用,配合垂直速度场有强烈上升区,为这次大到暴雨的产生提供了有利的动力条件。

(3)水汽通量大值区和水汽通量散度负值区与降水落区对应比较一致。

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