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2013年南疆两场罕见暴雨落区和强度的对比分析

2014-02-13张俊兰魏荣庆杨柳

沙漠与绿洲气象 2014年5期
关键词:落区中尺度低层

张俊兰,魏荣庆,杨柳

(1.新疆维吾尔自治区气象台,新疆 乌鲁木齐 830002;2.巴音郭楞蒙古自治州气象局,新疆 库尔勒 841000)

2013年南疆两场罕见暴雨落区和强度的对比分析

张俊兰1,魏荣庆1,杨柳2

(1.新疆维吾尔自治区气象台,新疆 乌鲁木齐 830002;2.巴音郭楞蒙古自治州气象局,新疆 库尔勒 841000)

对比分析了2013年5月26—28日和6月15—18日南疆两场罕见的暴雨过程,揭示了6月15—18日暴雨落区位置偏北、强度更强、持续时间更长的成因。6月15—18日暴雨的环流经向度更大,高、中、低纬低槽同位相叠加,环流形势属北槽南涡型,地面高压范围大且主体偏北,表现为冷锋涡旋云系,因此暴雨落区偏北、范围更大;6月暴雨的低层水汽输送更强、低层水汽输送时间更长,主要表现为:有西方+南方+东方3条水汽输送路径(5月的暴雨仅有西方路径),700 hPa以下高度、水汽通量>4×10-3g·cm-1·hPa-1·s-1持续了42h(5月的暴雨仅持续12 h),>4×10-3g·cm-1·hPa-1·s-1的水汽输送层达到600 hPa(5月的暴雨为700 hPa),低层水汽输送最强值为12×10-3g·cm-1·hPa-1·s-1(5月的暴雨为10×10-3g·cm-1·hPa-1·s-1),因此强度更强、持续时间更长;中尺度切变线和涌线在暴雨落区预报中具有一定的指示意义。

南疆暴雨;落区和强度;低层水汽输送和输入量;中尺度切变线

新疆位于我国西北部,地处欧亚大陆腹地,与多个邻国交界,地域广阔,占全国面积的六分之一。天山是新疆最具代表性的山脉,它横亘中央,把新疆分割为南、北两部分,天山以南、昆仑山系以北称为南疆。南疆地理环境特殊,三面环山(南、西、北三面分别被昆仑山、帕米尔高原和天山环抱)。南疆盆地中央是塔克拉玛干沙漠,属大陆性干旱气候区,由于干旱少雨,自然降水少,农业灌溉主要依靠天山雪水融化补给,5—8月降水约占年降水的50%以上,但遇极端降水时,一次暴雨过程降水量就可能接近或超过年降水量,引发严重的洪涝灾害,对农牧业生产、交通运输和人民生活构成严重威胁,造成极大的损失。2013年5月下旬和6月中旬,南疆偏西地区出现了历史上罕见的暴雨天气过程,洪涝灾害给当地的农作物、水利设施、民居、家禽和牲畜带来了重大损失,还因洪灾死亡数人。南疆暴雨事件是小概率事件,暴雨落区和强度的预报难度很大,提高南疆暴雨预报能力是新疆天气预报员的重要挑战。国内就暴雨研究开展了大量的工作[1-7],在暴雨的环流背景、多尺度天气系统配置、中尺度活动及对流结构和水汽条件等方面取得了丰硕的研究成果。疆内外的气象学者针对新疆暴雨研究也有一定进展,如,孔期等[8]对2007年乌鲁木齐“7·17”暴雨的天气尺度和中尺度特征进行了分析,王敏仲等[9]在研究此次暴雨时重点分析了环流特征、水汽来源和动力成因;杨莲梅等[10]分析了2007年7月新疆3场暴雨(天山山区及其北麓、新疆东部、天山以北的北疆地区)的水汽输送和收支特征;张云惠等[11]系统分析了1971—2010年中亚低涡的活动特征,指出中亚低涡以东南路径进入新疆可造成南疆西部的强降水。上述成果对于研究南疆暴雨提供了思路和方法,有较好的借鉴意义。

由于新疆干旱,降水较少,新疆气象局2004年制定了新疆降水量级标准,该标准定义,某测站24 h累计雨量≥24.1~48.0 mm、≥48.1~96.0 mm、≥96.1 mm的降雨,为暴雨、大暴雨和特大暴雨天气。依据此降水标准,利用常规地面和高空观测资料、NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料,分析2013年夏季南疆两场暴雨天气的高空、地面环流形势、水汽条件以及中尺度天气系统与暴雨落区和强度的对应关系,重点研究暴雨过程中水汽输送路径和水汽通量输送、各边界水汽输入量和总流入量、中尺度切变线的位置和高度与暴雨落区和强度的关系,对比得出南疆两场暴雨落区和强度差异的成因。此项研究是提高南疆暴雨预报准确率和防洪抗灾气象服务工作的重要内容之一,对提高南疆暴雨天气的定点、定量预报具有积极意义,可为今后南疆暴雨的预报预警和气象服务提供更多参考和依据。

1 两场暴雨实况、灾情及对比

1.1 两场暴雨的灾情

2013年5月26 —28日,南疆西部喀什、克州和阿克苏等地出现罕见强降水,根据自治区民政厅统计,此次暴雨洪涝灾害共造成64 351人受灾,死亡2人(莎车县因洪灾困死),紧急转移安置2 976人,农作物受灾面积6 939.49 hm2,绝收55.2 hm2,倒塌房屋1 265间,严重损坏房屋1 100间,一般损坏房屋15 287间,直接经济损失7 809.632万元。

6月15 —18日,南疆再次出现罕见暴雨过程,阿克苏、克州、喀什、和田、巴州等地的部分地区出现大到暴雨,据阿克苏地区防汛抗旱总指挥部办公室文件的灾情报告:暴雨洪水导致乌什、温宿、阿克苏市、柯坪县37个乡(镇、场)8 500 hm2农作物受灾,倒塌房屋1 418间、损坏房屋3 540间、66 210只家禽和牲畜死亡,冲毁公路38.73 km,冲毁各类渠道78 km、河堤24 km、桥涵581个,直接经济损失2.8亿,其中水利设施经济损失5 174万元。另外,民政部门报告有3人因灾死亡。

1.2 两场暴雨的落区、强度差异较大

5月26 —28日,暴雨78站次、大暴雨5站次;89站累计雨量>24 mm、41站>48 mm(图1a),暴雨落区主要在喀什南部的叶城县附近(图1a),叶城累计雨量87.8 mm(超过历年平均降水量66.7 mm),叶城县降水断续维持25 h,叶城县最大雨强10.3 mm/h(29日1:00—2:00),强降雨出现在26日夜间到28日白天。6月15—18日,暴雨94站次、大暴雨9站次;107站累计雨量>24 mm、58站>48 mm、6站>96 mm(图1b),暴雨落区在阿克苏地区西部的乌什县、温宿县(图1b),两站累计雨量为101.5 mm和83.9 mm,均突破历史极值,占年降水量的103.8%、120.8%,为26 a来最强的极端暴雨过程,两县降水断续维持16 h和25 h,强降雨时段为16日夜间和17日夜间。温宿测站16日夜间降雨量67.3 mm,其中17日0:00—1:00雨量25.7 mm;乌什县亚科瑞克乡4大队(水文监测站)17日夜间6 h雨量195.5 mm,其中18日00:00—02:00 2 h雨量166 mm,雨强83 mm/h。荒地雨量站(水文监测站)18日12 h累计降水量162 mm,2:00—3:00的降水量98 mm,最大雨强达98 mm/h。

对比两场暴雨的落区和强度,5月26—28日暴雨落区偏南,暴雨范围小,强度弱,降雨持续时间短;而6月15—18日暴雨落区相对偏北,暴雨范围大,强度明显偏强,持续时间较长,洪涝灾情也明显重于5月26—28日。

2 环流形势演变

选用地面和探空资料,500 hPa大尺度环流均为两场暴雨的发生发展提供了有利的环流形势,两场暴雨的天气尺度特征均为高空槽暴雨,暴雨前主导系统——里咸海—欧洲脊均有所发展,但环流经向度、高中低纬的低槽配置、锋区位置明显不同。6月15—18日(图2a)环流经向度较大,欧洲到乌拉尔山高压脊向北发展更明显,脊上572 dagpm线北挺至60°N以北,西西伯利亚—巴尔喀什湖—印度河平原的低槽高中低纬3段几乎同位相叠加,槽区南伸更南,槽底572 dagpm线最南压至28°N附近,572 dagpm线的高压脊北挺位置与低槽南伸位置跨越了32个纬距;影响系统属北槽南涡型,北槽为巴尔喀什湖低槽,是造成暴雨的直接影响系统,南涡为印度河平原低涡,其前偏南气流较强(16 m·s-1),槽前锋区偏北,位于40°N以北。而5月26—28日(图2b)环流经向度较小,乌拉尔山高压脊顶偏南,572 dapgm线北挺至55°N附近,影响系统为南疆低涡,无北槽配合,低涡内有572 dapgm闭合低中心,低涡前和田西南风12 m·s-1,槽底572 dapgm线最南在32°N附近,572 dagpm线高压脊北挺位置与低槽南伸位置跨越了23个纬距,槽前锋区偏南,位于38°N附近。

地面形势也有较大差异,两场暴雨前均有地面高压移入新疆,有地面冷锋出现,但冷空气移动路径、冷高压范围和1 017.5 hPa等压线南伸程度和冷锋位置不同。5月26—28日暴雨的冷空气源于巴伦支海(23日17时开始出现),移动路径为西北路径,高压范围小,1 017.5 hPa等压线南伸较南(40°N附近),地面冷锋位于高压外围、天山附近,呈东西向,暴雨位于地面冷锋前暖空气一侧;6月15—18日暴雨的冷空气源于斯堪的纳维亚半岛(13日05时开始出现),为西方路径,但高压范围较大,1 017.5 hPa线南伸偏北(43°N附近),地面冷锋为高压底部向南疆伸展时形成的南北向锋面,暴雨位于地面冷锋后冷空气一侧。

图1 新疆降水分布(a,b)及南疆暴雨中心气象测站逐小时雨量(c,d) (单位:mm)

图2 6月17日20:00(a)和5月27日08:00(b)500 hPa形势场

两场暴雨的环流形势决定了其落区、强度、持续时间不同,6月15—18日的为高空槽暴雨,云图表现为冷锋涡旋云系,高空环流经向度更大,高中低纬低槽同位相叠加,影响系统偏北、属北槽南涡型,地面为西方冷空气路径,冷高压范围大并主体偏北,这些环流形势特征决定了6月15—18日暴雨落区位置偏北、强度更强、持续时间更长。

3 水汽条件

3.1 水汽输送路径

水汽输送纬向通量矢量可表示水汽水平输送的强度[12],NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料在新疆可行[13],利用NCEP/NCAR每间隔6 h的再分析资料计算1 000~100 hPa水汽通量,分析水汽纬向的输送路径和输送强度,并用水汽输送流线跟踪法确定水汽输送的路径和通道[14]。图3为两场暴雨中最强暴雨出现前的700 hPa水汽通量矢量和水汽输送方向示意图。

5月26 —28日暴雨的水汽通道只有1条自地中海—黑海—里咸海北部—中亚南部—南疆的西方水汽路径。6月15—18日暴雨则有西方+南方+东方3条水汽路径,西方路径的水汽从地中海以西的大西洋经过欧洲和乌拉尔山,在乌拉尔山以东南下到中亚南部、进入南疆,南方路径的水汽自阿拉伯海沿偏南水汽输送带进入南疆,东方路径的水汽来源于阿拉伯海、孟加拉湾、南海,通过西风气流将水汽接力输送到南海东部,在南海东部转东南气流,经过东部沿海、内陆、河西走廊等地将水汽输送至南疆地区,3条水汽路径在南疆汇合。6月15—18日暴雨有3条水汽路径将水汽输送进入暴雨区,是此次暴雨更强的原因之一。

3.2 水汽输送强度及高度

由于新疆山脉较多,天山的平均海拔约5 000 m,帕米尔高原至昆仑山脉的平均海拔约5 000~ 7 000 m,因此新疆气象工作者一般将500 hPa附近称为中层,700 hPa及以下称为低层。水汽通量的垂直剖面结构可以看出暴雨过程中1 000~300 hPa各层水汽输送的状况,并能揭示水汽输送的最强高度和最高层次。通过对比分析两场暴雨发生前后的水汽垂直输送的结构演变发现,5月26—28日,最强暴雨(28日01:00—02:00)出现前的30 h左右(24日20:00—26日20:00),暴雨中心—叶城县附近上空水汽输送的最强层次在中层500~600 hPa,持续的时间约48 h,其中25日20:00中层500 hPa达到最强(图4a),为7×10-3g·cm-1·hPa-1·s-1。27日02:00水汽输送最强层次开始下降,27日02:00—20:00低层水汽输送较强,600 hPa以下高度、水汽通量>4×10-3g·cm-1·hPa-1·s-1持续了6 h(27日02:00—08:00),700 hPa以下高度、水汽通量>4×10-3g·cm-1· hPa-1·s-1持续了12 h(27日02:00—20:00),其中27日02:00低层水汽输送最强(图4b),800~1 000 hPa为10×10-3g·cm-1·hPa-1·s-1。

6月15 —18日,水汽输送的最强层次大多位于600 hPa以下,13日02:00—18日08:00约126 h内的600 hPa以下低层水汽输送较强,600 hPa以下高度、水汽通量>4×10-3g·cm-1·hPa-1·s-1持续了24 h、700 hPa以下高度、水汽通量>4×10-3g·cm-1·hPa-1·s-1持续了42 h,750~850 hPa水汽输送偏强,其中14日02:00低层水汽输送最强,800 hPa附近达到12×10-3g·cm-1·hPa-1·s-1(图4c),16日20:00,850 hPa附近为(8~10)×10-3g·cm-1·hPa-1·s-1(图4d)。

由上述分析可得出,南疆暴雨中高层水汽输送虽有一定意义,但低层600 hPa以下的水汽输送较600 hPa以上的水汽输送更为重要,低层长时间的、更强的水汽输送是6月15—18日暴雨强度更强、持续时间更长的重要原因。

3.3 水汽收支对比

图3 700 hPa水汽通量(单位:10-3g·cm-1·hPa-1·s-1)矢量场和输送方向示意图

图4 沿暴雨中心附近的水汽通量(单位:10-3g·cm-1·hPa-1·s-1)垂直结构

新疆的气象工作者对新疆不同区域水汽收支的气候特征做了许多工作[15-19],但就降水天气过程水汽收支的研究工作不多。本文应用NCEP 1°×1°再分析资料计算南疆水汽收支情况,取整层(地面~300 hPa)、地面~700 hPa(低层)、700~500 hPa(中层)、500~300 hPa(高层)计算两场暴雨区附近、相同面积区域的水汽收支(图5)。图5a为5月26—28日暴雨的8个边界水汽收支区域,定义小边界1、3、7为西边界,2、4为北边界,5为东边界,6、8为南边界;图5b为6月15—18日暴雨6个边界水汽收支区域,小边界1、3为西边界,2、4为北边界,5为东边界,6为南边界。东、南、西、北4个边界水汽收支为各方向小边界的水汽输入、输出量之和,规定西边界和南边界正值为输入,负值为输出;北边界和东边界正值为输出,负值为输入。

为了更好地比较,除选取水汽收支区域面积相同外,还规定相同时间长度计算水汽收支,按图5所示区域,分别计算两场暴雨过程总水汽收支和逐时段水汽收支。

3.3.1 暴雨过程的总水汽收支

两场暴雨过程总水汽收支(相同时间长度)分别选取5月25日08:00—29日02:00和6月14日08:00—18日02:00。重点分析水汽总流入量,结果显示,5月26—28日整层水汽总流入量大于6月15—18日,可能与5月26—28日700 hPa以上的中高层水汽总流入量偏多关系较大。低层(地面~700 hPa)水汽总流入量表现相反,6月15—18日>5月26—28日,5月26—28日的低层水汽总流入量为56.1×108t,6月15—18日为66.1×108t,较5月26—28日多出17.8%。说明了较强暴雨的水汽流入量与700 hPa以下的低层水汽流入量关系更密切,低层水汽总流入量越大,造成的暴雨强度越强,中高层水汽流入量与暴雨强度的关系较小。

3.3.2 逐时次的低层水汽收支

通过计算两场暴雨间隔6 h逐时次的低层、中层、高层水汽收支发现,低层700 hPa以下水汽收支对两场暴雨强度有较好的指示意义,700~300 hPa以上中高层的水汽收支在暴雨强度预报方面的警示作用较差。低层的水汽收支量6月15—18日>5月26—28日,开始出现时间在最强暴雨前66 h左右,持续约24 h,起止时间分别为6月14日08:00—15日08:00和5月25日08:00—26日08:00。图6显示了此时段内4个时次、相同面积的水汽收支的柱状变化。依据上述有关各边界水汽输入、输出正负值的有关定义,图6中西边界的水汽输入量,前3个时次均6月>5月,北边界的水汽输入量仅有最后1个时次6月>5月,东边界的水汽输入量第1、第4时次6月>5月,南边界的水汽输入量第2、第3时次6月>5月,并对比水汽收支量值,两场暴雨中不同边界水汽输入量不同,在降雨强度中的作用依次为,东边界和南边界的水汽输入量更大、西边界次之,北边界最少,6月15—18日暴雨中、低层3个方位的边界更强的水汽输入量是造成暴雨更强的重要原因。此结论与水汽输送路径的分析是吻合的,6月15—18日暴雨有东方、南方和西方3条水汽输送路径,对应暴雨区内有东边界、南边界和西边界3个边界的水汽输入,而且东方、南方路径输送的水汽更多、西方路径次之,北方路径输送的水汽很少。

图5 2013年南疆两场暴雨相同面积的水汽收支各小边界(数字1~8)示意图

图6中4个时次的水汽总流入量均为6月>5月,前期水汽总流入量总体少于后期,总流出量3个时次6月>5月,但量值明显小于总流入量,净收支前3个时次均为6月>5月,总体说明两场暴雨之前、低层700 hPa以下、6月15—18日的水汽流入量和净收支量更多,从而使其暴雨强度更强。在实际预报业务中,应重点分析低层水汽输入、输出的状况,对暴雨强度的预报具有更好的参考价值。

4 中尺度切变线(或辐合线)

暴雨是在不同尺度天气系统的相互作用下发生发展的,在有利的大尺度环流形势背景下,由中小尺度天气系统直接造成的,中尺度天气是暴雨的重要触发机制,以下从中尺度切变线(或辐合线)讨论两场暴雨的落区、强度成因。

利用NCEP 1°×1°再分析资料的风场资料,分析南疆两场暴雨1000~100 hPa的风场变化,重点分析中尺度切变线,切变线主要为暴雨区上空1 000~100 hPa不同风向的切变线,两场暴雨均在不同高度出现了切变线,切变线与暴雨落区和强度有密切的关系。

4.1 暴雨落区与切变线的关系

两场暴雨出现前和出现过程中均有中尺度切变线出现和维持,切变线的位置与暴雨落区有一定的对应关系。5月26—28日暴雨附近上空的切变线:最强暴雨出现前切变线位于700 hPa以下,25日02:00—27日20:00,最低切变线高度950 hPa、最高切变线高度大多为700 hPa(26日02:00为450 hPa),最强暴雨出现前72 h左右,切变线厚度维持在250 hPa。最强暴雨出现后,28日02:00—14:00,切变线高度迅速升高,最低、最高切变线层次升为550 hPa和450 hPa,厚度降到100 hPa。6月15—18日暴雨附近上空的切变线:最强暴雨出现前,13日14:00—17日02:00的84 h,除低层700~950 hPa出现切变外,15日08:00—16日08:00的24 h,高层500~250 hPa也出现了切变,切变线厚度250 hPa。最强暴雨出现后,17日08:00—18日08:00,高层切变线高度迅速下降至600 hPa以下,大多维持在低层700~950 hPa。

图6 两场暴雨最强降雨前、相同面积的水汽收支

4.2 暴雨强度与切变线的关系

两场暴雨切变线的出现时间、高度、持续时间明显不同,与暴雨强度有一定的关系。表1罗列了2013年南疆两场暴雨附近切变线的层次、时间和强度等资料。

(1)低层切变线(950~700 hPa)。低层切变线大多为西北风与西南风或东南风的冷式切变,但切变较降水开始的时间提前量不同,5月26—28日暴雨提前33 h、6月15—18日暴雨提前44 h;低层切变线较最强暴雨出现时间的提前量不同,5月26—28日提前72 h、6月15—18日提前84 h。

(2)切变线最高层次。两场暴雨的切变线最高层次均出现在最强暴雨出现前,但两场暴雨切变线的最高层次不同,5月26—28日暴雨为450 hPa、6月15—18日暴雨250 hPa;最高层次切变线较最强暴雨出现时间的提前量相同,均为42 h,但持续时间不同,5月26—28日持续6 h、6月15—18日持续24 h。

(3)最强暴雨出现后的低层切变线的消散层次、最低切变线的层次和持续时间不同。最强暴雨出现后的低层切变线的消散层次,5月26—28日暴雨为950~700 hPa、6月15—18日暴雨为950~800 hPa;最低切变线的层次和持续时间,5月26—28日为550~450 hPa,持续12 h、6月15—18日为750~600 hPa,持续30 h。

综合以上结果可以得出:(1)中尺度切变线的位置是确定暴雨落区的重要依据。两场暴雨中,均在暴雨区附近上空不同层次出现了切变线,若700 hPa以下的低层长时间出现切变线,切变线附近可能为暴雨落区的位置。(2)若低层700 hPa以下存在切变线,有出现暴雨可能,中高层也出现切变,则暴雨更强;低层切变线、中高层切变线持续时间长,暴雨偏强;最强暴雨出现后,中高层切变线消失,但低层切变线仍维持较长时间。

同时发现,6月15—18日最强暴雨出现前低层700~850 hPa切变线或涌线的分布状况,可看出此次暴雨在最强暴雨出现前,除了有偏北与偏西风或东北与偏东风的切变线外,在暴雨区附近还出现了较强偏东风与较弱偏东风间的涌线,这与5月26—28日暴雨不同。低层700~850 hPa的涌线可能是更强暴雨出现的预警信息之一。在日常天气预报业务中,针对ECMWF0.25°×0.25°细网格风场资料更为精细的特点,除了要认真分析切变线的位置、层次和高度外,还需关注是否有涌线出现,若有,出现强降水或暴雨的概率更大,暴雨的落区可能就在涌线附近,较切变线的位置更接近暴雨中心。此结论在日常预报中应进一步检验和修正。

5 结论

(1)2013年5月26—28日和6月15—18日南疆两场暴雨的环流形势决定了其落区、强度、持续时间不同,较强暴雨的高空环流经向度更大、中亚低槽与北支槽打通并向南更深。6月15—18日暴雨影响系统巴尔喀什湖低槽和主导系统高压脊跨越南北纬距更大,影响系统偏北,为西方路径的冷空气活动。

(2)通过对比两场暴雨的水汽输送路径和强度,结合两场暴雨相同时间长度、相同面积、逐时次和暴雨过程总水汽收支得出,低层水汽输送较中高层更为重要。从强度看,低层水汽输送时间越长,暴雨越强,水汽输送的强度更强,具体表现为,6月暴雨的700 hPa以下高度、水汽通量>4×10-3·cm-1·hPa-1·s-1持续了42 h(5月的暴雨仅持续12 h),>4×10-3·cm-1· hPa-1·s-1的水汽输送层达到600 hPa(5月的暴雨为700 hPa仅持续12 h)低层水汽输送最强值为12× 10-3g·cm-1·hPa-1·s-1(5月的暴雨为10×10-3·cm-1· hPa-1·s-1);较强暴雨有更多的水汽输送路径和更多边界的水汽向暴雨区输送,6月15—18日暴雨有3条水汽路径将水汽沿东边界、南边界、西边界3个边界向暴雨区输送,较弱暴雨仅有1条西方路径的水汽输送带;低层的水汽输入量越大,暴雨越强,低层700 hPa以下、6月15—18日的水汽流入量和净收支量更多,3条水汽路径中,东方、南方路径输送的水汽较多、西方路径次之,北方路径输送的水汽很少。日常预报中应重点分析低层的水汽输入及其大小,作为判定暴雨强度的依据之一。

(3)中尺度切变线和涌线与暴雨的落区及强度有一定关系。对于暴雨落区,暴雨出现前,低层700 hPa以下出现切变线,此切变线附近可能是暴雨落区,切变线附近的涌线位置更接近暴雨中心。对于暴雨强度,若低层的切变线还延伸至中高层(即切变线伸展更高、厚度更厚),则暴雨更强;低层和中高层的切变线持续时间越长,暴雨越强;切变线附近出现涌线,可能预示有更强暴雨出现。

在分析中发现,暴雨的强度差异有较多的事实和依据说服,但落区分析难度较大。本文仅使用中尺度风场资料,从风场切变、辐合的区域和切变线高度、厚度等角度说明暴雨落区,较为单薄,今后还需应用其它资料开展暴雨落区的研究,提高暴雨落区的预报准确率。

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Comparison of Precipitation Area and Intensity of Two Rare Heavy Rainfall Area and Intensity over Southern Xinjiang in 2013

ZHANG Junlan1,WEI Rongqing1,YANG Liu2
(1.Xinjiang Meteorological Observatory,Urumqi 830002,China;
2.Bayingolin Mongol Autonomous Prefecture Meteorological Bureau,Korla 841000,China)

Two rare heavy rainfall processes appeared in the southern Xinjiang during 26th-28th May and 15th-18th June 2013,using the surface observation data,upper sounding data,daily NCEP/ NCAR 6h 1°×1°reanalysis data and ECMWF 0.25°×0.25°fine grid NWP products,the causes of difference of area and intensity of two rare heavy rainfall were compared and analysed.Both of two rare heavy rainfall happened at the favorable circulation background,the degress of upper meridional circulation increased of the stronger heavy rainfall,the central Asia trough and the north trough got through and extended to south and more to south,the low layer of 700 hPa water vapor ation is more important than the middle and top,The daily forecast should pay more attention to the low level of water vapor input.From the heavy rainfall intensity contrast,the heavy rainfall intensity may be stronger when the low level water vapor transport more strong(more water vapor path,more water vapor input boundary,more water vapor flux and water vapor transport quantity),the time of water vapor transport was longer in the low layer and the low-level shear line of duration was long and extended to the top.The mesoscale shear-line and swell line has the certain instruction significance in the forecasting heavy rainfall area.

heavy rainfall in southern Xinjiang;rainfall area and intensity;the low level water vapor transport and input quantity;mesoscale shear-line

P458.121.1

A

1002-0799(2014)05-0001-09

10.3969/j.issn.1002-0799.2014.05.001

2014-03-28;

2014-04-09

国家科技支撑计划项目(2012BAC23B01)和中国气象局预报员专项项目(CMAYBY2013-079,南疆西部短时暴雨的成因及其预报方法研究)共同资助。

张俊兰(1967-),女,正研级高级工程师,从事天气预报和应用气象研究。E-mail:zjl_0997@sina.com

张俊兰,魏荣庆,杨柳.2013年南疆两场罕见暴雨落区和强度的对比分析[J].沙漠与绿洲气象,2014,8(5):1-9.

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