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牡丹江夏季两次强降水天气过程分析

2015-09-02路平平张玉成

黑龙江气象 2015年2期
关键词:副热带牡丹江环流

路平平,周 鑫,钟 波,张玉成

(牡丹江市气象台,黑龙江 牡丹江 157000)

1 引言

暴雨是北方夏季主要灾害性天气之一, 连续的暴雨则会产生泥石流等严重的地质灾害。 城市内也常因暴雨而排水不畅,道路积水,交通阻塞。 局地性暴雨也常导致中、小河流汛期农作物减产。 强对流性天气也是牡丹江地区主要的灾害性天气之一, 是在大尺度环流背景下产生的中小尺度天气系统, 很多强对流天气产生的降水达不到暴雨标准, 但由于具有突发性强,天气变化剧烈等特点,经常造成严重的经济损失,它是预报业务的重点和难点。 因此提高对流性天气和暴雨预报水平, 对防灾减灾工作有非常重要的现实指导意义。 本文从高低空环流形势及影响系统对2013年7月24日和2014年7月23日牡丹江地区两次强降水过程进行对比分析。 探讨不同的对流系统带来的强降水特征,找出演变规律,以提高预报准确率。

2 降水实况

2013年7月23-26日(以下简称“7.24”),由于受东北冷涡和副热带高压的共同影响, 牡丹江地区出现了一场较大范围的暴雨,过程降水量见表1。 23日20时-24日20时24 h 降水量牡丹江市83.9 mm,宁安84.0 mm, 海林55.4 mm, 林口44.2 mm, 穆棱44.3 mm,东宁33.9 mm,绥芬河56.5 mm。凡日降水量达到和超过50 mm 的降水称为暴雨,其中牡丹江、宁安、海林、绥芬河降水量超过50 mm,达到暴雨标准。乡镇自动雨量站23-26日降水超过100 mm 的有17个站,其中有两个站超过150 mm:磨刀石150.4 mm、马河177.9 mm。

表1 7月23日-26日过程降雨量单位(mm)

2014年7月23日08-20时(以下简称“7.23”),牡丹江市12 h 降水量30.2 mm,海林38.9 mm,东宁17.5 mm,绥芬河29.9 mm,宁安7.1 mm,林口1.9 mm,穆棱7.7 mm。 主要降水时段在23日午后到傍晚,分布特点是北部少南部多,但宁安相对偏少。

3 高空环流形势分析

3.1 “7.24”过程环流形势

过程前期7月23日08时500 hPa 天气图上,欧亚中高纬地区为两槽一脊型, 巴尔喀什湖以北为低涡,河套上游贝加尔湖以南地区为高压脊,内蒙古东北部为气旋性环流。 我国长江中下游地区受副热带高压影响,河套高压与副高之间为高空槽。 23日20时冷涡形成,中心位于内蒙古东北部,中高纬纬向环流加强,西太平洋副热带高压脊进一步西伸,副热带高压脊稳定在35°N 附近,从吉林西部经辽宁、渤海、山东到副高后部为深厚的高空槽控制, 黑龙江与吉林交界处有偏东风和西南向的切变。 700 hPa 天气图上切变线位于牡丹江上空, 较强的辐合上升运动条件,是产生降水的触发机制,牡丹江在切变线以北,东南气流将海上水汽源源不断向牡丹江输送, 有利强降水的产生。 随后冷涡缓慢东移北抬影响牡丹江降水持续较均匀,直到26日低涡东移入海牡丹江处于低涡后部偏东风气流中仍有小到中雨。

3.2 “7.23”过程环流形势

过程前期21日20时500 hPa 天气图上,欧亚中高纬地区为两槽一脊的倒Ω 型, 乌拉尔山地区为深厚的低压系统,贝加尔湖以西为高压脊,西伯利亚冷空气沿高压脊前西北气流不断下滑, 在高压脊前底部贝加尔湖附近形成东北-西南向的横槽,贝加尔湖以东到鄂霍次克海之间为高空低涡, 槽线位于黑龙江西部与蒙古交界处,槽后风场与温度场接近垂直,较强冷平流有利于槽加强发展, 下游西太平洋副热带高压588 dagpm 线控制在黄河以南地区。22日08时影响黑龙江省的低压加深缓慢北抬。 贝加尔湖处横槽由于冷空气补充加深旋转略有南压, 西太平洋副热带高压稳定维持少动。 22日20时横槽转竖,高压脊前-16 ℃冷中心位于冷涡中心东南部, 与此同时850 hPa 有24 ℃的暖空气位于高压脊前内蒙古东部。 23日08时低涡南压中心位于大兴安岭地区,槽线位于内蒙古东部,850 hPa 槽线位于黑龙江西部,该槽为前倾槽,槽前有20 ℃的暖舌,形成上冷下暖的不稳定层结。 但低层850 hPa 没有较好的水汽通道,只有在近地面层在黑龙江东南部和吉林形成气旋性环流, 牡丹江受偏东风暖湿气流影响有较充沛的水汽条件,配合上冷下暖的不稳定层结,低空切变线经过是这次降水的触发机制。 虽然这次过程高低空系统比较明显,但没有较好的水汽通道,只有牡丹江南部地区降水达到大雨。

4 地面形势分析

“7.24”过程中:23日08时地面天气图上,与高空冷涡相配合低压中心位于内蒙古东北部, 低压中心向南有较强冷锋,冷锋前有大范围降水。 23日20时低压中心位于内蒙古、吉林、辽宁交界处,牡丹江处于低压前北部偏东气流中,降水开始。 24日14时低压中心在吉林境内,24日夜间到26日早低压中心稳定在牡丹江上空附近,牡丹江降水持续,随着低压中心缓慢入海,牡丹江降水基本结束,但东部局部地区仍受其影响有小范围的降水。“7.23”过程与前者相比低压中心位置明显偏北,没有明显的水汽通道。 虽然从500 hPa 到地面均存在闭合低值中心,高低空环流形势比较明显,但水汽条件不好,只有牡丹江南部近地面有偏东风,低空切变线经过,产生局地强对流天气。

5 两次对流天气过程对比分析

(1)相同点:两次短时降水过程都出现在夏季7月份; 影响系统相同都是受高空低涡和地面低压的影响,中低纬地区受副热带高压控制。

(2)不同点: “7.24” 是连续性降水, 并且有四个站达到了暴雨标准。 “7.23” 降水是短时强降水,这是由于高空低涡持续时间和位置不同, “7.24”过程低涡持续时间长位置偏南, 牡丹江开始处于低涡北部偏东风气流, 后来低涡中心一直持续在牡丹江上空附近。

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