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2015年至2017年MCC对黔西南州暴雨的影响

2020-01-20李阳范倩刘相孟庆怡徐啟元王芬段荣

科技风 2020年22期
关键词:黔西南州暴雨

李阳 范倩 刘相 孟庆怡 徐啟元 王芬 段荣

摘要:本文利用了fnl再分析资料(水平分辨率1°*1°)以及贵州省黔西南州8个国家级站点及376个区域站(逐年更替)地面观测资料主要包括温度、气压、风速、风向、湿度及相关物理量,利用中国国家卫星中心提供的FY2D和FY2E卫星云图和云顶红外亮温TBB资料等对2015年至2017年出现在黔西南州的63次暴雨过程进行统计分析。发现6次特大暴雨过程中有3次特大暴雨是由MCC系统影响造成的;切变线系统是诱发黔西南州MCC暴雨的主要影响系统,地面弱冷空气的影响以及地面辐合线的维持使得MCC系统消散的同时得以不断快速发展同时影响MCC系统稳定少动,造成局地的特大暴雨天气过程;普安县与盘县的交界处是产生影响黔西南州MCC云团的主要触发地,对流云团的移动决定了降雨的关键区;TBB低值区与强降雨发生的区域相对应,本研究对预报的预警意义:大多数影响黔西南州的MCC云团生成与午后13—18时,并在当日23时至次日03时加强,此规律对暴雨预报和短临预警的发布有很好的指示意义。

关键词:黔西南州;暴雨;MCC;切边线;TBB

暴雨是我国主要的灾害性天气之一,有关暴雨的发生机制一直是大气科学领域的研究重点之一。贵州暴雨天气系统复杂,是大尺度与中小尺度天气系统相互作用的结果,大尺度的风场、湿度和稳定度对暴雨的产生有重要影响,贵州暴雨着眼点主要为低层辐合线、切变线、短波槽、急流及冷空气,MCC的发展演变也可作为重点监测工具之一。在对于贵州地区的暴雨研究中刘益兰[1]、伍红雨[2]、严小冬[3]、王芬[46]、李腹广[7]等研究人员也为贵州暴雨的研究提供了宝贵的理论知识,并取得了一些成果。黔西南州位于贵州西南部,属山地气候,气候复杂多变,极端天气事件频发,暴雨发生发展成因复杂,定点定量预报非常困难,本研究希望通过对贵州黔西南州地区暴雨形成因素的系统分析,从黔西南州2015—2017年特大致灾暴雨天气过程的个例研究分析入手,着重从卫星云图的分析中得到一些有关于黔西南州地区本地化暴雨的规律性认识,巩固并完善前人的研究成果,开拓并总结得到更多的理论知识。

1 资料选取

本文利用了fnl再分析资料(水平分辨率1°*1°)以及贵州省黔西南州8个国家级站点及376个区域站(逐年更替)地面观测资料主要包括温度、气压、风速、风向、湿度及相关物理量,利用中国国家卫星中心提供的FY2D和FY2E卫星云图和云顶红外亮温TBB资料等对2015年至2017年出现在黔西南州的63次暴雨过程进行统计分析。暴雨过程选取指标:全州两个县以上出现暴雨及以上量级降水(每个县有两个乡镇以上出现暴雨及以上量级降水定义为该县出现暴雨天气过程)。挑选了黔西南州近三年12次致灾暴雨个例,收集整理相关数据资料。

2 2015年2017年黔西南州暴雨时空分布特征

通过对2015年至2017年出现在黔西南州的暴雨过程进行统计,汛期期间黔西南州共计发生降水次数263次(2015年78次、2016年98次、2017年87次),相比起来2015年降水次数偏少,但特大暴雨次数多,2016年降水次数多,2017年降水次数比2016年降水次数少但暴雨过程降水强度整体大于2016年发生的暴雨过程降水强度。三年来发生较大范围暴雨的次数63次(2015年17次、2016年27次、2017年19次),从月份分布来看其中5月累计发生暴雨12次、6月累计发生暴雨15次、7月累计发生暴雨16次、8月累计发生暴雨18次、9月累计发生暴雨9次,可以看出6、7、8月是黔西南州暴雨的主要发生时期。

3 2015年2017年黔西南州MCC暴雨时空分布特征

分析2015—2017年黔西南州发生63次暴雨过程,其中有47次出现大暴雨,6次特大暴雨。通过对暴雨天气过程卫星云图特征的分析,得出有7次大暴雨天气是由对流单体发展、成熟或合并成MCC对流云团长时间持续影响后造成的,其中有3次造成了特大暴雨,占发生特大暴雨过程的50%。通过对2015年至2017年出现在黔西南州的MCC个例进行统计分析,到达MCC标准的有7次,年平均出现频率2.3次,2015年出现3次其中2次出现了大暴雨,2016年出现2次其中1次出现了大暴雨,2017年出现2次。从月份来看,主要分布在5—7月,5、6月较为频繁。

4 影响黔西南州暴雨MCC系统特征

4.1 暴雨云团的触发源地、初生时间、移动路径及方向

暴雨云团的源地位于贵州西部至云南东部,有5次暴雨云团的源地之一为盘县、普安交界,3次为关岭、贞丰交界,2次为毕节,2次为兴义、云南省罗平交界。影响黔西南州暴雨云团的主要路径为东南路径(3次)、偏东路径(3次)、东北路径(1次)等。其中东南路径及偏东路径较多,在六盘水及毕节生成的云系通过东南移动影响黔西南州,该路径占所有云系的43%,源地在富源一带形成的暴雨云团主要通过东移来影响黔西南州,这条路径占所有云系的43%,而在兴义、云南省罗平交界形成的暴雨云团主要通过东北移动影响黔西南州,这条路径占所有云系的14%。对流云系的生成时间主要在午后至傍晚,13时至18时,最早的为2015年7月23日及2017年6月22日的13时,最晚的为2016年6月19日的18时。

4.2 暴雨云团的主要影响系统及主要影响时段

暴雨云系的主要影响时段为云团发展后的数小时以内,有些暴雨云团持續时间较长,其影响可以持续到次日08时以前。暴雨形成的主要影响系统有高空槽、副热带高压、切变线、西南涡、梅雨锋及地面辐合线等。其中,有6次暴雨的主要影响系统有切变线,3次有西南涡,2次有地面辐合辐合线。从2015年至2017年的7次暴雨过程中可以发现降雨的关键区发生在黔西南州的东部、南部次关键区为北部、中部。(下表)

暴雨关键区表

4.3 暴雨云团环流特征

对7个MCC暴雨个例200百帕的环流形势进行分析,发现,有4个出现了南压高压,高压中心数值在1250—1260之间,MCC的触发区贵州西北部位于南压高压的东侧,该地区出现了明显的辐散。南亚高压稳定维持在青藏高原南侧,贵州位于高压脊区,高空呈辐散形势。低层辐合高层辐散的抽吸作用,加强促使了暴雨的发生发展。通过分析表明,暴雨过程发生前贵州西北部出现的辐散形势有利于对流云团的生成和发展。从高、中、低层各层环流系统的分析可以得出,7个MCC暴雨个例中有5个是由高空槽、切变线共同影响造成;有3个伴随着西南涡的影响;有2个有地面辐合线的影响。通过分析可以得出中低空西南涡及切变线的存在,为MCC暴雨提供了充足的水汽和适宜的动力条件,与此同时随着切变线的南压及西南涡的移出,MCC的发展和移动及影响范围都受到相应影响。地面弱冷空气的影响以及地面辐合线的维持使得MCC系统消散的同时得以不断的快速發展同时影响MCC系统稳定少动,造成局地的特大暴雨天气过程。

5 结论与讨论

(1)通过分析2015—2017年黔西南州发生63次暴雨过程,其中的6次特大暴雨过程中有3次是由对流单体发展、成熟或合并成MCC对流云团长时间持续影响后造成的,占发生特大暴雨过程的50%;

(2)切变线系统是诱发黔西南州MCC暴雨的主要影响系统,暴雨个例产生于低空切变线的左前方,700百帕上、急流和西南涡及切变线的存在,为MCC暴雨提供了充足的水汽和动力条件,与此同时随着切变线的南压及西南涡的移出,MCC的发展和移动及影响范围都受到相应影响。地面弱冷空气的影响以及地面辐合线的维持使得MCC系统消散的同时得以不断的快速发展同时影响MCC系统稳定少动,造成局地的特大暴雨天气过程;

(3)普安县与盘县的交界处是产生影响黔西南州MCC云团的主要触发地,对流云团的移动决定了降雨的关键区,随着切变线的南压对流云团的移动主要是东南移动路径为主;

(4)TBB低值区与强降雨发生的区域相对应,强降雨区主要位于TBB低值区小于30℃的范围内,并随TBB低值带的变化而摆动。TBB低值区在某地维持比较长的时间时将产生长时间强降雨。

参考文献:

[1]刘益兰,帅士章.贵州降水变化趋势特征分析[J].贵州气象,2001,15(1):1012.

[2]伍红雨,王谦谦.近49年贵州降水异常的气候特征分析[J].高原气象,2003,22(1):6569.

[3]严小冬,金建德,雷云.近50年贵州降水时空分布分析[J].贵州气象,2004,28(增刊):36.

[4]王芬,谷晓平,李腹广,等.黔西南一次低涡切变型暴雨的中尺度分析.沙漠与绿洲气象,2015,9(5):4146.

[5]王芬,徐啟元,李腹广.望谟近5a短时强降水特征及其形成机理分析.贵州气象,2016,40(3):3136.

[6]王芬,孙旭东,杨溢,等.黔西南暴雨多时间尺度特征及其天气学成因分析.气象研究与应用,2015,36(2):1520.

[7]李腹广,王芬.黔西南州一次暴雨中尺度对流系统的发展分析[J].贵州气象,2006,30(3):35.

作者简介:李阳(1993—),男,汉族,贵州兴义人,本科,初级,研究方向:天气预报预测及气候相关。

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