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2019年6月5日漯河市一次强降水天气过程诊断分析

2021-06-15黄宾宾

河南科技 2021年5期
关键词:漯河市物理量强降水

黄宾宾

摘 要:本文利用自动气象站观测资料、NCEP分析资料等相关资料,对2019年6月5日出现在漯河市的一次强降水天气过程进行诊断分析。结果表明:此次强降水发生前期,500 hPa形势场上,高空槽主要呈阶梯状分布,促使冷空气随槽后较强偏北气流急剧南下,冷平流进入我国中东部区域;与此同时,700 hPa和850 hPa的中低空区域,西南涡在四川省中部区域生成且不断发展,这些为本次强降水天气的发生发展提供了有利的环流背景形势;强降水过程为典型的西南涡东移发展为江淮气旋的天氣过程;暖式切变线毗邻气旋中心一带的区域就是垂直速度的大值区,对应着气旋云系的回波主体;强降水落区、位置、范围同假相当位温高能舌、水汽通量辐合区存在较好的对应关系。

关键词:强降水;天气形势;物理量;漯河市

中图分类号:P458文献标识码:A文章编号:1003-5168(2021)05-0141-03

Abstract: Based on the observation data of automatic weather station, NCEP analysis data and other relevant data, a heavy precipitation weather process occurred in Luohe City on June 5, 2019 was diagnosed and analyzed. The results show that: in the early stage of the heavy rainfall, the high air trough is mainly distributed in a ladder shape in the 500 hPa situation field, which makes the cold air rapidly southward with the strong northerly airflow behind the trough, and the cold advection enters the middle and eastern regions of China; at the same time, in the middle and low altitude areas of 700 hPa and 850 hPa, the southwest vortex generates and develops continuously in the central region of Sichuan Province, which is the occurrence of this heavy rainfall weather The results show that the strong precipitation process is a typical weather process that the southwest vortex moves eastward to develop into a Jianghuai cyclone; the area near the center of the warm shear line is the large value area of the vertical velocity, corresponding to the echo main body of the cyclone cloud system; the area, location and range of the strong precipitation are similar to the high-energy tongue of the false equivalent potential temperature and the convergence area of water vapor flux The corresponding relationship of.

Keywords: heavy rainfall;weather situation;physical quantity;Luohe City

强降水是我国大多数地区经常出现的一种天气现象,其经常会伴随着大风、雷电、冰雹等天气一同出现,还时常引发暴雨洪涝灾害,导致城市内涝、山体滑坡、大范围农作物被淹,通信系统、供电系统被破坏,同时也会使得交通运输受阻,对社会经济和人们生命财产安全构成严重威胁[1]。所以,借助气象观测资料对局部地区强降水天气过程进行分析和预报,将强降水天气带来的损失降到最低是至关重要的。漯河市隶属于河南省,位于河南省中部偏南,华北平原西南边缘地带,地理坐标为33°24′—33°59′N,113°27′—114°16′E,为暖温带的南部边缘地区,属于温暖过渡型季风气候。一年之中,四季分明,冷热交替,整体气候特征表现为:冬季寒冷、雨雪少,夏季炎热、降雨集中,秋季凉爽、日照长,春季干旱、多大风。受地形、气候等因素的影响,漯河市强降水天气出现较为频繁,大多出现在5—9月。强降水天气经常会给当地农业生产、城市基础设施造成不同程度的危害[2-4]。所以,为了有效应对强降水天气,必须要加强对漯河市强降水天气发生发展机制的分析。本文主要对漯河市2019年6月5日的一次强降水天气过程进行诊断分析,进一步强化对强降水天气发生规律的认知,获悉强降水天气的主要形成机制,这对于强降水天气预报预测以及防灾减灾决策的制定具有重要指导意义。

1 强降水天气实况

2019年6月5—6日,我国华北地区东南部、华东地区中部、中南地区北部、西南地区东部发生了一次大面积的强降水天气过程。在此次天气过程中,漯河市出现强降水天气局部地区还伴随着雷电、大风天气,降水主要集中于6月5日19:00至6月6日06:00。该时间段累计降水量为48.7 mm,降水强度最大的时刻为6月5日19:00,强度为14.3 mm/h。此次强降水天气给小麦、玉米等作物造成不利影响。2019年6月5—6日降水天气实况如图1所示。

2 天气形势分析

在本次强降水发生之前,2019年6月4日20:00 500 hPa形势场上,有三段高空槽分别处于贝加尔湖东部、内蒙古自治区中部、河套地区至四川东部,高空槽主要呈阶梯状分布,促使冷空气随槽后较强偏北气流急剧南下,同时因为槽底位置偏南,故冷平流能进入我国中东部区域。此外,在700 hPa和850 hPa的中低空区域,西南涡在四川省中部区域生成且不断发展。需要注意的是,从华南至华北始终受大面积偏南暖湿气流的影响,这为之后气旋的形成以及发展提供了大量的水汽以及能量。对地面形势场进行分析可知,西南地区东部对应着较为完整的低压系统,同时北方冷锋也与低压系统的前部比较接近。

2019年6月5日20:00,气旋逐渐成形,500 hPa高空槽显著增深,且不断向东边移动,移向华北至中南中北部地区,同时有大量冷空气在槽后西北气流的作用下不断朝南方输送。在中低层地区,在高空槽的作用下低涡系统显著东移增强,低涡中心逐渐移动到江汉南边区域,气旋式环流更为显著。在700 hPa形势场上,低涡槽前的西南急流风速最大达到24 m/s,这都给气旋的维持提供了丰富的水汽条件。在850 hPa形势场上,从华北南部至低涡系统后部分布着一个很长的冷舌,导致切变线附近区域有冷暖气团强烈交汇,并且与切变线、高空槽系统的抬升相配合,暖湿气流在切变线南侧逐渐发展成为较为深厚的对流云系。在地面气压场上,旋转的气旋使得冷暖空气分别在气旋前部以及后部前部汇集,构成明晰的冷锋及暖锋结构,华东地区在气旋生成之后逐渐开始受低压倒槽的控制。6月6日20:00,气旋主体大多数向东边移动进入海上,强度逐渐变弱。500 hPa高空槽的北支大体上全部移离内陆,华北大多数地区、华东中北部、中南地区开始受槽后西北气流的控制,但是南支槽依然位于中南地区南部与中部地区,总体来说强度较弱。在850 hPa形势场上,气旋后部区域有一条延伸出的冷式切变线处于长江中下游地区,与700 hPa配合着依然有西南气流维持,平均风速大约为14 m/s,使切变线南边的江南区域依然受对流性天气的影响,漯河市此次天气过程结束。

3 物理量场分析

3.1 湿度场与垂直速度场分析

根据于文霞等学者的研究方法,借助NCEPFNL全球分析资料制作2019年6月5日08:00、20:00、6月6日08:00、20:00的700 hPa相对湿度与垂直速度分布图。由相对湿度与垂直速度分布图(图略)分析了解到,6月5日08:00,低涡槽前有很强的湿空气上升运动,促使对流云系发展旺盛,这对应雷达拼图上西南东部的较强回波,槽后的冷湿气流也逐渐下沉。6月5日20:00,在低渦不断朝东边移动发展产生气旋之后,冷湿气流大范围南下,并且槽后构成势力强劲的冷气团,其与西南暖湿气流在槽周边区域共同交汇,构成了一条较为狭长的气流上升带。暖式切变线毗邻气旋中心一带的区域就是垂直速度的大值区,对应着气旋云系的回波主体,这种现象产生的主要原因是暖湿空气在此区域积聚之后配合抬升条件、冷空气的阻挡,构成了比较深厚的对流系统,这推动了漯河市此次强降水天气的发生发展。6月6日08:00,暖式切变线一带垂直速度大值区的面积逐渐变减小,所对应的云系的回波强度也稍微变弱。再者,华东、江南部分区域在较强西南气流的形势下有较为分散的对流云团出现,所以存在较强的气流上升运动。6月6日20:00,气旋主体不断朝东边移动进入海面之后,它的后部为大规模的下沉气流,所以天气转为晴好,冷式切变线南侧的湘、赣一带依然存在垂直速度的大值区,且相对湿度较好,所以依然有对流云带。

3.2 不稳定能量条件分析

强降水的发生与不稳定能量机制之间息息相关。此次漯河市暴雨过程发生之前的对流有效位能(CAPE)均在1 000 J/kg以上,K指数在35 ℃以上,SI指数处于-2.5~-1.0 ℃。可见,大气层结不稳定。此外,在本次强降水过程中,850 hPa以下的偏南风变大,假相当位温(θse)高能舌伴随着偏西南气流不断朝东北方向延伸,大气呈增温增湿态势,使得不稳定能量逐渐增大。低层构成中尺度水汽辐合大值区,强降水落区主要位于低层假相当位温(θse)高能舌和水汽通量的辐合区。强降水落区、位置、范围同假相当位温(θse)高能舌、水汽通量辐合区存在较好的对应关系。

4 结论

①此次强降水发生前期,500 hPa形势场上,高空槽主要呈阶梯状分布,促使冷空气随槽后较强偏北气流急剧南下,冷平流进入我国中东部区域;与此同时,700 hPa和850 hPa的中低空区域,西南涡在四川省中部区域生成且不断发展,这些为本次强降水天气的发生发展提供了有利的环流背景形势。

②此次强降水天气过程为典型的西南涡东移发展为江淮气旋的天气过程。西南地区东部对应着较为完整的低压系统,同时北方冷锋也与低压系统的前部比较接近。在高空槽的作用下,低涡系统显著东移,低涡中心逐渐移动到江汉南边区域,气旋式环流更为显著。

③暖式切变线毗邻气旋中心一带的区域就是垂直速度的大值区,对应着气旋云系的回波主体,这种现象产生的主要原因是暖湿空气在此区域积聚之后配合抬升条件、冷空气的阻挡,构成了比较深厚的对流系统,这推动了漯河市此次强降水天气的发生发展。

参考文献:

[1]张之贤.陇东南地区短时强降水时空分布特征及短时临近预报技术研究[D].兰州:兰州大学,2013:2-3.

[2]胡国领,原野,张耀文,等.雷暴与强对流临近天气预报技术探究[J].数字通信世界,2019(11):90.

[3]丁治英,王楠.两次飑线过程中短时强降水和冰雹强度差异及成因分析[J].气象科学,2015(1):83-92.

[4]郑媛媛,姚晨,郝莹,等.不同类型大尺度环流背景下强对流天气的短时临近预报预警研究[J].气象,2011(7):795-801.

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