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淮南市“6.14”大暴雨天气分析

2021-11-07朱公群韩帮军潘先杰

安徽农学通报 2021年20期
关键词:暴雨

朱公群 韩帮军 潘先杰

摘 要:采用NCEP逐日1°×1°再分析资料、高空观测资料、双庙站降水资料及雷达资料进行分析,结果表明,此次强降水过程的大气背景为南亚高压维持、东北冷涡、副热带高压稳定少动,中低空形势有利于触发不稳定能量释放;经物理量诊断分析,淮南暴雨、大暴雨区有大量水汽辐合、明显的垂直上升运动,且与K指数有很好的对应关系。

关键词:暴雨;江淮梅雨;南亚高压

中图分类号 P412  文献标识码 A文章编号 1007-7731(2021)20-0159-03

中国是一个多暴雨的国家,每年由暴雨造成的洪涝灾害时有发生,季风与暴雨、暴雨产生的环境条件与系统、高低空急流与暴雨、水汽收支与能量输送等方面取得了一系列成果[1-7]。江淮地区是中国涝灾多发区域。每年6—7月,江淮流域都会有2~3周阴雨天气持续,即为江淮梅雨。梅雨雨带的活动直接影响到我国江淮流域夏季天气气候的旱涝、冷暖。对我国梅雨有非常直接影响的系统[8-11]有中高纬度阻高、中纬度西风急流、西太副高等,以及水汽来源的研究[12-14],主要来自孟加拉湾、南海和西太平洋等地。2020年为超强梅雨年,入梅早,出梅晚,梅雨量大。安徽省2020年梅雨季为6月10到7月31日,梅雨期52d。淮南本地出现多轮次强降水,本文利用从天气形势、物理量诊断及雷达资料分析了淮南首场梅雨期暴雨天气,旨在了解其物理机制,并为今后汛期暴雨预报提供参考。

1 实况分析

6月14日夜间到6月15日12时淮南市沿淮以南出现了暴雨,寿县大部大暴雨,双庙最大234.1mm。强降水集中时段:04—08时,小时雨强最大为双庙站07时86.9mm。

2 天气形势分析

2.1 高空形势 从100hpa环流形势(图2左)可以看出南亚高压在35°N以南地区维持少动,高压脊线在30°N附近,高压北侧为副热带西风,南侧为热带东风急流,高压中心位于90°E以西位置。安徽省处于低槽后部,南亚高压的西北急流中,可以输送冷空气。从500hpa环流形势(图2右)可以看出副热带高压北抬,588位势线(红线)14日20时压到淮河一线,北部为东北涡的后部西北气流,淮河上空为副高外围偏西气流,2种气流对峙维持到15日14时,淮河南北部均为偏西气流,对应的强降水阶段结束。700hpa:14日08时西南偏西风加强到急流,位于淮河南岸,其携带充足的水汽使得江淮之间水汽条件较好,14时西南气流减弱略有南移,15日02时北抬到淮河,大湿区也位于淮河,北部有西北风将冷空气带入淮河地区,14时后北方冷空气移到安徽省东部。

2.2 中低空形势 700hpa、850hpa风场与相对湿度场分析(图略)知,由14日20时江淮之间偏西急流,15日02时减弱北抬到淮河以北,到08时偏西气流再次增强。淮南市位于急流区的左侧,02时和08时水汽均达到饱和。34°N以北在15日02时为低槽槽后偏北氣流,维持到15日08时,淮南市位于槽线底部。北方由槽后偏北气流携带的冷空气,南方由西南偏西气流携带的暖湿气流,两股气流在沿淮地区汇合,产生对流性天气。在15日08时850hpa沿淮地区有冷切,水汽大值区位于淮河以南。

3 物理量诊断分析

3.1 水汽条件 从水汽通量散度图可知,14日14时到15日08时700hpa在沿淮地区附近水汽通量散度小于0,表示该层有水汽净流入量;850hpa(图)在15日02时到08时均在寿县地区出现了水汽通量散度负大值区,表示该地区右大量的水汽辐合。从水汽通量散度的垂直剖面图可知,15日02时、08时中低层均有水汽辐合中心在(117°E,32.3°N)处,从地面一直到700hpa均有水汽辐合,垂直方向上辐合中心在850hp附近。这对淮南市沿淮及以南地区产生暴雨提供了必要的水汽条件。

3.2 垂直运动及K指数分析 从垂直速度随时间剖面图可知(图4左),15日02时到10时有强上升运动,从地面到近300hpa均为上升运动,300~200hpa高层为下沉运动。从中低层等压面垂直速度分布图可以看出,双庙及附近地区在15日02时、08时均为上升运动中心,08时垂直速度更大,这与垂直速度剖面图正好对应。由此可见,水汽高层下沉,中低层上升,为暴雨形成提供了抬升条件。从图4右可以看出,15日08时K指数高于35℃的区域尤其是高于37.5℃的区域与淮南市暴雨区有很好的对应,双庙K指数达到37℃,说明暴雨区有强的热力不稳定存在。

4 雷达资料分析

从雷达图中(图5)可以看出,15日0时之后在阜阳颍上有回波生成,向东移动,随后霍邱北部也有回波生成并东移,2个回波结合在一起沿着淮河东移并加强。15日4点左右在霍邱西部生成的回波加强东移进入寿县,形成近线状强对流带,移动方向为东南。5时到7时左右寿县内回波达到最强,回波强度达到60dBz以上。5点40分双庙垂直累积液态水达到30kg/m2,对于暴雨形成有利。根据回波强度及垂直累积液态水分析,淮南市沿淮及北部的降水属于持续时间长、降水强度中等的降水,而沿淮以南的降水属于降水强度强、持续时间短的降水。

5 结论

本次强降水过程的大气背景为南亚高压维持、东北冷涡、副热带高压稳定少动,中低空槽后西北气流位于淮南市北部,而西偏南暖湿气流位于淮南市沿淮地区,两股气流在沿淮地区相遇,触发不稳定能量释放。经物理量诊断分析,暴雨或大暴雨区均有大量的水汽辐合、明显的垂直上升运动以及高K指数。指导预报寿县为中雨,淮南市、凤台县均为大雨,显然预报量偏小,寿县大暴雨漏报。雷达的监测可以有效的修正短期预报。

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