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2022年8月12—13日阿拉善盟暴雨过程分析

2023-09-14张子垚

农业灾害研究 2023年7期
关键词:天气形势阿拉善盟物理量

张子垚

摘要 利用自动气象站资料和EC再分析资料等相关气象资料,分析了2022年8月12日至13日阿拉善盟一次暴雨天气过程。结果表明:此次阿拉善暴雨天气主要是受副高和中高纬的西风带环流小波动频繁等影响而引起的。西风带短波槽和副高西侧偏南暖湿气流于副高外围西北侧交汇,促使阿拉善盟发生暴雨天气。此次过程水汽主要来源为孟加拉湾地区和我国东海地区,由西南气流和偏东气流持续将洋面上的水汽向阿拉善盟一带输送,为此次暴雨过程提供了充足的水汽条件。低层辐合、高层辐散的配置形成的“抽吸”效应,推动了大气抬升运动的形成,为此次过程提供了较好的动力条件;暴雨天气发生过程中,阿拉善盟处于假相当位温(θse)高能量区,强降水落区的K指数普遍达到36 ℃以上,这些为此次过程提供不稳定能量条件。此次暴雨过程中,气象部门精准预报、提早预警、主动服务,加强上下联动,递进式做好气象预报预警服务,为当地防汛指挥和防灾减灾提供了有力的技术支撑。

关键词 阿拉善盟;暴雨;天气形势;物理量;预报服务

中图分类号:P458文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2023)07–0096-03

暴雨是一种常见气象灾害,经常会给地方造成巨大经济损失[1]。目前,暴雨天气的预报研究已成为气象学者特别关注的课题[2]。张艳艳[3]通过分析2015年7月初出现于河西走廊中部1次暴雨天气过程,得出此次暴雨天气过程是由巴湖西北急流、华中区域的东南气流、地面冷锋及山区地形抬升等系统的共同影响造成的。苏建堂[4]分析2016年8月中旬乌兰察布市强降雨天气过程,得出此次暴雨天气主要影响因素是副高、河套气旋及中低层切变线。张吉农等[5-7]也探讨了我国许多地区的一些暴雨天气的环流背景形势和物理量机制。

阿拉善盟位于内蒙古自治区最西部,地处亚欧大陆腹地,远离海洋,属典型的溫带大陆性气候,四季气候特征明显,昼夜温差大,年降水量少且空间分布不均匀,全盟大部属于干旱—半干旱地区,地表土质干燥、疏松,土壤蓄水性较差,遇短时强降水天气易发生山洪、城镇内涝等灾害。通过分析2022年8月12日至13日阿拉善盟暴雨天气,以加深对阿拉善盟暴雨天气环流形势和物理量条件的认知,这对不断提升阿拉善盟暴雨天气预报预测水平具有重要指导意义。

1 天气实况

受副高外围暖湿气流的持续影响,2022年7月下旬开始阿拉善盟强对流天气多发。由此次降水实况分布图可知,2022年8月12日夜间至13日遭遇入汛以来最强降水,额济纳旗南部、阿右旗、阿左旗出现降水,阿右旗曼德拉苏木降暴雨(85.4 mm),额济纳旗古日乃、阿右旗南部、阿左旗西部和贺兰山山区降中到大雨,上述地区伴有短时强降水,小时雨强10.1~38.2 mm/h(图1)。阿右旗、阿左旗多地出现山洪,造成若干公路被冲毁,农牧业设施和房屋受损等,带来各类经济损失近亿元(表1)。

2 环流形势

此次阿拉善暴雨天气主要是受副高和中高纬的西风带环流小波动频繁等引起的。从2022年7—8月,强烈的夏季风将我国的主要季风雨带向北推到最北端,导致2022年8月中旬阿拉善盟出现暴雨天气。8月以来,影响我国雨带位置的副高增强且逐渐向西,持续维持在38°N42°N,85°E110°E一带,

对我国大多数地区进行控制;与此同时,中高纬度西风环流频繁波动,亚热带高压的北端与西边冷空气、暖空气相遇,促使我国西北、华北大部出现降水天气。由8月13日08:00 500 hPa天气图了解到,导致我国西北、华北多地降水天气增多的主要系统是西风带中东移的西风槽,底层已有地面气旋系统发展东移,再加上副高极强,暖湿水汽被输送至我国北方地区,最终构建起1条相当偏北的主雨带(图2)。阿拉善盟处于副热高压外围西北侧,西风带短波槽和副高西侧偏南暖湿气流交汇,促使阿拉善盟发生暴雨天气。

3 物理量场

3.1 水汽条件

此次暴雨天气过程水汽输送带主要有2条:第一条水汽输送带来源于孟加拉湾地区,由副高西侧的西南气流持续将水汽向北输送,进而对阿拉善盟产生影响;第二条水汽源于我国东海地区,主要是由偏东气流将洋面上的水汽持续向西输送。这2条水汽输送带为此次过程提供了充足的水汽条件。

3.2 动力条件

2022年8月12—13日,此次暴雨天气期间,200 hPa阿拉善盟上空区域存在显著的反气旋,散度场上,500 hPa以上高空区域为辐散,500 hPa以下低空区域属于辐合,低层辐合,高层辐散的配置形成了“抽吸”效应,推动了大气抬升运动的形成,为阿拉善暴雨天气的发生提供了较好的动力条件[8]。垂直速度场上,阿拉善盟高层整层均有上升运动,强降水落区正好对应着低空散度辐合中心,降水天气结束后整层变成辐散下沉运动。涡度场对应着散度场, 强降水天气出现过程中,500 hPa以上区域属于负涡度区,500 hPa以下属于正涡度区,强降水天气结束后,整层均主要开始受负涡度区影响。

3.3 不稳定能量条件

在暴雨天气发生过程需要较强的上升运动,上升运动需要不稳定能量条件作为支撑[9]。依据假相当位温(θse)的分布情况不难看出,2022年8月12日08:00阿拉善盟处在75 K的大值区内,8月13日08:00上升至83 K,8月14日08:00假相当位温(θse)下降,为78 K,阿拉善盟降水强度越来越弱,此次降水天气过程基本结束。此外,由此次暴雨天气K指数条件可知,阿拉善盟强降水落区的K指数普遍达到36 ℃以上,这意味着降水落区具备强大的不稳定能量。

4 暴雨天气预报服务情况

4.1 科学研判,周密部署,全力筑牢防汛安全防线

在此次暴雨天气发生前,2022年8月10日阿拉善盟防汛抗旱指挥部召开全盟防汛减灾工作调度会,阿拉善盟气象局围绕会议精神,对此次强降水天气过程预报服务工作进行再次部署,要求以“时时放心不下”的责任意识,加强气象监测预警,上下联动配合及横向部门沟通,全力迎战强降水。

針对此次强降水天气过程,气象部门切实加强天气监测与会商研判,精准“把脉”天气过程。8月11日发布《天气预报信息》,作出降雨量级、雨强、影响时段等精细化预报结论,提出科学防范建议,并及时快速呈报盟委行署及相关部门。同时通过微信公众号、抖音、快手等广泛发布强降水天气预报。过程中发布雷电、暴雨预警信号共6期,同时制作降雨预报服务短视频,通过微信群、朋友圈、抖音短视频平台发布推广。

4.2 未雨绸缪,提前预警,扎实开展递进式精准服务

在暴雨来临前,预警信号为此次强降水天气服务“打下头阵”。11日气象部门发布《气象灾害预警》(强对流天气预警)和雷电黄色预警信号,并与阿拉善盟水务局联合发布《山洪灾害气象风险预警》;13日凌晨继续发布雷电黄色预警信号和《强天气提醒》,降水主体系统移入阿拉善盟后,盟气象台迅速发布暴雨蓝色预警信号并建议阿右旗升级山洪灾害气象风险预警级别,并指导阿右旗于当日13:00启动重大气象灾害(暴雨)Ⅳ应急响应,并将暴雨蓝色预警信号升级为暴雨黄色预警信号。

4.3 部门协同,响应迅速,全力以赴应对入汛最强降水

为有效应对此次强降水,气象部门强化与各部门间信息共享和应急联动,针对强降雨主要影响区域,与盟水务局联合发布《山洪灾害气象风险预警》1期,并多次开展电话会商和叫应,各部门积极联动,信息互联互通,行动协同高效,全力以赴降低暴雨天气造成的不利影响,为抗洪抢险救灾赢得时间。

此次过程中盟旗两级气象部门开展了内、外部叫应服务,对短时强降水重点区域开展“点对点”叫应,及时向地方政府、相关部门通报最新降水情况、天气灾害预警及天气形势演变趋势,充分发挥了气象防灾减灾第一道防线作用。

5 结论

(1)此次暴雨天气主要是受副高和中高纬的西风带环流小波动频繁等影响而引起的。副高增强且逐渐西伸,持续维持在38°N42°N,85°E110°E一带;西风带中东移的西风槽,底层发展的地面气旋系统,强盛的副高,使得暖湿水汽被输送到我国北方地区,最终构建起1条位置偏北的主雨带。阿拉善盟处于副高外围西北侧,西风带短波槽和副高西侧偏南暖湿气流交汇,促使阿拉善盟发生暴雨天气。

(2)此次过程水汽主要来源是孟加拉湾地区和我国东海地区,由西南气流和偏东气流持续将洋面上的水汽向阿拉善盟一带输送,为此次过程提供了充足的水汽条件。

(3)低层辐合,高层辐散的配置形成了“抽吸”效应,推动了大气抬升运动的形成,为此次过程提供了动力条件;垂直速度场上,阿拉善盟高层整层均有上升运动。过程中,阿拉善盟处于假相当位温(θse)高能量区,强降水落区的K指数普遍达到36 ℃以上,这些为此次过程提供不稳定能量条件。

(4)此次过程中,气象部门精准预报、提早预警、主动服务,加强上下联动,递进式做好气象预报预警服务,为当地防汛指挥和防灾减灾提供了有力的技术支撑,充分发挥了气象防灾减灾第一道防线的作用。

参考文献

[1] 张元春,李娟,孙建华.青藏高原热力对四川盆地西部一次持续性暴雨影响的数值模拟[J].气候与环境研究,2019,24 (1):37-49.

[2] 高守亭,周玉淑,冉令坤.我国暴雨形成机理及预报方法研究进展[J].大气科学,2018,42(4):833-846

[3] 张艳艳.河西走廊中部一次罕见区域性强降水天气过程分析[J].农业开发与装备,2021(7):87-88.

[4] 苏建堂.2016年8月17—18日乌兰察布市强降雨天气过程分析[J].南方农业, 2018,12(26):155-156.

[5] 张吉农,马学莲,郭延彬.2016年汛期青海一次暴雨天气过程分析[J].中文科技期刊数据库(全文版)自然科学,2017, (1):144-145.

[6] 陈添宇,陈乾,付双喜,等.西北地区东部一次持续性暴雨的成因分析[J].气象科学,2009,29(1):115-120.

[7] 王宝鉴,孔祥伟,傅朝,等.甘肃陇东南一次大暴雨的中尺度特征分析[J].高原气象,2016,35(6):1551-1564.

[8] 斯琴,韩经纬,德勒格日玛,等.内蒙古“6月25—28日”暴雨天气成因分析[J].干旱区资源与环境,2013,27(11):172-177.

[9] 薛杨,钱莉,赵德强.河西走廊东部一次第Ⅱ型冷锋结构的对流性暴雨过程诊断分析[J].干旱区地理,2014,37(6):1128 -1136.

Analysis of Rainstorm Process in Alashan League from August 12 to 13, 2022

Zhang Zi-yao (Alxa League Meteorological Bureau of Inner Mongolia, Alxa League, Inner Mongolia 750306)

AbstractBased on the data of automatic weather station and EC reanalysis data and other relevant meteorological data, a rainstorm weather process from August 12 to 13, 2022 in Alxa League was analyzed. The results showed that the heavy rain weather in Alxa was mainly caused by the frequent small fluctuations of the westerly circulation in the subtropical high and mid-high latitudes. The short-wave trough of the westerlies and the south-west warm moisture flow to the northwest of the periphery of the subtropical high intersect, prompting the occurrence of rainstorm weather in Alxa League. The main sources of water vapor in this process were the Bay of Bengal and the East China Sea. The southwest and easterly currents continue to transport the water vapor on the ocean surface to the area of Alxa League, providing sufficient water vapor conditions for this process. The “suction” effect formed by the configuration of low level convergence and high level divergence has promoted the formation of atmospheric uplift movement and provided a good dynamic condition for this process; During the rainstorm, the Alxa League was at the false equivalent temperature(θse) The K index of high energy area and heavy precipitation area generally reaches above 36 ℃, which provides unstable energy conditions for this process. During this process, the meteorological department made accurate forecast, early warning and active service, strengthened the linkage between the upper and lower levels, and provided a good service of weather forecast and early warning in a progressive manner, providing strong technical support for local flood control command and disaster prevention and mitigation.

Key words Alxa League; Rainstorm; Weather situation; Physical quantity; Forecast service

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