郄喜明,鄧鵬飛,劉 蔚
(1.撫州市氣象局,344000,江西,撫州;2.臨川區氣象局,344500,江西,撫州)
2次副高西伸北抬連續暴雨過程分析
郄喜明1,鄧鵬飛2,劉 蔚1
(1.撫州市氣象局,344000,江西,撫州;2.臨川區氣象局,344500,江西,撫州)
利用常規天氣圖資料,從副高強度及脊線位置、大陸高壓強度及脊線位置、西南急流強度及位置變化3個方面,對2009年7月1-4日和2010年6月17-20日,2次發生在江西的區域性連續暴雨、局部大暴雨天氣過程進行分析,結果表明:副高脊線位置的變化直接影響暴雨落區;大陸高壓東擴及副高減弱東退控制暴雨過程;西南急流強度是影響暴雨強度的重要因素。
區域性連續暴雨;副高;大陸高壓;西南急流
每年6月中下旬至7月上旬,副高首次北抬,脊線位于北緯20°N附近時,在江西境內往往出現連續暴雨過程,產生的暴雨通常是由西風帶系統(如高空低槽、中低層切變、地面靜止鋒等干冷氣流)東移,與西南暖濕氣流交匯產生強烈上升運動而形成[1];郭達峰[2]等認為副高脊線位于北緯20°N附近,且穩定少動時,江西通常有連續暴雨過程:吳靜[3]等在《江西暴雨落區與系統配置的特征分析》中得出副高脊線位于北緯20°N附近時,暴雨落區通常位于贛東北浙贛鐵路附近或武夷山北麓。顧清源[4]等采用天氣動力學和動力診斷相結合的分析方法,通過對四川盆地北部兩次小范圍特大暴雨對比分析,找出了2次過程的相似和不同之處,指出低空急流和相對穩定的環流形勢是小范圍特大暴雨形成的關鍵。伴隨副高首次北抬天氣過程有:2009年7月1-4日(簡稱A過程)和2010年6月17-21日(簡稱B過程),受高空低槽東移和中低層切變、地面靜止鋒共同影響,2次過程江西自北向南先后都出現了大范圍暴雨、部分大暴雨、局部特大暴雨并伴有強雷電的降水天氣過程。
據江西中尺度區域天氣監測網資料統計分析(圖略),A過程:共出現717站次暴雨、263站次大暴雨,6站次特大暴雨,以崇義24 h降水538.9 mm為最大,過程雨量以崇義558.9 mm為最大,降水中心在贛州崇義,部分鄉鎮伴有強雷電。B過程:全省僅大監站就出現74站次暴雨、50站次大暴雨,5站次特大暴雨;據撫州中尺度區域天氣監測網資料統計分析,該過程撫州共出現168站次暴雨、155站次大暴雨,9站次特大暴雨,以東鄉24 h降水285 mm為最大,過程雨量以資溪592 mm為最大,降水中心在撫州和鷹潭交界處,部分鄉鎮伴有強雷電,這2次過程降水持續時間之長及強度之大均為多年罕見。
本文利用天氣圖實況資料,從副高脊線強度及位置變化、大陸高壓強度及位置變化、西南急流強度及位置變化3個方面,對這2次暴雨過程的天氣尺度條件特征進行診斷分析,找出后汛期區域性連續暴雨降水過程特點,為以后區域性連續暴雨、強對流天氣預報提供參考依據。
副高在氣候上有2次明顯的北跳過程(圖略),副高的南北擺動往往有準2周的振蕩周期。春季到6月上旬,副高脊線通常在北緯18°N以南;6月中下旬到7月上旬,副高脊線北抬到達北緯18°N~21°N之間,此時從500 hPa到200 hPa高空有2個最明顯的影響系統即大陸高壓和副熱帶高壓,當大陸高壓東伸控制至長江中下游地區至江西境內時,且西太平洋副熱帶高壓加強至東南沿海,脊線位于北緯19°N時,大陸高壓和西太平洋副熱帶高壓之間在江西上空構成明顯的強輻合帶,若此時副高穩定維持在北緯19°N~21°N之間,2個高壓達成相對平衡時,兩高之間的輻合帶有利于降水發生,常出現區域性連續暴雨天氣過程。
2.1暴雨前1天
A過程:200 hPa高空圖上,大陸高壓脊線在北緯26°N附近,中心強度1 260 hPa(圖1(a));500 hPa高空圖上,副高脊線在北緯18°N附近,高空低槽位于濟南-鄭州-宜昌一線(圖1(c))。此時水汽條件已經形成,但位置偏南,降水區位于華南。
B過程:200 hPa高空圖上,沒有形成完整的大陸高壓,脊線在北緯22°N附近,強度1 254 hPa(圖1(b));500 hPa高空圖上,副高脊線在18°N附近,高空低槽尚未形成(圖1(d))。此時水汽條件已經形成,但位置偏南,降水區位于華南。
2.2暴雨當天
A過程:200 hPa高空圖上,大陸高壓脊線仍在北緯26°N附近,強度1 260 hpa(圖2(a));500 hPa高空圖上,副高脊線北抬至北緯19°N附近,高空低槽位于煙臺-杭州-南昌一線(圖2(c))。
B過程:200 hPa高空圖上,沒有形成完整的大陸高壓,脊線在北緯23°N附近,強度1 256 hPa(圖2(b));500 hPa高空圖上,副高脊線北抬至北緯19°N附近,高空低槽位于太原-萬州-貴陽一線(圖2(d))。此時急流、高空低槽、中低層切變、靜止鋒交匯在江西中北部,形成典型的大范圍暴雨天氣過程。
2.3暴雨第2天
A過程:200 hPa高空圖上,大陸高壓脊線南伸至北緯23°N附近,強度1 257 hPa(圖3(a));500 hPa高空圖上,副高脊線北抬至北緯19°N附近(圖3(c))。
B過程:200 hPa高空圖上,大陸高壓脊線在北緯25°N附近,強度1 258 hpa(圖3(b));500 hPa高空圖上,副高脊線北抬至北緯20°N附近(圖3(d))。

(a)2009年6月30日08時200 hPa高空圖;(b)2010年6月16日08時200 hPa高空圖;(c)2009年6月30日08時500 hPa高空圖;(d)2010年6月16日08時500 hPa高空圖

(a)2009年7月1日08時200 hPa高空圖;(b)2010年6月17日08時200 hPa高空圖;(c)2009年7月1日08時500 hPa高空圖;(d)2010年6月17日08時500 hPa高空圖
2.4暴雨第3天
A過程:200 hPa高空圖上,大陸高壓東伸至長江中下游,脊線南伸至廣東境內北緯23°N附近,強度1 257 hPa(圖4(a));500 hPa高空圖上,副高退至海上,脊線在我國境內消失,此次過程結束(圖4(c))。
B過程:200 hPa高空圖上,大陸高壓東伸至長江中下游,脊線南伸至廣東境內北緯23°N附近,強度1 261 hPa(圖4(b));500 hPa高空圖上,副高脊線北抬至北緯20°N附近(圖4(d))。
隨著大陸高壓加強東擴南壓,脊線伸至北緯23°N以南,副熱帶高壓減弱東退,當脊線退至北緯18°N以南,降水系統也東移南壓,江西境內暴雨過程也隨之減弱。大降水區將南壓至華南境內。
3.1暴雨當天
A過程:急流位置撫州-吉安,最大風速16 m/s,江西境內最大風速在贛州16 m/s,邵武風速12 m/s(圖5(a))。
B過程:急流位置撫州-吉安,最大風速18 m/s,江西境內最大風速在贛州18 m/s,邵武風速14 m/s(圖5(b))。

(a)2009年7月2日08時200 hPa高空圖;(b)2010年6月18日08時200 hPa高空圖;(c)2009年7月2日08時500 hPa高空圖;(d)2010年6月18日08時500 hPa高空圖

(a)2009年7月3日08時200 hPa高空圖;(b)2010年6月19日08時200 hPa高空圖;(c)2009年7月3日08時500 hPa高空圖;(d)2010年6月19日08時500 hPa高空圖
3.2暴雨第2天
A過程:急流位置衡陽-贛州,最大風速16 m/s,江西境內最大風速在贛州16 m/s,邵武轉為西北風,風速8 m/s(圖5(c))。
B過程:急流位置仍在撫州-吉安,最大風速20 m/s,江西境內最大風速在贛州18 m/s,邵武風速10 m/s(圖5(d))。
3.3暴雨第3天
A過程:急流位置福州-梅州,最大風速16 m/s,江西境內最大風速在贛州10 m/s,邵武轉為東北風,風速4 m/s(圖5(e))。
B過程:急流位置仍在撫州-吉安,最大風速18 m/s,江西境內最大風速在贛州18 m/s,邵武風速14 m/s(圖5(f))。
1)最有利于連續暴雨的配置:當大陸高壓位于高原東側,脊線伸至湖南,且在北緯26°N附近,副高脊線在北緯19°N~21°N之間,兩高之間形成一條強輻合帶,這種配置時,地面通常有靜止鋒生成,中低層有明顯切變,500 hPa高空有低槽東移,連續暴雨的條件便已形成。

(a)2009年7月1日08時;(b)2010年6月17日08時;(c)2009年7月2日08時;(d)2010年6月18日08時;(e)2009年7月3日08時;(f)2010年6月19日08時
2)大陸高壓中心強度通常在1 250~1 265 hPa。太強時,副高脊線難以達到北緯19°N以北。
3)副熱帶高壓脊線在暴雨天氣前1天位于北緯18°N度附近。
4)連續暴雨期間副熱帶高壓脊線始終在北緯19°N~21°N之間擺動,這時地面靜止鋒通常在九江到撫州之間擺動,強降水區域在贛北南部及贛中北部。
5)當大陸高壓加強東擴,脊線伸至北緯23°N以南時,副熱帶高壓將減弱東退,當脊線退至北緯18°N以南,江西境內暴雨過程結束。大降水區將南壓至華南境內。
6)急流軸位于江西境內,最有利位置為撫州-吉安或撫州-贛州一線,最大風速要≥16 m/s,贛州風速須≥16 m/s。
7)大降水區位于急流軸左前方,切變與靜止鋒交匯處為大降水中心。
[1]朱乾根,林錦瑞,壽紹文,等.天氣學原理和方法(第三版)[M].北京:氣象出版社,2005.
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ContrastandAnalysisofTwoContinuousHeavyRainsProcesseswhenSubtropicalHighExtendingWestandNorth
QIE Ximing1,DENG Pengfei2,LIU Wei1
(1.Fuzhou Bureau of Meteorology,344000,Fuzhou,Jiangxi,PRC;2.Linchuan Bureau of Meteorology,344500,Fuzhou,Jiangxi,PRC)
Mid or late June to early July every year,when subtropical high extending west and north for the first time,high-pressure ridge near 20 degrees north latitude,if with the combination of westerlies weather system,Jiangxi province will appears a regional continuous rainstorm precipitation process with large scale and high strength.The formation mechanism of rainstorm is complex and affected by many elements.This article tried to use the actual routine meteorological data,from the subtropical high strength and ridge line position changes;continental high pressure strength and the change of its ridge line;the intensity and position change of southwest jet,to contrast and analysis two regional heavy rain process occurred in July 1 to 4,2009 and June 17 to 20,2010 occurred in Jiangxi.Results show that the subtropical high ridge line position change,directly affect the drop zone of heavy rain,continental high atmospheric pressure extending west and weakened subtropical high back east control heavy rain process,southwest jet intensity is the important factors influencing the rainfall intensity.
regional continuous heavy rain;subtropical high;continental high;southwest jet
2014-05-02;
2014-06-18
郄喜明(1968-),男,江西臨川人,工程師,研究方向:中短期天氣預報。
10.13990/j.issn1001-3679.2014.04.012
P458.1+21.1
A
1001-3679(2014)04-0477-05