劉詩韻
摘要 利用常規觀測資料、衛星TBB資料等對2016年7月24—25日烏蘭察布市大到暴雨過程進行分析。結果表明:此次過程屬于槽前暖區降水,熱力不穩定條件較好;副高邊緣偏南氣流構成水汽通道,強降水發生在水汽最強輻合前;大到暴雨落區在 MCS云頂,TBB在 -53~-43 ℃的冷云覆蓋區內,強回波中心始終對應云圖TBB低值中心。
關鍵詞 副高邊緣;大到暴雨;物理量配置;TBB;內蒙古烏蘭察布
中圖分類號 P458.1+21.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)03-0213-01
1 降水實況
2016年7月24日8:00至25日8:00烏蘭察布市出現大到暴雨天氣,降水強度大、局地性強。此次強降雨過程有1站降水量>100 mm,40站達到50~100 mm,90站為25~50 mm,57站10~25 mm。主要降水落區在烏蘭察布市中部和南部,呈東西分布,強降水是自西向東移動。單站最大降水出現在興和蒙冀界(106.5 mm),自動站最大雨強達47.6 mm/h。
2 環流形勢與影響系統分析
7月24日8:00—20:00,500 hPa中高緯度為“兩槽一脊”型。80°~110°E為一穩定高壓脊,極地冷空氣補充東側低渦,中緯度低渦底部低槽與東移西風槽合并,受副高阻擋移動緩慢,形成“東高西低”形勢。700 hPa上,105°E、35°N存在低渦,東北移至河套北部,烏蘭察布市處于低渦東部和副熱帶高壓312線西北側南風氣流控制下,西南水汽通道建立。850 hPa,38°N有一低渦切變,烏拉察布市中部和南部位于低渦頂部,建立南風水汽通道。24日8:00地面場,103°E、30°N,105°E、47°N分別有一中心1 000 hPa的低壓和中心1 012 hPa的高壓,烏蘭察布處于高低壓過渡帶,以2 m/s北風為主;20:00高壓減弱南下,低壓東北移,烏蘭察布受冷鋒前部暖區低壓頂部控制,以2~4 m/s東風為主;23:00低壓加強北上,該市中南部有明顯東北風和東南風輻合,對應強降水時段。25日2:00后,地面為低壓后部控制,降水結束[1]。
3 大尺度動力與熱力條件分析
臥佛山強降水為7月24日21:00—22:00(34.5 mm/h),蒙冀界強降水在22:00—23:00(47.6 mm/h)。降水強盛前,150~300 hPa高空均有急流核位于兩站以北,中心風速45 m/s以上,急流入口區右側整層存在明顯上升區。臥佛山附近從地面到650 hPa處于強上升區,中心強度達-1.8 Pa/s,位于800 hPa;而蒙冀界附近從地面到850 hPa處于強上升區,上升區淺薄,中心強度為-1.2 Pa/s,位于950 hPa。臥佛山附近上升區發展深厚,而蒙冀界附近強上升區發展淺薄,低層無明顯鋒面活動。24日20:00,臥佛山附近強垂直上升運動從1 000 hPa伸至650 hPa,蒙冀界附近強上升運動發生在850~1 000 hPa[2]。
4 水汽輸送條件
分析7月24日20:00 700 hPa水汽通量和風場疊加可知,強降水區西南路徑水汽通道建立,河套偏南地區有10 g/(s·hPa·cm)水汽通量高值舌延至烏蘭察布市,配合水汽通量散度輻合明顯區,地面氣旋東移影響烏蘭察布市中、南部,降雨明顯增大。24日17:00后,蒙冀界上空水汽輻合增大,最大輻合中心位于850 hPa附近,向兩邊遞減呈棗核狀;24日20:00后,850 hPa以下水汽輻合增長速度超過850 hPa以上,25日2:00蒙冀界上空水汽輻合從1 000 hPa伸至700 hPa,出現2個水汽輻合中心,一個在1 000 hPa處,一個在850 hPa處,中心值為-10.8×10-5 g/(cm2·hPa·s),25日5:00后,850 hPa以上轉為水汽輻散,降水逐漸結束[3]。
5 中尺度特征分析
分析FY-2E衛星紅外云圖及云頂亮溫(TBB)資料可知,冷鋒云帶尾部不斷生成對流云團,24日20:15有A云團MCS移入烏蘭察布市南部,TBB值在-53~-43℃。有組織的對流單體隨槽前暖區西南氣流移向東北方,21:15 A云團減弱為B和C,C云團發展強盛影響該市東南部,TBB中心值-53 ℃,生成多個對流單體,沿引導氣流向東南部移動加強,22:15 B云團減弱,C云團繼續發展,西邊緣影響烏蘭察布市東南部,發展對流單體上出現一中心強度為55 dBZ的回波,TBB中心值仍為-53 ℃,東南部持續暴雨,23日15:00,C云團移出該市,強降水時段結束[4]。
6 結論
(1)副高西北側形成西南水汽輸送帶,槽后冷空氣較弱,高空槽維持少動,不斷有對流云團形成并向東北移動影響烏蘭察布市,屬“槽前暖區降水”。
(2)強降水發生前,臥佛山站附近動力條件強于蒙冀界,而蒙冀界站附近熱力不穩定特征更為明顯。
(3)西南水汽通道建立及水汽通量散度高值區為強降水提供了良好的水汽條件,強降水發生在水汽最強輻合時段前,且水汽輻合集中在低層。
(4)大到暴雨落區在MCS云頂,TBB在-53~-43 ℃冷云覆蓋區域內,且強回波中心對應云圖TBB低值中心。
7 參考文獻
[1] 宋桂英,李孝澤,孫永剛,等.內蒙古干旱-半干旱帶2012年“7·20”極端暴雨事件的特征及成因[J].冰川凍土,2013(4):883-891.
[2] 張楠,何群英,劉一瑋,等.天津地區兩次副高邊緣特大暴雨過程的多尺度對比分析[J].暴雨災害,2014,33(4):372-379.
[3] 鄧汝伊,王黎娟,劉國忠.廣西一次冬季暴雨的水汽特征分析[J].中國農學通報,2016(11):133-140.
[4] 劉家峻,劉睿卉,李荔珊,等.一次海南大暴雨過程的能量及螺旋度分布特征[J].氣象與環境科學,2011(1):36-41.