羅仁斌


摘 要 利用常規天氣圖和數值預報資料,從環流背景、水汽輸送、能量等方面對2016年7月21-22日甘孜藏族自治州鄉城縣暴雨天氣過程進行分析。結果表明:高原低槽和副高外圍的西南急流及孟灣低值系統是此次暴雨過程的主要影響系統;西北南下的冷空氣觸發對流;500hPa與700hPa水汽輸送帶基本耦合,孟加拉灣和南海的暖濕氣流持續向鄉城輸送水汽和熱量,增加低層能量,提供和維持水汽聚集、輻合和垂直上升運動的動力;副高穩定維持造成強降水時間較長。
關鍵詞 低槽;副高;暖濕氣流;暴雨;鄉城縣
中圖分類號:P458.1+21.1 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.30.068
鄉城縣地處青藏高原東南緣、甘孜藏族自治州西南陲,橫斷山脈中北段,地形復雜,雨量少而集中,降水主要集中在6-9月份,其中7-8月是多暴雨期,占全年暴雨總次數的95%。根據2005-2015年的資料統計分析,鄉城暴雨年際變化十分明顯,暴雨次數最多的年份2009年達5次,最少的年份2013年未出現暴雨。暴雨是一種多發性災害天氣,常易引發泥石流、洪澇、山體滑坡等地質災害,鄉城縣屬于地質災害易發和多發區域,因此研究分析暴雨一直是工作中的重點。甘孜州內規定,1 h降水量達到15 mm為暴雨,24 h降水量達25.0~49.9 mm為暴雨,50.0~99.9 mm為大暴雨,大于等于100.0 mm時為特大暴雨。2016年7月21-22日,鄉城縣出現一次強度強、影響范圍廣、持續時間長的暴雨天氣過程。針對此次暴雨天氣過程,本文利用常規天氣圖、數值預報資料、地面自動站資料等,著重分析此次過程環流背景、水汽條件、能量條件,為今后此類型暴雨的預報提供參考。
1 降雨實況
2016年7月21日20:00-22日20:00,鄉城縣出現一次暴雨天氣過程。鄉城縣境內共有13個監測站降了暴雨,1個監測站降了大暴雨,2個監測站降了大雨,暴雨占總站點數的87.5%,最大降水量出現在熱打鄉阿都村,24 h降水量為55.8 mm,達到甘孜州大暴雨標準;最小降水量出現在青德鄉帶頂通果園,24 h降雨量為24.4 mm,達到甘孜州大雨標準;其中,21日22:00,熱打鄉阿都村1h降水量為19.7 mm,達到甘孜州暴雨標準。強降水主要集中在夜間。
2 環流形勢和影響系統
根據前期天氣背景,鄉城縣7月16-19日受500 hPa高原多波動影響,降雨天氣較多。20日出現多云高溫天氣,近地層水分蒸發大,積累了一定的不穩定能量,大氣層結不穩定性增強。7月20日較7月16日,氣壓下降了22 hPa,利于冷空氣入侵。
由圖1看出,500 hPa中高緯為兩槽一脊形勢,咸海與巴湖之間有一低渦,蒙古以北形成阻塞高壓,川西高原西北部邊緣有低槽,后部伴有-1℃負變溫區,川西高原受槽前西南氣流控制,西太平洋副高588線較昨日加強西伸位于貴州、湖南一線。四川盆地大部為反氣旋環流控制。到21日20:00,高原低槽東移南下,其槽后的西北氣流不斷引導冷空氣向鄉城北部地區入侵,此時西太平洋副高西伸邊緣孟灣與南海的暖濕氣流與西北氣流在鄉城縣交匯輻合,形成強烈的上升運動,創造很好的動力條件。
3 水汽條件分析
700 hPa層以上的水汽對鄉城縣的降雨有重要的作用。川西高原南部到西昌、麗江一帶為高濕區,T-Td≤1.0℃;SWC_500 hPa比濕連續36 h預報鄉城大部地區都大于6 g/kg,具備暴雨產生的條件。
從EC模式7月21日20:00 700 hPa風場圖(圖2)可以看出,南海的水汽受588線外圍風場引導下匯聚在泰國和老撾一帶,同時孟灣的低值系統活躍,源源不斷引導孟灣的水汽輸送到泰國和老撾一帶,并與南海的水汽匯合,在昆明、曲靖、六盤水一帶建立一支西南急流,左側略成氣旋式彎曲[1],隨著西太平洋副高的西伸,西南急流有所西移,影響甘孜州南部和涼山州北部地區,同時還增加低層能量,提供和維持上升運動的動力。
從EC模式7月21日20:00500 hPa風場圖(圖3)可以看出,孟灣的低值系統較活躍,南海與孟灣的水汽在泰國和老撾一帶匯合,形成并建立一支水汽通量較小,但路徑不變偏南水汽輸送帶伸向甘孜州南部和涼山州北部地區,隨著副高的西伸而西移,并且500hPa與700hPa水汽輸送帶基本耦合。
4 能量條件分析
由于鄉城縣是一般站,沒有本地探空資料,只能參考附近的指標站—巴塘、拉薩、玉樹、林芝。考慮到此次系統是由川西高原西北部高原低槽東移南下,經過巴塘,影響鄉城,所以參考指標站巴塘更為適合。
由7月21日08:00巴塘T-LogP分布上看出,巴塘濕層明顯增加,濕層伸展到400hPa,具備深厚的濕層,呈典型的“上干下濕”結構[2],SI為-1.93,CAPE為391,具備一定大氣層結不穩定和不穩定能量,在適當的觸發機制下,十分有利于強對流天氣的發生。隨著高原低槽東移南下,伴隨西北冷空氣南下的影響,對觸發本地對流云團的生成十分有利,結合19:30的紅外云圖,相比前1 h,
鄉城縣上空有明顯對流云團不斷發生發展,云系結構穩定,云頂亮溫在53℃左右,表明西北冷空氣已經開始入侵鄉城縣,配合西南暖濕氣流,加上高能高濕的物理條件,利于本地發生局地強對流天氣。
5 小結
第一,此次暴雨發生在500hPa川西高原西北部高原低槽東移南下與地面冷空氣相配合的環流背景。第二,西北冷空氣南侵,觸發了此次暴雨的發生,高能高濕的環境為暴雨的發生提供物理條件[3]。第三,孟灣活躍的低值系統和副高西伸外圍風場的影響,700hPa層有西南急流的建立,為暴雨區輸送了充沛的水汽。500hPa與700hPa水汽輸送帶基本耦合。第四,西太平洋副高西伸維持對高原低槽形成了阻塞形勢,造成本次暴雨持續時間較長。
參考文獻
[1]吳華洪,曾維英.六盤水市2次大暴雨過程診斷分析[J].貴州氣象,2007,31(4):18-19.
[2]樊曉春,馬鵬里,王位泰.青藏高原東北側一次持續性暴雨過程分析[J].氣象科技,2008,36(1):69-73.
[3]陳靜,李川,諶貴眴.低空急流在四川“9.18”大暴雨中的觸發作用[J].氣象.2002,28(8):24-29.
(責任編輯:劉昀)