史虹婷++白雪++溫舟++楊桂娟++張翠艷
摘要 本文應用常規地面觀測、高空觀測、加密自動站等資料,對2007年7月10—11日與2011年7月25—26日北鎮地區局地暴雨天氣過程進行對比分析。結果表明,北鎮地區出現強降雨時段都是處于主系統已經趨于過境結束時;底層氣流為東南風,醫巫閭山地形抬升對于北鎮地區產生強降水有決定性作用;地面風向的轉變及北鎮與凌海之間地面切變線的存在對于北鎮地區產生的強降水具有指導意義。
關鍵詞 強降水;地面風向;地形抬升;遼寧北鎮
中圖分類號 S161.6;P458.121 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)17-0190-02
暴雨作為一種主要的氣象災害,由其引發的洪澇、泥石流等自然災害每年都有發生,給人民的生命、財產安全等帶來很大威脅。因此,暴雨的研究和預報一直受到政府和氣象部門的高度重視,是氣象工作者關注的重要課題[1-2]。北鎮市位于醫巫閭山(最高海拔866.6 m)的東麓迎風坡。經統計發現,近10年北鎮地區出現暴雨次數為27次,其中成災次數為4次。因此,研究北鎮地區暴雨出現及發生發展特點具有一定的社會意義。本文選取2007年7月10—11日及2011年7月25—26日2次過程進行對比分析,試圖從中找出北鎮地區暴雨出現及發生發展特點,以期提高北鎮地區暴雨預報水平[3-4]。
1 2007年7月10—11日天氣過程分析
2007年7月10—11日錦州地區各站點降水量資料詳見表1。
500 hPa:兩脊一槽逐漸發展成為中間渦,渦后有冷平流。9日20:00北鎮地區處于槽前,隨系統發展槽發展為低渦,10日20:00處于渦前,11日8:00逐漸轉為渦中。
700 hPa:9日20:00錦州地區為西南風6 m/s,切變位于遼寧與河北交界處。10日8:00,切變東移北抬,錦州上空為南風10 m/s;10日20:00,存在2條切變,分別為錦州與赤峰和錦州與沈陽之間,錦州上空吹西南偏西風4 m/s,沈陽上空吹東南風10 m/s。11日8:00,錦州上空轉為東北風6 m/s,沈陽為東南風8 m/s;11日20:00,錦州上空轉為北風。
850 hPa:北鎮地區位于低渦前部,9日20:00有一切變從龍江與內蒙交界處沿吉林邊界直至遼寧省西部地區,錦州上空為西南風6 m/s;10日8:00,低渦東移,北鎮地區仍位于低渦底前部,錦州上空南風6 m/s;10日20:00,渦中,西南風;11日8:00,錦州轉為西北風,沈陽上空轉為東南風;11日20:00,低渦移出遼寧省。
925 hPa:9日20:00,遼寧西部地區存在切變,錦州上空西南風8 m/s;10日8:00,轉為西南風。有東南風帶從黃海及渤海灣往北鎮地區輸送水汽,之后轉為西南風。
地面:地面低壓帶,不斷有南來系統北上影響北鎮地區。11日2:00,錦州和北鎮之間存在一條切變線,錦州吹西南風,北鎮吹東南風。北鎮于11日1:00由西南風轉為東南風。
2 2011年7月25—26日天氣過程分析
2011年7月25—26日錦州地區各站點降水量資料詳見表2。
500 hPa:7月25日8:00,北鎮位于槽前,受偏南氣流控制,黑龍江與吉林東部交界處有一阻高;7月25日20:00槽區東移,北鎮仍處于槽前偏南氣流控制;26日8:00,槽區東移,對北鎮影響逐漸減小。
700 hPa:7月25日8:00,切變位于河北與京津地區,在河北南部有一氣旋性輻合;7月25日20:00,切變北伸東壓,北鎮地區有一東南急流伸入。7月26日8:00,切變繼續東壓。
850 hPa:7月25日8:00,切變貫穿河北至山東地區,北鎮地區受偏南氣流影響;7月25日,有切變橫穿渤海灣延伸至大連與丹東之間,影響北鎮地區的東南急流已經建立;7月26日8:00,切變東移至遼寧中部地區,北鎮地區處于切變前部。
925 hPa:7月25日8:00,低渦位于河北與山西交界處;7月25日20:00,遼寧大部分地區為東南風,低渦頂部伸入遼寧西部地區,北鎮地區受東南氣流影響;7月26日8:00,切變移至遼寧中部地區,北鎮處于切變線附近。
地面:7月25日8:00,地面低壓已經形成華北氣旋并逐漸東北移,渤海北部有氣旋性環流和風向輻合。25日20:00,受高空冷空氣影響,華北地區又生成新的氣旋,逐漸東移北抬后,受高壓阻擋后北移,北鎮地區由于醫巫閭山迎風坡的強迫抬升,出現強降水。
3 2007年7月10—11日天氣過程地面加密自動站資料分析
由于此次降水分布極為不均,高空觀測資料整個遼寧地區只有錦州站、沈陽站和丹東站有探空資料,空間尺度跨越較大,對于這種小尺度條件下的不均勻降水的研究意義不大,因而將研究重點放在了地面自動觀測站[5]。在2007年7月10—11日天氣過程中,北鎮從10日4:00開始出現降水,至11日12:00降水結束,在整個降水過程中北鎮地區一直以偏南風為主(表3)。當10日4:00出現降水時,北鎮地面風為偏東風,此后隨降水發展,地面風逐漸轉為西南風,當小時降水量逐漸增大時,北鎮地區由西南風轉為東南風,并且與凌海之間存在暖性風切變,當小時雨量超過10 mm時,北鎮地區風向為東南風,之后隨風向變化,與凌海之間暖性風切變消失,降水也隨之減弱。
4 2011年7月25—26日天氣過程地面加密自動站資料分析
25日20:00開始,北鎮地區逐漸出現降水,通過對比地面風向與小時降水量可以發現,當地面為東南風時,且凌海與北鎮之間存在暖性切變時,北鎮地區降水強度較大,超過10 mm/h[6]。當地面風由東南風轉為南風至西南風時,降水結束(表4)。
5 結語
通過分析可知,北鎮地區出現強降雨天氣的時段都是處于主系統已經趨于過境結束時。2次降水天氣過程發生時,850 hPa都存在東南急流,存在一條東南方向輸送的水汽通道。降水發生時,北鎮地區地面風向以偏南風為主,當北鎮地區為東南風,且與凌海地區之間存在暖性風切變時,降水強度明顯增大,可超過10 mm/h。東北西南向的醫巫閭山的地形抬升作用對北鎮地區局地暴雨的產生具有決定性作用。
6 參考文獻
[1] 朱乾根,林錦瑞,壽紹文,等.天氣學原理與方法[M].3版.北京:氣象出版社,1992.
[2] 呂美仲,侯志明,周毅.動力氣象學[M].北京:氣象出版社,2004.
[3] 侯瑞欽.太行山地形對降水影響的數值試驗與診斷分析[C]//中國氣象學會.中國氣象學會2007年年會天氣預報預警和影響評估技術分會場論文集.北京:中國氣象學會,2007:8.
[4] 李云川.燕山、太行山地形作用下的河北暴雨[C]//中國氣象學會.中國氣象學會2007年年會天氣預報預警和影響評估技術分會場論文集.北京:中國氣象學會,2007:8.
[5] 孫健,趙平,周秀驥.一次華南暴雨的中尺度結構及復雜地形的影響[J].氣象學報,2002(3):333-342.
[6] 段鶴,夏文梅,蘇曉力,等.短時強降水特征統計及臨近預警[J].氣象,2014,40(10):1194-1206.