摘 要:本文利用地面觀測資料、NCEP再分析資料、常規觀測資料等對清遠市2016年5月20日暴雨天氣進行診斷分析。結果表明:高空槽、切變線、低渦、地面低槽等多個系統影響清遠市,這些系統共同作用,整個對流層天氣形勢是高層帶動低層移動,也就是高空槽和低渦槽攜帶低層切變移動,這種高低空配置的形勢促進了層結性穩定降水的出現;對流層高層的輻散和近地層輻合較為穩定,促進了大氣垂直上升運動持續穩定加強,是強降水天氣持續發展并形成暴雨天氣的主要原因;大氣層結的不穩定性是觸發清遠市暴雨天氣的主要誘因之一。850hPa低空急流和925hPa的超低空急流是清遠市暴雨天氣過程中主要的水汽輸送者,尤其是925hPa處的超低空急流在水汽輸送中占據重要地位。
關鍵詞:暴雨天氣;環流形勢;物理量場;清遠市
1 天氣實況
2016年5月19日20時至20日17時,受到高空槽、切變線以及弱冷空氣的共同影響,清遠市三連一陽、英德下了暴雨局部地區大暴雨,其余地區大雨局部暴雨。全市平均降雨量61毫米,大雨以上有117個站點(占81%),暴雨以上有86個站點(占60%),大暴雨以上有21個站點(占15%),最大降雨量出現在連州三水為149毫米,最大時雨量出現在陽山黃坌61毫米。
2 環流形勢
200hPa高空處,南亞高壓偏南,在中南半島上空有高壓中心存在,此時華南地區在高壓中心的東北側,風場在華南中南部并呈現出輻散狀態,這種情況在桂東東南部和廣東東南部最為明顯,對流層高層的風場輻散在強對流天氣發展中的“抽吸”作用較為明顯。
500hPa高空,副熱帶高壓位置偏南偏東,對清遠市5月20日的暴雨天氣沒有太大的影響;歐亞中高緯度地區呈現出“兩槽一脊”的環流形勢,東側槽在貝加爾湖到新疆北部沿線上,位置偏西,在青藏高原東部的大部分地區存在南北兩支短波槽,隨著時間的變化,南北短波槽合成為高空槽,此時的高空槽則出現在華中到海南島一帶,時間變化的過程中,南支槽東移向東北地區收縮,為清遠市暴雨天氣的出現提供了有利的動力條件。
700hPa和850hPa高度處,5月19日,在青藏高原東側的云貴高原北部地區,對流層中低層存在一個中尺度低渦系統,隨著時間的變化東移南壓,但是在移動時,該低渦系統的結構發生了改變,從南北兩端逐漸分裂開來,并形成兩個閉合中心,南端的低渦呈現東北至西南走向,影響范圍相對較大,特別是在對流層低層,低渦前端有強盛的西南渦,進而形成西南急流,西南風速比后側的偏北氣流強度大,這種天氣形勢推動了暴雨天氣的發生發展。
925hPa低空,低渦系統呈現出風向的輻合線形態,也就是在湖南南部到桂林中部地區有偏北風和偏南風的切變線,低渦和切變線的移動速度較慢,在切變線附近和前側的偏南暖濕氣流中出現了強降水
天氣。
在海平面氣壓場上,5月20日白天,出現在中南半島東北部和華南地區的低壓槽不斷發展加強,隨著時間的推移逐漸形成閉合中心,此時的中心氣壓值高達1005hPa,這種氣壓場推動了對流層低層西南氣流的發展加強,也是引起華南汛期強降水天氣的主要形勢。
3 物理量場診斷
3.1 大氣垂直運動
結合20日02時~20時清源市上空散度和垂直速度時間——高度剖面圖(圖1),從圖中可看出,08時前后清遠市上空散度場變化明顯,高層輻散和低層輻合逐漸發展加強,14時250hPa輻散強度增加到8×10-5s-1,925hPa輻合強度也增加到-6×10-5s-1,這種高層輻散和低層輻合配置形勢對暴雨天氣維持提供了有利條件。從08時往后,大氣垂直上升運動強度繼續增加,14時上升運動強烈,其高度一直向對流層高層200hPa處伸展,最強上升運動出現在350hPa附近,強度為-2.5hPa/s,對于低層濕空氣輸送和深厚濕層有利,推動大暴雨天氣發生發展。另外,對流層高層輻散和近地層輻合穩定,促進大氣垂直上升運動持續穩定加強,是強降水天氣持續發展并形成暴雨天氣主要原因。隨后大氣垂直上升運動繼續維持,到20時強度才明顯減弱。
3.2 大氣不穩定度
20日08時,在廣西南部有一個KI指數超過36℃大值區,不斷朝東北方向伸展最后到達廣東西部,此時清遠市上空KI指數在38℃左右,說明清遠市大氣層結不穩定。14時(圖2),KI指數大值區開始轉移,此時清遠市上空的KI指數在40℃左右,說明清遠市上空大氣層結極不穩定。20時,KI指數超過36℃大值區東移,此時清遠市上空KI指數下降,影響清遠市暴雨天氣過程基本結束。由此看出,大氣層結的不穩定性是觸發清遠市暴雨天氣主要誘因之一。
3.3 水汽條件
結合5月20日925hPa處水汽通量散度場演變可看出,08時,有一條強盛水汽輻合帶出現在超低空急流左側,在該水汽輻合帶右側水汽弱輻合區內分布有清遠市,此時開始有暴雨天氣出現。14時,隨著925hPa超低空急流東移強水汽輻合帶也逐漸東移,清遠市在強水汽輻合帶中心,降水強度較大。20時,強水汽輻合帶從清遠市移出,影響清遠市暴雨天氣結束。結合850hPa水汽通量散度演變形勢,08時850hPa強水汽輻合帶同925hPa處位置保持一致,14時850hPa處強水汽輻合帶出現在兩廣交界處,而清遠市則分布在強水汽輻合中心邊緣位置處,20時850hPa強水汽輻合帶移動到廣東東北部,而清遠市則位于弱水汽輻散區內。850hPa低空急流和925hPa超低空急流是清遠市暴雨天氣過程中主要水汽輸送者,尤其是925hPa處超低空急流在水汽輸送中占據重要地位。
4 結論
1)高空槽、切變線、低渦、地面低槽等多個系統影響清遠市,這些系統共同作用,整個對流層天氣形勢是高層帶動低層移動,也就是高空槽和低渦槽攜帶低層切變移動,這種高低空配置的形勢促進了層結性穩定降水出現。
2)對流層高層的輻散和近地層輻合穩定,促進大氣垂直上升運動持續穩定加強,是強降水天氣持續發展并形成暴雨天氣主要原因。
3)大氣層結不穩定性是觸發清遠市暴雨天氣主要誘因之一。850hPa低空急流和925hPa超低空急流是清遠市暴雨天氣過程中主要水汽輸送者,尤其是925hPa超低空急流在水汽輸送中占據重要地位。
參考文獻
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作者簡介
曾一杰(1990-),男,漢族,廣東省清遠市人,本科,助理工程師,廣東省清遠市氣象局,從事預報科預報員工作。