高原切變線造成隴南大暴雨、短時(shí)強(qiáng)降水、洪澇機(jī)理分析

摘要：本文利用國家氣象中心下發(fā)的常規(guī)氣象實(shí)況資料及T639、EC細(xì)網(wǎng)格資料、FY2-D衛(wèi)星紅外、水汽圖像資料、天水雷達(dá)資料，應(yīng)用天氣動(dòng)力學(xué)綜合分析了7月7-13日持續(xù)降雨演變成暴雨洪澇的過程中的物理要素特征。

關(guān)鍵詞：切變輻合線；短時(shí)強(qiáng)降水；機(jī)理分析

1天氣概況

2013年7月7日20時(shí)到7月13日08時(shí)，隴南出現(xiàn)連續(xù)降水，在全市1100多個(gè)站點(diǎn)中，大于50mm的點(diǎn)有549個(gè)，大于100mm的點(diǎn)有138個(gè)，大于200mm的點(diǎn)有13個(gè)，最大雨量點(diǎn)市文縣中廟320.2mm。暴雨引發(fā)山洪泥石流、山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，使7縣區(qū)93鄉(xiāng)鎮(zhèn)928村83100戶322588人受災(zāi)，直接經(jīng)濟(jì)損失59802萬元。本次降水強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長、雨量時(shí)段集中，為有氣象記錄以來罕見。

2系統(tǒng)的演變及物理過程分析

2、1 系演變特征

7月5-6日隴南出現(xiàn)34℃的高溫天氣，6日20時(shí)，從西藏到青海西南部出現(xiàn)一股西南氣流后，在7日20時(shí)500hPa上在青海東南部和四川的交界處形成一條切變線，同時(shí)在700hPa四川盆地到甘肅南部出現(xiàn)一條8-12m/s西南風(fēng)急流帶，演變形成輻合低渦。

8日08時(shí)，孟加拉灣西南暖濕氣流涌入，500hPa切變線加強(qiáng)成槽區(qū)，位置北抬到青海西北部，武都本站500hPa高度有584位勢什米→582位勢什米，槽加深，700hPa高度本站有308→306，渦加深，副高加強(qiáng)西伸；8日20時(shí)，武都本站為306→305，四川中部西南氣流急流軸有307→306，渦進(jìn)一步加深，加強(qiáng)，而500hPa的切變線加強(qiáng)成槽區(qū)后南壓到青海中部，摔掉了部分冷空氣后又北抬。

2、2 物理量特征及過程分析

2、2、1動(dòng)力條件

散度：7日20時(shí)700hPa 弱，切變線北部為0.2～1.0×10-5s-1，平?jīng)觥c陽一帶最大為1.4×10-5s-1，槽南部為負(fù)值，值為0～-0.8×10-5s-1，槽北部為下沉氣流，南部為上升氣流，主要力量為槽南部西南急流促使其輻合上升，到8日08時(shí)，整層增強(qiáng)，四川盆地到隴南都為負(fù)值，全面輻合上升，到8日20時(shí)達(dá)最大，值為-12×10-5s-1。槽南部還存在輻合上升運(yùn)動(dòng)，北部下沉，槽南部輻合上升提供暖濕氣流，形成閉合氣流冷暖空氣在槽區(qū)中間相遇形成降雨。

渦度：7日20時(shí)，隴南為正渦度，最大值為16，500hPa為負(fù)渦度，值為-20～-48×10-5s-1，400hPa為負(fù)值，值為-36～-48×10-5s-1，說明隴南低層700hPa為槽加強(qiáng)向上運(yùn)動(dòng)，500hPa以上為槽區(qū)加強(qiáng)下沉運(yùn)動(dòng)下沉強(qiáng)度大于低層上升。8日20時(shí)，700hPa變?yōu)?4～28，500hPa變?yōu)?4～-20，400hPa變?yōu)?8～0，經(jīng)過強(qiáng)降雨后，低層輻合上升更加加強(qiáng)，中層為平移。

2、2、2 不穩(wěn)定條件-K值

8日8時(shí)，隴南區(qū)域?yàn)?6～42℃，8日20時(shí)，為36～40℃，9日08時(shí)為32-36℃，降雨開始前，K值數(shù)量大，不穩(wěn)定能量強(qiáng)，隨著強(qiáng)降雨過后，逐漸減弱。

2、2、3 水汽條件

比濕 700HPA 7日20時(shí)為10～12g/kg，8日8時(shí)為10～12 g/kg，隴南偏南部大于12 g/kg，8日20時(shí)，區(qū)域仍然為10～12 g/kg。2009年7月15-17日隴南康縣連續(xù)三天大暴雨時(shí)，比

濕最大值時(shí)14，此次暴雨的比濕條件和那次接近，水汽條件具足。

2、3 切變線的圖像特征和強(qiáng)度分析

2、3、1 圖像特征

7日20時(shí)，切變線的紅外云圖特征為一條橫向的兩頭翹的中高云系，其云頂量溫較低，由不太連續(xù)的橢圓型對(duì)流單體組成的一條線。到8日02時(shí)，切變線頭部已經(jīng)開始影響隴南，但云區(qū)較松散，四川中部有云區(qū)成團(tuán)，連成片，向北發(fā)展。05時(shí)，切變線的頭部向北運(yùn)動(dòng)，北部到達(dá)寧夏和隴東，云區(qū)仍然松散，四川境內(nèi)為中高云，后部有補(bǔ)充到前塊頭部云區(qū)，時(shí)頭部加強(qiáng)，引發(fā)強(qiáng)降水；08時(shí)，四川北部成團(tuán)狀的中高云減弱，面積縮小，給人造成一種云團(tuán)因降雨而減弱的錯(cuò)覺。

2、3、2 強(qiáng)度分析

8日10：30分，雷達(dá)顯示隴南境內(nèi)的較強(qiáng)回波，一支在隴南西北部宕昌境內(nèi)，另外一支從四川廣元到隴南南部的文縣中廟、碧口、武都裕河一帶，并出現(xiàn)強(qiáng)的TITAN風(fēng)暴連續(xù)面，發(fā)生強(qiáng)對(duì)流天氣；到11時(shí)，這兩只強(qiáng)回波區(qū)進(jìn)一步擴(kuò)大，面積增多，且這兩條帶之間存在“V”型缺口，也是風(fēng)場的切變面，武都裕河、成縣紅川、黃渚、雞峰山一帶出現(xiàn)強(qiáng)降水，武都裕河出現(xiàn)小時(shí)雨量為58.3mm的強(qiáng)降水；到12：00，風(fēng)場的切變逐漸消失，兩支強(qiáng)回波帶在北部交匯合并，TITAN風(fēng)暴主體移到了天水，隴南東南部的強(qiáng)回波帶因強(qiáng)降水的出現(xiàn)而消失。到13時(shí)，TITAN風(fēng)暴消失，因隴南東南部的強(qiáng)回波移到天水以北，強(qiáng)降水轉(zhuǎn)化為弱降水。

3結(jié)論

（1）本次暴雨洪澇災(zāi)害天氣的主要影響系統(tǒng)是高原上青海東南部的切變輻合線，在500hPa為切變，700hPa為輻合，輻合強(qiáng)度增強(qiáng)至低渦，此系統(tǒng)的高度為400hPa，以上為平直的西風(fēng)環(huán)流，時(shí)一個(gè)有頂?shù)南到y(tǒng)，和課本上說的發(fā)生的暴雨低層輻合高層輻散的性質(zhì)不太相同。

（2）本次暴雨天氣過程為上下對(duì)流型降水，冷暖空氣相遇面在700hPa高度，700hPa以下切變線南部為輻合上升，槽線加強(qiáng)，切變線北部500-400hPa為下沉氣流，冷空氣沿下沉氣流下傳到700hPa，在槽區(qū)中部相遇形成降水。

（3）云圖特征是：切變線在東移的過程中分裂成兩段，頭部加強(qiáng)發(fā)展，尾部補(bǔ)充，因云內(nèi)存在下沉運(yùn)動(dòng)，所以，云團(tuán)頂部顯示逐漸減弱的態(tài)勢，而水汽汽圖像顯示整個(gè)過程切變時(shí)一個(gè)加強(qiáng)的過程。

（4）雷達(dá)回波特征是，在隴南境內(nèi)出現(xiàn)兩條強(qiáng)回波帶，中間相夾為“V”型缺口，為強(qiáng)對(duì)流天氣降雨開始的信號(hào)，以TITAN風(fēng)暴連成片為最強(qiáng)，以它的消失為強(qiáng)降水結(jié)束，TITAN風(fēng)暴沿急流軸方向運(yùn)動(dòng)。

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作者簡介：馮軍（1968-），男，甘肅秦安人，高級(jí)工程師，從事短期天氣預(yù)報(bào)工作。

（作者單位：隴南市氣象局）