鄧雙雙 楊富曾



摘要:本文選取常規觀測資料、自動站資料、NCEP再分析資料等相關資料,對2018年8月底發生于福建省漳州市的一次持續性暴雨天氣成因展開分析。結果表明:季風槽北抬是本次暴雨天氣過程的主要環流背景,低層西南急流維持時間長,是導致降水持續發生的主要原因。東南沿海存在大面積的水汽輻合區,最強輻合中心處于福建省沿海一帶,這些為此次暴雨天氣的發提供了豐富的水汽條件。降水落區上空低層輻合、高層輻散的有利配置,再配合上升中心,如此的垂直結構為對流以及上升運動的發生發展,為本次暴雨天氣的形成給予了良好的動力條件。此外,在本次暴雨天氣發生前后中尺度能量鋒促使切變線南側季風氣流中的不穩定能量得以釋放,暴雨落區主要處于對流層底層假相當位溫的大梯度區內。
關鍵詞:漳州市;持續暴雨;天氣形勢;成因
引言
漳州市隸屬于福建省,地處福建省最南部,陸域地理坐標處于23°34~25°15N,116°54~118°08′E范圍內, 陸地面積1.26萬平方公里,海域面積1.86萬平方公里。 漳州氣候屬南壓熱帶海洋性季風氣候,北有高山阻擋寒流侵襲,南有海洋調節,所處緯度較低。與北回歸線較近,氣候溫暖,雨量充沛,冬無嚴寒,夏無酷暑。暴雨是漳州市夏季經常出現的一類氣象災害,時常給當地經濟造成巨大的經濟損失[1]。為了掌握漳州市暴雨天氣發生發展規律,本文主要通過對2018年8月28日-31日漳州市持續性暴雨天氣成因進行分析,以不斷總結暴雨天氣系統的物理機制,提升暴雨預報預測水平。
1天氣實況
2018年8月28日20:00-31日20:00漳州市發生了持續暴雨天氣過程,降水量達到100mm以上的鄉鎮有121個,降水量達到250mm以上的鄉鎮有3個,降水量最大的站點為詔安縣紅星鄉,降水量為 276.0 mm。這次漳州市暴雨天氣具備持續時間長、累積降水量大等特點,給當地農業生產、城市交通均帶來不同程度的危害。
2天氣形勢分析
通過2018 年 8 月 28 日 08:00500 hPa(圖1)形勢場分析可知,福建省主要受副熱帶高壓南側偏東到東南氣流的影響,季風槽低壓中心處于粵中部偏西區域,季風低壓槽向東延伸至閩南部一帶,漳州市位于季風槽南側,主要受偏南氣流作用。從8月28 日08 :00開始,伴隨著低壓中心的逐漸西移,季風槽逐漸北抬,低層偏南氣流顯著增強,至8月 29 日 08 :00偏南氣流慢慢變為西南急流,并且急流一直持續到8月 31 日白天才不斷減弱,隨之降水過程也趨于結束。
3.物理量診斷分析
3.1水汽條件分析
3.1.1水汽通量分析
通過對2018年8月28—9月1日925hPa低空水汽通量變化圖進行分析可知(圖2)。華南一帶低層水汽條件十分豐富,水汽來源主要包含2個路徑,其一是此次降水水汽來源的主要路徑,源于阿拉伯海以及越赤道氣流北上于孟加拉灣匯集后朝東輸送,通過中南半島至南海之后向東北方向輸送至廣東、福建等東南沿海各省份上空;其二源于副高西南側的偏東南氣流[2]。8月28日晚上,這2支氣流的輻合大都處于粵東與閩南沿海區域,8月29日晚上,第一個路徑的水汽即孟加拉灣至中南半島區域的水汽輸送逐漸變大,局部地區水汽通量超過25g·cm -1hPa -1s -1,南海一帶的偏西南風開始變成南風,同時風速也有所增大,且從沿海地區不斷延伸至內陸,較強的水汽輸送延續至8月30日夜晚,一直至8月31日赤道氣流開始不斷變弱,水汽輸送不斷變弱且西移,這個時候漳州市及其周邊區域的降雨顯著變弱。
3.1.2水汽通量散度分析
通過對此次暴雨過程前后整層大氣水汽通量散度的分布狀況進行分析可知(圖3),從2018年8月29—31日晚上水汽通量散度均比白日顯著增大,主要呈顯著的季風降水特征。從8月29日晚上開始,東南沿海水汽輻合開始變得十分顯著,至8月30日達到最強,特別是在8月30日晚上,東南沿海存在大面積的水汽輻合區,最強輻合中心處于廣東省、福建沿海一帶,最大水汽通量輻合超過70×10 -6g·cm-2hPa-1s-1 ,這和30日強降雨落區保持相符。8月31日白日水汽輻合開始顯著變弱,強降雨落區逐漸西移減弱,此次暴雨天氣過程基本結束。
3.2動力條件分析
通過對本次暴雨區域(北緯22°—24°,東經114°—118°)制作散度與垂直速度的時間序列剖面圖來對降水期間動力特征展開分析。 通過分析垂直速度場(圖4a)可知,暴雨落區存在五次較強的上升運動時間段,這對應著強降雨時間段,垂直速度最強時間段發生于2018年8月28 與8月29日15:00,垂直速度最大值在中層 500hPa大約為0.45Pa/s。通過分析散度剖面圖可知(圖4b),2018年8月26日至30日低空850hPa上區域均屬于輻合區,300hPa高度上漳州市上空為輻散場,如此低層輻合、高層輻散的配置對于抽吸作用的產生十分有利,促進系統發生發展;同時與600hPa保持對應的輻合中心和垂直速度大值中心處均存在著較好的對應關系,為本次暴雨天氣的形成給予了良好的動力條件。2018年8月30日晚上,低層850hPa開始變成輻散場,降水強度變弱,暴雨天氣過程基本結束。
3.3不穩定能量條件
通過分析2018 年 8 月29—31 日漳州及其周邊區域假相當位溫(θse )的演變特征可以獲悉,假相當位溫 (θse) 大值區大都集中出現于 850 hPa 以下的對流層底層,假相當位溫 (θse)低值中線區域分布在850~400 hPa (圖5a)。重點分析1 000 hPa的假相當位溫度( θse) 水平演變,30 日 02:00 珠江口及其沿海區域分布態勢呈南高北低型,構成顯著的等 θ se 線密集區(也就是中尺度能量鋒),這和暴雨落區保持一致,30日14:00假相當位溫大值區東伸,漳州市及其周邊城市處于不穩定層結中,這個時候福建省沿海 θse 等值線分布態勢呈南北向,且不夠密集,8月30 日下午起降水強度變弱,30日20:00~ 31 日20:00(圖5b),假相當位溫場有所調整,在東南沿海區域分布特征主要呈西高東低型,在珠江口存在中尺度能量鋒,不穩定能量增加,為漳州市此次持續性暴雨天氣的發生提供了有利的不穩定能量。
4結論
(1)季風槽北抬是本次暴雨天氣過程的主要環流背景,低層西南急流維持時間長,是導致降水持續發生的主要原因。
(2)東南沿海存在大面積的水汽輻合區,最強輻合中心處于福建省沿海一帶,這些為此次暴雨天氣的發提供了豐富的水汽條件。
(3)降水落區上空低層輻合、高層輻散的有利配置,再配合上升中心,如此的垂直結構為對流以及上升運動的發生發展,為本次暴雨天氣的形成給予了良好的動力條件。
(4)在本次暴雨天氣發生前后中尺度能量鋒促使切變線南側季風氣流中的不穩定能量得以釋放,暴雨落區主要處于對流層底層假相當位溫的大梯度區內。
參考文獻:
[1]葉朗明,苗峻峰.華南一次典型回流暖區暴雨過程的中尺度分析[J].暴雨災害,2014,33 (4): 342-350.
[2]陳見,梁維亮,高安寧,等.華南季風槽暴雨特征分析[J].熱帶氣象學報, 2015,31(4):536-548
作者簡介:鄧雙雙(1993-),女,漢族, 湖北省十堰市房縣人,本科學歷,助理工程師,從事縣級綜合業務工作。