馮輝 孫芳香



收稿日期:2023-12-10
作者簡介:馮輝(1987—),男,江西鉛山人,工程師,主要從事天氣預報工作。
摘 要:選擇常規氣象資料以及NCEP再分析資料等氣候觀測資料分析2023年6月19—26日萬年縣一次暴雨天氣過程,闡述了該次暴雨天氣氣象服務對策,結果表明:此次暴雨天氣過程,暴雨范圍集中,短時雨強較大,對流特征明顯。副熱帶高壓穩定維持,副熱帶高壓北側西南季風在我國南方地區構建季風雨帶。由于建立起來的梅雨鋒停滯不前,導致萬年縣及其周邊區域均發生持續降水天氣。低層輻合、高層輻散的配置為此次萬年縣暴雨天氣的發生提供了動力條件。西南氣流將南海的水汽朝我國華東、華南一帶輸送,這些為萬年縣暴雨天氣的發生提供了有利的水汽供應條件。高的能量中心與冷暖空氣的交匯有利于高能區大量能量的釋放,為強降水提供有利的熱力條件。此次過程前期,各家模式對暴雨落區的預報差異較大,且暴雨落區調整較大,模式預報不太穩定;降水過程中期,各家模式對暴雨落區把握較為準確,但量級有所差距,EC大尺度模式對雨帶位置預報較為穩定,對量級把握CMA-SH9更加準確。
關鍵詞:萬年縣;暴雨天氣;環流形勢;物理量場;氣象服務
中圖分類號:P458.121.1 文獻標識碼:B文章編號:2095–3305(2024)03–0-03
暴雨是我國大多數地區的主要氣象災害之一,經常帶來巨大的經濟損失[1-2]。近年來,暴雨天氣成為各位學者研究的重點。張丙辰等[3-4]指出暴雨天氣發生的原因很多,主要涵蓋低空急流、梅雨鋒、西南渦、東北低渦、切變線等天氣系統。巫志剛[5]分析了江西省井岡山一次夏季暴雨天氣過程得出該次暴雨天氣是在西南急流、切變線共同影響下造成的。
萬年縣隸屬于江西省上饒市,地處江西省東北中部,上饒市中部西側,境內地貌類型以崗地、丘陵為主。萬年縣屬亞熱帶季風濕潤氣候,其特點是四季分明,氣候溫和,雨量豐沛,日照充足,無霜期長。降水天氣大部分集中在4—9月,尤其是夏季暴雨天氣頻發,經常引發洪澇災害,給群眾生命財產安全構成嚴重威脅。因此,以2023年6月19—26日萬年縣一次暴雨天氣過程為例,重點分析了萬年縣暴雨天氣成因以及氣象服務進行分析,為提升萬年縣暴雨天氣預報水平提供指導。
1 天氣實況及災情的影響
2023年6月19—26日萬年縣出現一次持續降水天氣過程。6月19日20:00至6月26日20:00,縣平均降水量345.5 mm,以珠田鄉322.0 mm為最大;擋下鄉蘇橋村為313.3 mm次之;第三為葛毛塢309.0 mm;縣城雨量267.9 mm(圖1)。6月19日20:00至6月20日20:00,縣平均降水量272.7 mm,以珠田126.7 mm為最大;齊埠鎮102.9 mm次之;第三為梓埠毛公山100.7 mm;縣城雨量94.4 mm(圖2)。其中20日凌晨以短時強降水為主,萬年縣5個雨量站出現1.5 h及以上短時強降雨。
3 h雨強以珠田72.6 mm為最大。此次暴雨天氣過程的特點:暴雨范圍集中,短時雨強較大,對流特征明顯。
受此次暴雨天氣影響,全縣累計15 100人次受災,對災民進行了緊急避險和轉移安置,共轉移安置319人,倒損房屋1間,農作物受災面積1 278.35 hm2,經濟損失1 604.2萬元。
2 環流形勢分析
2023年6月20日02:00各家數值預報針對環流形勢的預報結論比較一致(圖3),在500 hPa有高空槽東移,萬年縣位于高空槽前的正渦度平流區,副熱帶高壓北界限位于我國華南地區,萬年縣處于584線附近。850 hPa有西南急流,中心強度達到18 m/s,萬年縣位于切變線南側急流軸附近,為該地區輸送充足的水汽。以上高低層配置利于強降水天氣在萬年附近形成。南昌多普勒天氣雷達PPI顯示,2023年6月20日02:48,主要雨帶回波位于江西鄱陽湖平原附近,回波呈現混合型。其中有一條東北西南向回波發展,且向東南方向移動,逐漸影響萬年縣,回波中心強度達到45~50 dBz。模式預報檢驗,上海9 km區域模式預報了萬年縣日降水累計雨量100 mm以上,而ECMWF預報萬年縣以中到大雨為主,GFS和NCEP預報萬年縣日降水量在10~25 mm之間的中雨。對比實況來看,上海9 km的準確率較高。
2023年6月21日08:00,從500 hPa天氣分析圖上可見(圖4),強盛的冷渦在持續東移,西風帶向北隆起形成廣闊暖脊。同時,副熱帶高壓仍然繼續盤踞在我國南方江西、廣西、廣東、福建等地。隨著副熱帶高壓穩定維持,副熱帶高壓北側西南季風正在我國南方地區重建季風雨帶——之前一度減弱的暴雨,又一次增強。在6月21日下午的全國雷達圖上,密密麻麻的紅色雷達回波在江西、貴州、湖南、浙江、福建等地出現,顯示出強盛的西南季風正催生出激烈降雨,并且這些回波正逐漸建立起一條新的主雨帶。由于建立起來的梅雨鋒停滯不前,從6月20—26日,我國南方長江以南地區的江南和華南西部出現持續性的強降水過程,萬年縣也發生持續降水天氣。
3 物理量場分析
3.1 動力條件
由2023年6月19日20:00至6月20日08:00的高低
空散度場進行分析可知,江西東北上饒萬年縣附近925 hPa低層存在顯著的輻合,而200 hPa高空存在明顯的輻散,且輻合、輻散的強度在增強。低層的散度-5.0×10-5 s-1增至-6.5×10-5 s-1,200 hPa高空散度由6×10-5 s-1增加到13×10-5 s-1。低層輻合、高空輻散有利于中小尺度對流的發展,也就是在低層輻合、高層輻散的過程中,產生了動力抬升條件,促進萬年縣暴雨天氣的發生。
3.2 水汽條件
暴雨天氣的發生需要足夠的水汽條件。由2023年6月19日20:00至6月20日08:00 925 hPa的水汽通量場進行分析可知,西南氣流將南海的水汽朝我國華東、華南一帶輸送,在江西東北一帶形成了水汽通量大值中心。在萬年縣水汽輸送增強的過程中,水汽輻合也呈顯著增強的趨勢,這些為萬年縣暴雨天氣的發生提供了有利的水汽供應條件。
3.3 熱力條件
由假相當位溫(θse)分布進行分析可知,在江西一帶具備較好的熱力條件,850 hPa的θse值為355 K,中心強度365 K。而且從2023年6月19日20:00至6月20日08:00,江西東北由高值區轉為低值區,表明有冷空氣侵入。高的能量中心與冷暖空氣的交匯有利于高能區大量能量的釋放,為強降水提供有利的熱力條件。
4 氣象服務對策
4.1 預報預警及檢驗情況
(1)預報預警。對于2023年6月19—26日萬年縣暴雨天氣過程,萬年縣發布雷電黃色預警信號11期;暴雨橙色預警信號1期,暴雨黃色預警信號3期,暴雨藍色預警信號1期;大風藍色預警信號1期。
(2)數值模式檢驗初步分析。此次過程前期,各家模式對暴雨落區的預報差異較大,且暴雨落區調整較大,模式預報不太穩定;過程中期,各家模式對暴雨落區把握較為準確,但量級有所差距,EC大尺度模式對雨帶位置預報較為穩定,對量級把握CMA-SH9更加準確。
4.2 服務情況
2023年6月18—25日發布了決策服務材料7期;6月19—26日制作雨情通報7期;6月21日制作地質災害氣象風險預警1期;過程期間氣象臺開展“6·31”強降水監測服務1次;電話叫應鄉鎮11余次。
5 結論
(1)此次暴雨天氣過程的特點:暴雨范圍集中、短時雨強較大、對流特征明顯。
(2)副熱帶高壓穩定維持,副熱帶高壓北側西南季風在我國南方地區構建季風雨帶。由于建立起來的梅雨鋒停滯不前,導致萬年縣及其周邊區域均發生持續降水天氣。
(3)低層輻合、高層輻散的配置為本次萬年縣暴雨天氣的發生提供了動力條件。西南氣流將南海的水汽朝我國華東、華南一帶輸送,這些為萬年縣暴雨天氣的發生提供了有利的水汽供應條件。高的能量中心與冷暖空氣的交匯有利于高能區大量能量的釋放,為強降水提供有利的熱力條件。
(4)此次過程前期,各家模式對暴雨落區的預報差異較大,且暴雨落區調整較大,模式預報不太穩定;過程中期,各家模式對暴雨落區把握較為準確,但量級有所差距,EC大尺度模式對雨帶位置預報較為穩定,對量級把握CMA-SH9更加準確。
參考文獻
[1] 章麗娜,王秀明,熊秋芬,等.“6·23”北京對流暴雨中尺度環境時空演變特征及影響因子分析[J].暴雨災害,2014,33 (1):1-9.
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[3] 張丙辰.長江中下游梅雨鋒暴雨的研究[M].北京:氣象出版社,1990:269.
[4] 高守亭,周玉淑,冉令坤.我國暴雨形成機理及預報方法研究進展[J].大氣科學,2018,42(4):833-846.
[5] 巫志剛.江西省井岡山市2015年7月1—2日暴雨天氣過程分析[J].北京農業,2016(4):143-144.