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摘要 利用常规气象资料分析了2017年8月24日武汉局地强降水过程的成因。结果表明,此次过程中北方冷空气和南方热带低压外围的偏南气流在江淮地区交绥,形成了大尺度的对流云带,武汉正处于其中;冷暖气流交汇发生在副高控制区内,低层大气高温高湿,热带低压环流外围的偏南气流增强了这一特性;干空气从对流层高层向下入侵,增强了不稳定形势的同时,有利于下沉气流的产生和维持。
关键词局地强降水;阵风锋;热带低压环流;干侵入
中图分类号:P458.121.1文献标识码:A文章编号:2095-3305(2019)03-067-02
DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.03.027
武汉市地处江汉平原东部,位于113°41′~115°05′ E,29°58′~31°22′ N,属亚热带季风性湿润气候区,气候表现出四季分明、日照充足、降水充沛且集中、夏季温度较高、冬季温度较低且湿润等特点。武汉市年平均降水量为1 205 mm,降水主要集中在每年的5—10月,且极易出现暴雨天气过程,由暴雨造成的影响与损失巨大。基于此,笔者着重对2017年8月24日武汉市突发的一次大暴雨天气过程进行分析,以期能够为做好此类暴雨过程的预警预报及防灾减灾服务工作提供一定的参考。
1天气实况
2017年8月24日16:00—19:00武汉出现突发大暴雨天气,强降雨出现在蔡甸东部、黄陂和青山区交界处,局地性强,持续时间短,强度特别大,降水主要集中在17:00—18:00,蔡甸枫树二路1 h雨量155.2 mm,青山1 h雨量113.2 mm。武汉火车站位于青山区,如此集中的强降水造成了站内浸水,水深盖过脚掌。
2天气背景分析
8月24日08:00 500 hPa上,中高纬欧亚地区为一槽一脊,高脊位于乌拉尔山一带,巴湖至我国东北为广阔槽区,槽底锋区在40°~50° N,锋区上的波动引导槽后冷空气向南扩散;我国中东部受强盛的副高控制,592 dagpm线控制了长江中下游地区;副高西侧为台风天鸽登陆后减弱的热带低压环流,其东侧的东南气流为江淮地区提供了大量的暖湿气流(图1)。从卫星云图上看,中高纬锋区西段的干区非常明显,说明不断有干冷空气的下沉运动,在山东-河南-陕西南部也存在一条相对干区,在其南侧虽然是副高控制区,但仍存在一条东北-西南走向狭长的大尺度对流云带,这与强大的热带低压环流的涡旋云系有着密切的关系。
分析发现,受副高控制的影响,湖北低层高温高湿,925 hPa露点温度超过21℃,但在500 hPa上存在明显的露点锋(温度差异不明显),表明高层有干空气入侵,有利于不稳定形势的维持和加强。地面上北方有较强冷空气活动,贝湖西部冷高中心气压1 037.5 hPa,高压脊伸向湖北北部,湖北东部有弱冷锋,气温差异不明显,主要表现在中低层和地面风向的辐合切变,切变线或锋线北侧为偏北气流,南侧为热带低压外围的偏南气流,表明低层存在大尺度的辐合上升运动(图2)。
副高控制区本就高温高湿,热带低压环流外围的偏南气流增强了这一特性,北方有较强冷空气活动,表现在高层的露点锋和低层的气流辐合,武汉处于高空露点锋偏南一侧,低层辐合线附近,天气尺度系统提供了强降水发生的有利条件。
8月24日08:00武汉T?鄄logP图上(图3),CAPE高达3 881 J/kg,抬升凝结高度1 000 hPa,自由对流高度925 hPa,300 hPa以下湿层深厚,0℃和-20℃等温线较高,有利于强降水的发生。另外还发现,300 hPa以上有明显干层,结合500 hPa露点锋可以看出干空气是从高层向下侵入,上干下湿不稳定形势加剧,而且在对流发生后,这种干入侵方式会造成较强的下沉气流,加之DCAPE的存在,有利于下沉气流的维持,这支下沉气流对深厚湿对流是非常重要的,阵风锋就是由于下沉气流到达地面向外辐散开来,并与前部的暖湿气流辐合形成的。由于受副高控制,环境气流较弱,垂直风切很小,并未出现大风天气。
3地面风场分析
大范围强对流天气发生时,周围的流场会发生明显转变,此次过程中,14:00之前低层为偏东气流,强对流天气发生时雷达西北方向出现了明显的偏北或西北气流,而南侧仍为偏东或东南气流,这说明低层存在西北风和东南风的辐合切变。分析同时段的地面风场发现,有中β尺度的地面辐合线(偏北风和偏南风)与阵风锋相配合(图4)。
4小结
(1)此次过程发生在盛夏季节,出现了小时雨强超过100 mm的极端降水,这与副高控制下高温高湿以及南方热带低压环流东部的偏南气流输送有密切的关系。另外,北方冷空气活跃,对流层高层形成露点锋,低层形成辐合切变线,导致江淮地区形成东北-西南向的大尺度对流云带。
(2)热带低压外围偏南气流提供了大量的暖湿气流,不稳定形势建立,高层入侵的干空气一方面增强了不稳定形势,另一方面使对流系统中下沉气流加强,阵风锋的形成与它有很大的关系。
参考文献
[1] 邹林,洪林,彭才喜.武汉城市暴雨内涝成因分析及预防措施[J].长江工程职业技术学院学报,2014(3):1-3.
[2] 柳戊弼,王康,江鸿,等.2010年7月8日武漢市暴雨天气过程分析[J].安徽农业科学,2012(33):16255-16258.
责任编辑:郑丹丹
关键词局地强降水;阵风锋;热带低压环流;干侵入
中图分类号:P458.121.1文献标识码:A文章编号:2095-3305(2019)03-067-02
DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.03.027
武汉市地处江汉平原东部,位于113°41′~115°05′ E,29°58′~31°22′ N,属亚热带季风性湿润气候区,气候表现出四季分明、日照充足、降水充沛且集中、夏季温度较高、冬季温度较低且湿润等特点。武汉市年平均降水量为1 205 mm,降水主要集中在每年的5—10月,且极易出现暴雨天气过程,由暴雨造成的影响与损失巨大。基于此,笔者着重对2017年8月24日武汉市突发的一次大暴雨天气过程进行分析,以期能够为做好此类暴雨过程的预警预报及防灾减灾服务工作提供一定的参考。
1天气实况
2017年8月24日16:00—19:00武汉出现突发大暴雨天气,强降雨出现在蔡甸东部、黄陂和青山区交界处,局地性强,持续时间短,强度特别大,降水主要集中在17:00—18:00,蔡甸枫树二路1 h雨量155.2 mm,青山1 h雨量113.2 mm。武汉火车站位于青山区,如此集中的强降水造成了站内浸水,水深盖过脚掌。
2天气背景分析
8月24日08:00 500 hPa上,中高纬欧亚地区为一槽一脊,高脊位于乌拉尔山一带,巴湖至我国东北为广阔槽区,槽底锋区在40°~50° N,锋区上的波动引导槽后冷空气向南扩散;我国中东部受强盛的副高控制,592 dagpm线控制了长江中下游地区;副高西侧为台风天鸽登陆后减弱的热带低压环流,其东侧的东南气流为江淮地区提供了大量的暖湿气流(图1)。从卫星云图上看,中高纬锋区西段的干区非常明显,说明不断有干冷空气的下沉运动,在山东-河南-陕西南部也存在一条相对干区,在其南侧虽然是副高控制区,但仍存在一条东北-西南走向狭长的大尺度对流云带,这与强大的热带低压环流的涡旋云系有着密切的关系。
分析发现,受副高控制的影响,湖北低层高温高湿,925 hPa露点温度超过21℃,但在500 hPa上存在明显的露点锋(温度差异不明显),表明高层有干空气入侵,有利于不稳定形势的维持和加强。地面上北方有较强冷空气活动,贝湖西部冷高中心气压1 037.5 hPa,高压脊伸向湖北北部,湖北东部有弱冷锋,气温差异不明显,主要表现在中低层和地面风向的辐合切变,切变线或锋线北侧为偏北气流,南侧为热带低压外围的偏南气流,表明低层存在大尺度的辐合上升运动(图2)。
副高控制区本就高温高湿,热带低压环流外围的偏南气流增强了这一特性,北方有较强冷空气活动,表现在高层的露点锋和低层的气流辐合,武汉处于高空露点锋偏南一侧,低层辐合线附近,天气尺度系统提供了强降水发生的有利条件。
8月24日08:00武汉T?鄄logP图上(图3),CAPE高达3 881 J/kg,抬升凝结高度1 000 hPa,自由对流高度925 hPa,300 hPa以下湿层深厚,0℃和-20℃等温线较高,有利于强降水的发生。另外还发现,300 hPa以上有明显干层,结合500 hPa露点锋可以看出干空气是从高层向下侵入,上干下湿不稳定形势加剧,而且在对流发生后,这种干入侵方式会造成较强的下沉气流,加之DCAPE的存在,有利于下沉气流的维持,这支下沉气流对深厚湿对流是非常重要的,阵风锋就是由于下沉气流到达地面向外辐散开来,并与前部的暖湿气流辐合形成的。由于受副高控制,环境气流较弱,垂直风切很小,并未出现大风天气。
3地面风场分析
大范围强对流天气发生时,周围的流场会发生明显转变,此次过程中,14:00之前低层为偏东气流,强对流天气发生时雷达西北方向出现了明显的偏北或西北气流,而南侧仍为偏东或东南气流,这说明低层存在西北风和东南风的辐合切变。分析同时段的地面风场发现,有中β尺度的地面辐合线(偏北风和偏南风)与阵风锋相配合(图4)。
4小结
(1)此次过程发生在盛夏季节,出现了小时雨强超过100 mm的极端降水,这与副高控制下高温高湿以及南方热带低压环流东部的偏南气流输送有密切的关系。另外,北方冷空气活跃,对流层高层形成露点锋,低层形成辐合切变线,导致江淮地区形成东北-西南向的大尺度对流云带。
(2)热带低压外围偏南气流提供了大量的暖湿气流,不稳定形势建立,高层入侵的干空气一方面增强了不稳定形势,另一方面使对流系统中下沉气流加强,阵风锋的形成与它有很大的关系。
参考文献
[1] 邹林,洪林,彭才喜.武汉城市暴雨内涝成因分析及预防措施[J].长江工程职业技术学院学报,2014(3):1-3.
[2] 柳戊弼,王康,江鸿,等.2010年7月8日武漢市暴雨天气过程分析[J].安徽农业科学,2012(33):16255-16258.
责任编辑:郑丹丹