云南省河口县一次暴雨天气过程分析
来源:用户上传
作者:
摘要：本文运用ECMWF0.75×0.75再分析资料、实况监测资料、蒙自探空资料、文山雷达站资料对2018年9月28日凌晨河口县暴雨天气过程分析，分析表明：此次暴雨过程为冷空气入侵配合副高外围暖湿气流所致;持续的水汽供应是造成此次暴雨过程的重要原因;细长的Cape值、“上干下湿”、深厚的暖云层厚度对暴雨的预报有重要指示意义;雷达图上速度辐合区与强降雨区相对应，可以准确预报暴雨落区。
关键词：暴雨;冷空气;上干下湿;速度辐合区
中图分类号：S16 文献标识码：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20200229044
引言
河口瑶族自治县位于滇东南，红河州东南部，东部与文山州马关县接壤，海拔最低点是76.4m，最高点是2354.1m，地势呈阶梯状，北高南低，渐向东南倾斜，以县城河口镇为中心，沿红河、南溪河向东北、西北方向作扇形扩散，年平均降雨量1770.1cm，其中5—10月降雨量1080.0cm，占全年降雨量的80%。在季风环流和复杂地形影响下，河口地区多发生局地强降水。IPCC第5次评估报告指出从20世纪50年代开始，地球上的极端天气包括强降雨已开始增多，在全球范围内，未来强降雨的强度和密度都将上涨，极端降水的频率和强度的增加，导致因强降水引发的气象灾害造成的经济损失呈上升趋势[1]，近年来，国内外学者对我国暴雨特征、降水日变化等作出了一系列研究，陈炯等[2]研究表明，中国西南部短时强降雨活跃时段为20∶00—次日02∶00，呈单峰结构，而许多强降雨都是在各种系统的相互作用下形成的。本文利用河口县域内监测站点逐小时降水资料、探空、雷达等实况，对河口县2018年9月27—28日暴雨天气过程进行简要分析，以期提高对河口地区暴雨天气过程的预报能力。
1天气及灾情实况
2018年9月27日23∶00—28日11∶00，河口县出现大到暴雨，局地特大暴雨天气过程（图1），河口县26个站中有2站超过200cm，1站在150～200cm，2站在100～150cm，5站在50～100cm，其余站点降雨量在50cm以下，最大降雨量出现在桥头乡岔河228.3cm，小时最大雨强为62.2cm（图2），从分布图上可以看出强降雨主要集中在28日05∶00—09∶00，01∶00、03∶00、04∶00可看作此次降水的间歇期。
强降雨导致大南溪河涨水，南溪农场大南溪片区共有144户500人的农业、养殖业受灾，灾害造成直接经济损失140.271万元。
此次过程除红河州个别站点出现短时强降水外，降雨主要集中在河口县及马关县西南部，除岔河、竹瓦房、薄竹箐降雨集中在夜间外，其余站点降水均集中出现在28日07∶00之后。下面对河口县此次强降雨过程进行简单分析，以期提高对红河州局地强降雨的预报能力。
2环流背景
500hPa上贝加尔湖附近切断低压南下，我国西北部受低压后部偏北气流控制，云南南部地区受副热带高压外围西偏北气流控制，切断低压南下过程中副高影响范围扩大。700hPa上滇东地区有明显的冷空气南下，红河州地区受副高外围西偏北气流控制。850hPa上曲靖一带存在偏北风和偏南风的切变辐合区，随着冷空气南下，切变辐合区移至滇中一线，河口地区位于切变线尾部。地面上27日白天昆明、红河及其以西地区受热低压控制，20∶00后冷空气由东至西扩散，地面辐合线自东向西推进，根据河口站每小时变温变压情况分析，地面冷空气于28日凌晨05∶00左右移动到河口县城地区，05∶00之前已影响桥头乡。河口27日最高温度达到32℃，利于不稳定能量的储存。
3物理量分析
3.1水汽条件
27日20∶00—28日08∶00，蒙自探空站上空 700hPa T-Td维持在1℃，从水汽通量散度和比湿剖面可以看出，27日夜间至28日凌晨，河口地区（E103°～104°间，下同）700hPa以下比湿均维持在10g/kg以上，表明空气本身水汽含量充足，同时，850hPa附近有明显的水汽通量辐合中心，28日02∶00与27日20∶00相比，水汽通量辐合范围扩大，表明有持续的水汽输送。不断地水汽输送也是造成此次暴雨的重要原因。
3.2 能量条件
對距离河口最近的探空站（蒙自站）探空图进行分析，27日20∶00（图4）400hPa以下为冷平流控制，“喇叭口”形状明显，表明层结为“上干下湿”，K指数为42.42℃，Cape为1014J/kg，不稳定能量充足，T850-T500达到了26℃，层结十分不稳定，利于对流的发展。细长型的Cape利于产生持续性降水，同时，俞小鼎等[3]也指出根据云的微物理理论，暖云层厚度越厚，越有利于高降水效率的产生，抬升凝结高度（LCL）到融化层高度（0℃）之间的厚度可作为暖云层厚度的估计，从探空图上可以看出，27日20∶00暖云层厚度较厚，利于强降水的产生。
4雷达图分析
从雷达图上分析，27日22∶37左右桥头乡和南溪镇交界处开始出现明显的对流云团并继续发展，最强回波中心达到35dbz以上（图5（a）），28日00∶00岔河、薄竹箐出现短时强降水。2∶38在0.5°仰角速度图上出现了明显的速度辐合，辐合中心在马关县境内，对流在03∶00—04∶00有所减弱，但在04∶00后又明显增强，速度辐合区范围扩大并维持（图5（b）），04∶00—05∶00时岔河的小时降雨量达到了56.4cm。且岔河、竹瓦房、薄竹箐3个监测站点上空的强对流云团和速度辐合区一直持续到08∶00之后，导致3个站点出现了持续性强降水。
5结论
此次暴雨过程是在切断低压南下的环流背景条件下，中低层冷空气入侵，近地面切变辐合抬升配合所致，冷空气与副高外围暖湿气流配合建立不稳定层结。
过程期间河口地区比湿维持在10g/kg以上，且有明显的水汽通量辐合，持续的水汽供应是造成此次暴雨的重要原因。
探空图上表现出明显的“上干下湿”特征，细长型的Cape区，及暖云层厚度均能较好地反映此次暴雨天气过程，对暴雨过程的预报有一定的指示意义。
雷达图明显表现出了此次暴雨的演变过程：对流单体强回波中心长时间维持在35dbz以上，速度图上正负速度区交错分布，且表现出了明显的速度辐合，表明对流发展旺盛，利于中小系统的组织和维持，速度辐合区与强降雨区相对应，可明确指示暴雨落区。
参考文献
[1] 林建，杨贵名.近30年中国暴雨时空特征分析[J].气象，2014，40（475）：07，42-52.
[2]陈炯，郑永光，张小玲，朱佩君.中国暖季短时强降水分布和日变化特征及其与中尺度对流系统日变化关系分析[J].气象学报，2013，71（03）：3-18.
[3] 俞小鼎，姚秀萍，熊廷南，等.多普勒天气雷达原理与业务应用[M].北京：气象出版社，2007.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15136121.htm
