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2018年8月20-22日庄浪县一次暴雨天气分析

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  摘 要:本文利用自动气象站雨量观测资料、卫星云图等多种观测资料,重点从天气实况与灾情、天气形势与影响系统、物理量诊断、卫星云图分析等角度针对2018年8月20~22日发生在庄浪县的一次暴雨过程进行分析,结果表明:本次暴雨过程主要受高原槽前西南气流与新疆脊前西北冷空气共同影响,700hPa配合有切变线,低层辐合抬升明显,共同形成此次暴雨过程;暴雨发生过程中暖湿条件较好,水汽通道建立,水汽辐合明显,为此次暴雨过程提供了强有力的暖湿条件。而且此次过程具有典型的对流不稳定性,很好的反映了此次暴雨、强降水天气的对流性特征。
  关键词:暴雨;水汽辐合;水汽通量;庄浪县
  一、实况与灾情
  20日夜间到21日夜间,庄浪县普降中到大雨,局地出现暴雨,全县过程累计雨量有13个站超过25mm,4个站超过50mm,达到暴雨量级4站分别为:大庄58.8mm、柳梁55.4mm、韩店52.9mm、朱店50.5mm。18乡(镇)累计雨量最大为大庄58.8mm,最小为良邑12.7mm,其中21日出现两站次短时强降水,出现时间及小时降水量分别为:12~13時朱店22.9mm、14~15时阳川22.1mm。
  此次降水具有以下特征:分布较均匀,暴雨落区主要在西部和南部,中部降水较弱,以中雨为主;降水持续时间短,雨强大,局部地方出现短时强降水;降水范围大,属于一次自西向东的大范围强降水过程。
  二、天气形势和主要影响系统
  20日08时,500hPa高原有低槽发展,庄浪县仍位于弱脊内,700hPa偏南风开始发展,20日夜间至21日白天,低层有切变经过本地,与庄浪县主要降水时段较匹配;22日08时,500hPa低槽继续东移,温度场落后于高度场,平凉全市位于槽后西北气流,700hPa切变线东移南压,转为其后的偏北风控制,庄浪县降水已结束,天气转晴(图1)。分析21日20时综合图(图2),500hPa高原槽东移至平凉市东部,700hPa甘肃陇东南切变线清楚,低层辐合抬升明显,庄浪县整层位于显著湿区,700hPa比湿≥10g/kg,同时伴有一水汽辐合带,说明暖湿空气较强,辐合上升明显。200hPa庄浪县位于高空急流南侧,高层辐散,具有一定的动力抽吸机制。从各项不稳定指数来分析,平凉市东部位于CAPE≥600J/kg的显著不稳定能量区内,850、700hPa庄浪县均位于假相当位温≥75℃、70℃的高能舌内,另外,全县位于Ki≥40℃的不稳定区,中部LI≤-1、东部LI≤-2,综合各类不稳定指数分析,可以看出21日20时,平凉市中东部大部分地方已经处于高温高湿和大气不稳定状态下,中西部降水减弱,东部降水加强,庄浪县降水趋于结束。
  三、物理量诊断分析
  (一)水汽条件分析
  1.相对湿度和比湿。沿35.2°N做相对湿度的垂直剖面图(图略),20日20时,从近地层到对流层高层庄浪相对湿度均位于70%以下,水汽机制还未建立;21日08~14时,整层湿度逐渐增大,但高空仍位于50%左右,500~850hPa达80%以上,大值中心位于700~850hPa附近,呈“上干下湿”的分布特征,层结不稳定,与主要的强降水时段相对应,21日20时,近地层到500HPa,仍位于湿度大值区,500HPa以上,湿度开始减小。
  2.水汽通量散度。进一步分析700hPa水汽通量散度,21日08时,云南西南有一水汽辐合中心,其值达-12,庄浪位于水汽通量辐合区,自西向东降水增强,为此次本地局地暴雨的发生、发展提供了有利的水汽条件;21日20时,大的水汽辐合中心位于甘南——四川一带,庄浪县水汽辐合减弱,值位于0~10,降水减弱;22日08时,水汽辐合区移出本地,全县降水结束。
  (二)热力、动力条件分析
  1.涡度。21日08时,庄浪县整层无明显涡度平流;14~20时,宁夏高空有正涡度大值中心不断东移南压,庄浪县高低层均为正涡度,最大值达20以上,暴雨区从高空到低层均有正涡度平流输送,有利于垂直上升运动的维持和加强;22日08时,正涡度大值中心东移南压减弱,降水结束。
  2.温度平流。21日08时,庄浪县高空有冷平流,强中心位于300hPa附近(图3—1),至20时,庄浪县上空强中心下降至500hPa附近(图3—2),冷空气不断下沉,近地面多日以来持续高温,与高层冷空气相遇上冷下暖,层结不稳定,有利于垂直上升运动的维持和加强;22日08时,庄浪县高低空均受冷平流控制(图3—3、图3—4),无明显上升运动,降水结束。
  四、中尺度云图分析
  分析21~22日红外云图的演变情况发现,21日08时在兰州、白银一带有一对流云团A东移发展加强,11时,在甘肃省西南部有新的云团B发展北移,此时对流云团A已至庄浪县,带来降水,13时两云团合并,14时成为一个新的发展强盛的对流云团C,强中心位于庄浪县东部——崇信一带,这与午后的强降水有很好的一致性;之后对流云团C在东移过程中不断减弱,庄浪县降水开始减弱,同时,甘肃省西南部不断有新的对流云团在东移北抬的过程中发展加强合并,至20时,形成新的发展强盛的对流云团D,强中心位于我市中东部,此时庄浪县无明显对流云团,降水基本停止,而平凉东南部迎来强降水,这与平凉市夜间的降水分布有很好的一致性,东移南压至23时,对流云团D主体已移出平凉,平凉东部主要强降水也开始减弱;后期,降水结束时段,平凉全市上空无对流云团,天气转晴。
  五、结束语
  此次过程主要受高原槽前西南气流与新疆脊前西北冷空气共同影响,700hPa配合有切变线,低层辐合抬升明显,共同形成此次暴雨过程。
  从相对湿度、水汽通量和水汽通量散度场均可以反映出此次过程中,暖湿条件较好,水汽通道建立,水汽辐合明显,为此次暴雨过程提供了强有力的暖湿条件。
  另外,分析探空图和中尺度红外云图可以看出,此次过程具有典型的对流不稳定性,很好的反映了此次暴雨、强降水天气的对流性特征。
  关于本地强降水和暴雨的预报,已基本具备相对成熟的思路,但夏季强对流天气的预报仍然存在一定的难度,特别是强降水量级的把握,仍需要深入仔细的研究。
  参考文献:
  [1]常臻,马真,薛啟等.2016年7月18日平凉市暴雨天气分析[J].现代农业科技,2019(17):213,215.
  [2]樊晓春,王若升,李常德等.2010年7月甘肃东部一次致灾大暴雨诊断[J].干旱气象,2013(2):342-347.
  作者简介:邢刚(1993—1)男,汉族,甘肃省会宁县人,本科,助理工程师,从事县级气象综合业务工作。
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