上饶一次暖区大暴雨天气过程分析

(整期优先)网络出版时间:2020-10-14
/ 2

上饶一次暖区大暴雨天气过程分析

徐瑾薇

玉山县气象局,江西 上饶 334000

摘要:2020年7月2日,上饶地区出现暖区中尺度对流性大暴雨天气过程。中尺度分析显示了该过程上干下湿、上冷下暖的结构特征,各项不稳定指数符合强降水天气发生发展的条件。对地面辐合线抬升作用的考虑不足,是此次预报失误的主要原因。从雷达回波可以发现,强降水发生区域有多个中尺度对流回波单体和回波带在发展中经过,而发展中的中尺度对流回波单体的降水效率非常高,引发多地的短时强降水,这种“列车效应”的影响下,最终造成此次大暴雨天气。

关键词:中尺度对流;物理量场;地面辐合线;列车效应

1实况分析

2020年7月2日08时至3日20时,上饶地区出现大暴雨天气过程,上饶国家站出现4站次大暴雨,7站次暴雨,以婺源县173mm为最大。区域站出现2站次特大暴雨,88站次大暴雨,101站次暴雨,以德兴市渔塘村278.1mm最大。此次过程降水集中在2日的午后到傍晚,降水持续时间较长,范围较集中,并且强度很大,雨带随回波自西南向东北移动。

2天气形势

2.1天气形势分析

200hpa:2日08时200hpa赣北北部呈明显的反气旋性环流,从2日08时的流场图(图略)中可以看到我省北部处于西北风的强大辐散区中,有利于“抽吸”作用的产生。

500hpa:2日08时欧亚中高纬呈两槽一脊的形势,高压脊位于中国西部附近,东侧的槽即将东移入海,槽后脊前强偏北气流引导北方冷空气南下,副高脊线位于25°N附近,在其西北侧有个南支槽,槽前强盛的西南暖湿气流与北方冷空气在长江中下游一带交汇,为此次大暴雨过程的发生发展提供了有利的背景条件。

700hpa:上饶地区急流强度由2日08时的8m/s增强到了2日20时的18m/s,正好处于低空急流的大风速带中,说明该地区有着明显的水汽辐合和动力抬升条件,低层暖湿平流的输送对产生位势不稳定层结提供了进一步的帮助,德兴市和婺源县是正切变涡度区,有利于强对流的发生与发展。

850hpa:2日08时切变线位于我省北部,上饶位于切变线的南侧为一致的西南风,上游赣州到下游衢州有个4m/s的风速辐合。一直到3日08时西南气流都是个逐渐加强的过程,切变北抬雨带跟着北抬直到移出江西,上饶地区的降水开始慢慢减弱。

925hpa:整体形势与850hpa近似,超低空急流对上饶地区进行了源源不断的水汽输送。

地面:2日08时地面辐合线正好位于上饶北部地区,并且之后一段时间稳定少动,辐合线是触发强对流天气的重要机制,这次过程正好在辐合线附近产生了强对流天气,到了3日20时辐合线逐渐往东北方向移动,强的回波带也跟着东移北抬。

2.2中尺度分析

5f869be14ac0e_html_5570570f8c1522f2.png5f869be14ac0e_html_6a21af0c564d0593.png

图1: 2日08时中尺度分析 图2: 2日08时南昌探空图

由图1可见,7月2日上饶大暴雨过程是一次暖区的对流性降水。此时江西北部925hPa比湿为17g/kg。比湿达到了江西出现暴雨的比湿阈值,850hpa整个赣北都是处于比湿大于15g/kg的广阔的显著湿区当中,500hpa有一条从安徽伸展到两广地区的干舌,湿区的南侧中低层有较为明显的西南风大风速带,850hpa为12m/s,达到了急流的标准,并且700hpa和925hpa的急流还一直在建立加强,此时上饶正处于急流出口区的北部,随着时间的推移急流出口区和大风速带逐渐向北移动。湿区中南部的850hpa为温度大于20℃的暖脊,500hpa整个中南大部都为温度小于-3℃的冷槽,上饶正好处于暖脊和冷槽的重叠区域,温差达到23℃。该地区完全具备上干下湿、上冷下暖的结构,满足强对流发生发展的水汽和不稳定条件,同时还具备三个抬升触发条件。在水汽、不稳定和抬升触发三个条件影响下,850hpa切变南侧的地面辐合线附近发生了强对流性大暴雨天气。

2.3探空图

图2当中,0℃层上下有较明显的湿度分层,呈喇叭口的形状,上干下湿结构较明显。各项稳定度指数Si=-0.61,K=36.3℃,LI=-4.36,显示出大气较不稳定的特征。且中低层湿度处于较为饱和的状态,对强降水的发生发展较为有利。在切变线南侧低空急流建立加强和地面辐合线的共同触发下,不稳定能量强烈释放,造成强对流天气的发生。强对流天气的发生发展还要有一定的触发机制,由于地面辐合线一直在上饶中北部附近,所以此次过程的强降水下到了这块区域。

3雷达图分析

从2日08时局地的分散性回波正在生成,到了12时逐渐加强合并形成了一条西北到东南走向的强回波带,随着引导气流东移北抬移出上饶,这段时间最大小时雨强对应出现在上饶东北角的婺源,为08时的31.7毫米。到了16时随着气温升高热力条件逐渐转好,此时整个上饶的大部分地区都有新的对流云系生成并逐渐东移发展,上饶地区出现45dbz以上的回波区。2日20时中γ尺度的对流云块发展为中β尺度并继续发展东移,其移动路径影响到鄱阳地区,受地面辐合线的影响加强到了55dbz,回波形态表现为强飑线造成了两小时95.7mm的短时强降水。此时随着能量的释放与中低层西南气流的减弱,回波带随着地面辐合线的东移开始移出上饶,回波强度和降水也开始逐渐减弱。整个过程回波带与地面辐合线的变化特征一致。而在这整条回波带移动变化的过程中,上饶的中北部地区一直是各个新生对流云块增强移动过程中主要影响的区域,对应的回波中心出现大于50dbz的强回波区,造成多个局地短时强降水,形成“列车效应”,引发了大暴雨的发生。

4小结

上饶7月2日大暴雨是一次暖区的中尺度对流性暴雨天气过程,发生于副高 588dagpm 线外围,是发生在中高层东北冷涡后部西北气流南下、副高逐渐北抬的天气背景下;上干下湿,上冷下暖的结构提供了水汽和不稳定条件,中低空急流的加强及地面辐合线的摆动提供了抬升触发条件,各项不稳定指数也有利于产生强降水。地面辐合线是做好这种特殊暖区降水的预报的关键。雷达拼图提供的中尺度对流强回波变化情况直观对应了降水时段、强度及区域的变化,多个对流单体的发展、移动、合并成回波带并不断影响上饶中北部地区形成“列车效应”,也是此次大暴雨过程的直接原因。

参考文献:

[1] 丁一汇,暴雨和中尺度气象学问题,气象学报[J],1994,274~283

[2] 赵玉春,王仁乔.一次致洪暴雨的中尺度分析[J].气象科技,2005,33(3):245-249.

作者简介:徐瑾薇(1992-)女,汉,江西省上饶市人,本科学历,助理工程师,从事气象工作