阜新地区7月6-7日强降水过程分析

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阜新地区7月6-7日强降水过程分析

陈晟源,宁喜龙,陶倩 ,王楚茜,孙可

阜新市气象局,辽宁阜新 123000

摘  要 利用常规观测资料、地面自动气象站观测资料以及物理量资料从环流形势、水汽条件、动力条件等方面对阜新2022年7月6-7日强降水过程进行天气学诊断分析。结果表明:高空槽和今年第3号台风暹芭变性后的温带气旋是本次过程的主要影响系统;气旋所携带的丰沛水汽,为强降水发生提供了必要的水汽条件,气旋同时也为强降水的发展提供了动力条件;本次过程为比较典型的热带型降水,以稳定性降水为主。

关键词 暴雨;温带气旋;高空槽

引言

暴雨是中国东北地区的主要灾害性天气之一,大范围暴雨常会造成严重的洪涝灾害,引发泥石流、山体滑坡等地质灾害,严重威胁人民生命财产安全。目前,已有许多气象工作者通过统计分析和数值模拟对暴雨进行相关研究[ 1-4 ],总结强降水成因规律,为防灾减灾提供依据。

2022年7月6-7日受高空槽和今年第3号台风暹芭变性后的温带气旋共同影响,阜新市出现强降水过程,最大降水量199.9毫米。此次强降水过程造成我市水利工程设施直接经济损失9729.92万元,损坏(1)型水库3座,小(2)型水库1座,损坏3级及以下堤防1处1220米,损坏护岸204处,损坏塘坝13座,损坏机电井153眼,损坏机电泵站6座,其他水利设施64处。本文针对6-7日的强降水过程选取常规观测资料、地面自动气象站观测资料、以及物理量资料从环流形势、水汽条件、动力条件等方面进行天气学诊断分析,以期提高强降水预报水平。

1 天气实况

2022年7月6日-7日我市出现大雨到暴雨,彰武县东六家子镇、苇子沟镇、两家子镇和阜蒙县十家子镇4个乡镇大暴雨,全市平均降水量44.3毫米,其中阜蒙县平均37.9毫米,彰武县平均54.7毫米,最大降水量出现在彰武县东六家子镇199.9毫米。具体分布如图1。

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图 1 2022年月6日至7日阜新地区降水量图

2 环流形势分析

由图2可知,7月6日白天高空槽位于华北东部,副高位于朝鲜半岛南部,地面气旋位于山东西部,

副高后部低空急流向阜新地区输送水汽。6日夜间高空槽东移位于辽宁西部,副高稳定在朝鲜半岛南部,地面气旋进入渤海后加强,夜间切变线影响移入我区。由图3可知,6日白天温带气旋沿着西南急流向东北方向移动,辽河流域入海口附近为急流出口区和地面气旋的顶部,6日夜间温带气旋继续东移北上,北方干冷空气和低空暖湿气流在辽河流域一带结合出现强降水,同时850hPa低空急流增强到20m/s。阜新地区受高空槽、台风暹芭减弱变性后温带气旋和副热带高压共同影响。期间副高外围的偏南急流不断地向阜新上空输送暖湿气流,为降水提供了充沛的水汽条件。系统的稳定维持,冷暖空气汇聚,大量的水汽输送以及强烈的上升运动造成了阜新地区的强降水天气过程。

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图 2 7月6日08时、20时高空温压场

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图 3 6日08时-7日05时气旋北上路径

3 物理量场分析

3.1水汽条件

充足的水汽输送是暴雨形成的必要条件。它需要本地上空有大量水汽汇聚,以及源源不断的水汽输送[ 5 ]今年第3号台风暹芭变性后的温带气旋所携带的丰沛水汽,为本次强降水的出现提供了有利的水汽条件。从6日20时850hP温度露点差和GPS可降水分图可以看到(图4),阜新地区东南部850hP温度露点差在1左右GPS可降水分达到59mm以上,空气达到饱和并成西北到东南梯次分布,所以此次降水空间分布东南部要强于西北部

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3.2动力条件

6日夜间温带气旋入海风速加强并继续东移北上,干冷空气和低空暖湿气流在阜新东南部一带结合出现强降水,从阜新地区临近探空站的探空资料可知,阜新地区最大上升速度达到了8-9m/s或以上,动力抬升条件较好。在气旋大尺度动力抬升作用下,同时配合地形抬升增幅作用,为本次暴雨过程提供了有利的动力条件。

3.3不稳定条件

对流有效位能(CAPE值)是度量静力稳定度的基本参数之一。由于CAPE是一个同时包含高、低层空气特性的参数,它考虑的是整个大气层结,而不是某几层的状态,因此理论上CAPE最能确切反映大气的静力不稳定状态[ 6]。在此次强降水过程中,阜新地区上空对流有效位能(CAPE值)较小,始终小于200J·kg-1,主要以稳定性降水为主。

4 结论

通过对2022年7月6-7日阜新地区大雨到暴雨降水过程进行诊断分析得出以下结论:

(1)此次大到暴雨过程,降水比较集中且持续时间较长,空间分布东南部要强于西北部。

(2)高空槽和今年第3号台风暹芭变性后的温带气旋是本次大到暴雨过程的主要影响系统,副高稳定少动,使得高空槽在阜新上空稳定维持。

(3)本次过程中比湿长时间维持在12g·kg-1以上,表明有充沛的水汽条件,有利于强降水过程的发生发展。

(4)干冷空气和低空暖湿气流在阜新东南部一带结合,在气旋大尺度动力抬升作用下,同时配合地形抬升增幅作用,为暴雨的发生提供了必要的动力条件,强辐合区与强降水落区相对应。

5此次大到暴雨过程发生期间,阜新地区上空对流有效位能(CAPE值)较低,主要以稳定性降水为主。

参考文献:

[1]孟庆涛,孙建华,乔枫雪 . 20世纪90年代以来东北暴雨过程特征分析[J]. 气候与环境研究,2009,14(6):596-612

[2]寿亦萱,许健民 . 05 . 6东北暴雨中尺度对流系统研究I:常规资料与卫星资料分析[J]. 气象学报,2007,65(2):160-170 .

[3]程航,李燕,蔡冬梅,等 . 大连两次台风暴雨过程对比分析[J]. 气象与环境学报,2019,35(3):1-9

[4]傅慎明,孙建华,张敬萍,等 . 一次引发强降水的东北冷涡的演变机理及能量特征研究[J]. 气象,2015,41(5):554-565

[5]朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等.天气学原理和方法(第四版)[M]. 北京:气象出版社,2007:526-538

[6]张建春,王海霞,陶祖钰.对流有效位能预报能力的统计分析[J]. 暴雨灾害,2014,33(03):209-296

作者简介:陈晟源(1997.04)男,满族,辽宁省葫芦岛市龙港区,本科,助工,从事研究方向:气象局预报员工作