白學文 李艷平
摘 要 利用常規(guī)氣象觀測資料等對2014年6月6-7日玉溪市暴雨天氣過程的天氣形勢、物理量條件等進行分析。分析得出,此次暴雨發(fā)生背景為弱冷空氣及低渦切變線,西南急流為暴雨區(qū)輸送了大量水汽,切變線及輻合區(qū)成為動力抬升的有利條件,且不穩(wěn)定能量變化與暴雨時段十分吻合。
關鍵詞 暴雨;低渦;切變線;西南急流
中圖分類號:P458.121.1 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.18.122
玉溪市位于云南省中部,北緯23°19′~24°53′、東經101°16′~103°09′,地處云貴高原西緣,境內地勢西北高、東南低,地形地貌復雜,山地、峽谷、高原和盆地交錯分布,平均海拔1 800 m。由于處于低緯度高原區(qū),玉溪市屬于有亞熱帶季風氣候,受復雜的地形及印度洋、北部灣溫濕與干燥氣流綜合影響變化,干濕季分明,垂直氣候明顯,溫和濕潤,雨季集中在5-10月,6-8月常出現(xiàn)暴雨、大暴雨,范圍小、強度大的單點暴雨頻繁發(fā)生。2014年6月6-7日,玉溪市出現(xiàn)了暴雨天氣過程,造成了很大影響。本文針對此次暴雨天氣過程進行分析,旨在為汛期暴雨預報提供參考。
1 天氣形勢分析
6月4日,500 hPa上,高原槽出現(xiàn)東移,到達黔桂湘交界處。6月5日,河套西側的高空槽東移南壓,同時副熱帶高壓持續(xù)維持,在這種情況下,高原槽出現(xiàn)西退并有所南壓,呈東東北-西南南走向。6月6日08:00,高原槽東移到云南以東地區(qū),玉溪市處于槽前西南暖濕氣流影響范圍中;20:00,高原槽向東移至廣東地區(qū),玉溪市上空呈現(xiàn)偏西氣流,6月7日偏西氣流轉為槽后偏北氣流,降水結束。
850 hPa上,6月5日凌晨,有低渦切變線移入云南省以東地區(qū),之后切變線南壓并穩(wěn)定維持,切變線附近及南側部位不斷有對流云發(fā)展,這些對流云系沿著切變線方向移動,我國南方地區(qū)出現(xiàn)一直的西南氣流,玉溪市處于西南氣流水汽輸送帶內,高溫高濕有利于玉溪市強降雨天氣的發(fā)生發(fā)展[1]。6月6日08:00,低渦在高空槽引導下不斷東移,切變線南壓至玉溪市南部,切變線南側西南氣流形成急流,隨著切變線的不斷南移,低層暖濕空氣受到擾動加劇輻合上升,成為暴雨天氣產生發(fā)展的有力的動力抬升條件。6月20日,影響該地區(qū)的切變線勢力減弱,但仍維持不變,到了7日。切變線東移南壓出海,玉溪市轉為偏西北風,降雨逐漸減弱并停止。
700 hPa上,與850 hPa相比,切變線落后于850 hPa切變線,而且南側偏西西南氣流較強,6月5-6日,玉溪市受到西南氣流及切變南側較強的西南急流共同影響,在6月6日夜間,西南急流轉為偏西急流。對應850 hPa上,925hPa上也出現(xiàn)了明顯的切變系統(tǒng),較850hPa相比其輻合強度偏弱,但南移速度與850hPa相比速度明顯較快。
2 物理量分析
2.1 水汽條件
暴雨的產生必須具備充足的水汽及源源不斷的水汽輸送。在此次暴雨天氣過程中,來自孟加拉灣的暖濕空氣經中南半島到廣西再到云南,遠遠不斷的被輸送至玉溪市上空,成為產生暴雨天氣的充足的水汽條件。對此次暴雨過程中的各層相對濕度數據資料進行分析可知,6月5日玉溪市相對濕度出現(xiàn)了明顯的上升,近地面處形成中心值為90%的相對濕度中心,且700~850 hPa形成一相對濕度中心;6月6日20:00,700~850 hPa的相對濕度繼續(xù)上升,相對濕度中心值上升至94%。
對此次暴雨天氣水汽通量場進行分析,其中在6月5日白天到夜里以及6月6日夜間這兩個時段內玉溪市上空均存在著水汽通量最大值中心,水汽通量大值中心位于925~700 hPa,源源不斷的水汽輸送致使玉溪市上空存在明顯的增厚增濕,形成有利的水汽輸送帶,孟加拉灣大量水汽沿水汽輸送帶到達玉溪市上空。這是發(fā)生暴雨的必要條件,水汽通量大值中心出現(xiàn)時間與強降雨基本上與強降雨時間對應、一致。水汽通量散度場上,6月5日,低層及近地面為存在著負值中心,低層形成水汽輻合,在6月5日夜間低層轉為正的水汽通量散度,700~500 hPa存在著中心強度為-10的明顯的負的水汽通量散度中心,可見在中層上有著顯著的水汽輻合。6月6日08:00-7日08:00期間,925~850 hPa上存在著負散度中心,700~500 hPa上均為正散度。由此可見,此次暴雨過程中水汽輻合主要出現(xiàn)在低層。
2.2 動力條件
2.2.1 渦度場合散度場
對此次暴雨天氣過程前后的渦度場進行分析可知,6月5日08:00,玉溪市處于正渦度中心,渦度值達到了34。20:00左右,正渦度不斷向上擴展,占據了玉溪市整個大結局,渦度中心值也增強至51,正渦度中心移至廣西的西南部,促使玉溪市暴雨天氣發(fā)生發(fā)展起來。6月6日08:00-7日08:00,正渦度中心持續(xù)維持在玉溪市上空。由渦度場可以看出,6月5-7日,近地面到500 hPa均為正渦度,其中500 hPa上5日存在著正渦度中心,6月6日開始,正渦度中心下降至700 hPa。
2.2.2 垂直速度
在整個暴雨過程中,大氣層存在著明顯的上升運動,使大氣層積聚了大量不穩(wěn)定能量并得到釋放,對于水汽、動量的垂直輸送十分有利。據資料,6月5日08:00,500 hPa上,云南省存在著中心值為-52m/s的負速度中心,上升運動明顯;20:00負速度轉為正速度。6月6日08:00-7日08:00玉溪市一直處于負的垂直速度影響范圍內,強烈的上升速度為暴雨天氣的發(fā)生發(fā)展提供了有力的動力條件。6月5日當天,700 hPa上存在著垂直速度大值中心,強度達到了12 m/s,700~200 hPa均為負的速度區(qū)。20:00,近地面至300 hPa轉為正速度區(qū),6月6日玉溪市上空又轉為較強的負速度區(qū),中心值為-25 m/s的垂直速度中心位于500~400 hPa,6月6日20:00,再次轉為正速度,強度較弱,降水趨于減弱??傊?,垂直速度變化與強降雨時段基本一致[2]。
2.3 不穩(wěn)定條件
2.3.1 K指數
K指數用于描述大氣穩(wěn)定度,當K指數越大時,表示大氣越不穩(wěn)定,據研究表明K指數>35時有利于暴雨和強對流天氣的發(fā)生。6月5日08:00,云南大部分地區(qū)K指數都達到了35,玉溪市一帶K指數達到了38 ,20:00,中南半島中北部至北部灣海綿均為K指數大值中心,并向云南省伸出高能舌,玉溪市K指數達到40~42;6月6日08:00,K指數有所下降,但20:00左右又升至38。說明整個暴雨過程中玉溪市上空存在著較強的不穩(wěn)定能量,大氣層結處極不穩(wěn)定狀態(tài),K指數大值時段與強降水時段吻合。
2.3.2 假相當位溫
分析850 hPa假相當位溫場可知,6月5日,存在著中南半島伸向北部灣的高能舌,云南南部地區(qū)有密集的等θse線;6月6日08:00,云南大部分地區(qū)θse不高,但20:00左右,θse高值中心再次向北伸出高能舌,云南省境內θse線密集。說明玉溪市上空呈現(xiàn)對流不穩(wěn)定狀態(tài),有利于暴雨天氣的出現(xiàn),鋒面與切變線南下使得不穩(wěn)定能量得到釋放,暴雨天氣出現(xiàn)。
3 結語
在低渦切變線及弱冷空氣共同影響下,2014年6月6-7日玉溪市出現(xiàn)暴雨天氣過程,這是一次典型的前汛期鋒面暴雨。整個強降水過程中,西南氣流源源不斷第為暴雨區(qū)輸送了大量水汽,暴雨區(qū)上空濕層深厚,是暴雨發(fā)生發(fā)展的有利的水汽條件;切變線南下、強烈的垂直上升運動使大量不穩(wěn)定能量得到釋放,為暴雨天氣提供了有力的動力條件;而且,玉溪市在暴雨期間K指數、θse值均較大,說明暴雨期間暴雨區(qū)上空積聚了大量的不穩(wěn)定能量。
參考文獻
[1]朱乾根,林錦瑞,壽紹文,等.天氣學原理[M].北京:氣象出版社,2003.
[2]黃春華.2014年6月5-7日防港市前汛期暴雨過程成因分析[A].第31屆中國氣象學會年會S2災害天氣監(jiān)測、分析與預報[C].2014.
(責任編輯:劉昀)