夏季長江中游暴雨過程中天氣系統(tǒng)探究

李妍松　習彪

摘 要：立足長江中游暴雨過程，全面闡釋了長江中游暴雨前后時間段內(nèi)天氣系統(tǒng)的變化情況，主要對對流層高空急流軸和低空SW急流的演變特征進行了闡釋，分析了二者之間的關系；同時，對暴雨發(fā)生之前西太平洋副高的增強西伸、高空急流軸東移的內(nèi)在聯(lián)系進行了系統(tǒng)的介紹。

關鍵詞：長江中游；暴雨過程；天氣系統(tǒng)；大氣環(huán)流

中圖分類號：P458.12 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.124

在我國，暴雨影響范圍較大，尤其是長江中游，暴雨出現(xiàn)的概率更高，強降雨以及持續(xù)性的特征對社會生活影響較大，危害嚴重。氣象部門要深入對暴雨的研究和預報，對暴雨發(fā)生時間段內(nèi)的大尺度環(huán)流條件、溫濕度以及動力條件進行深入的探討。

對于暴雨發(fā)生階段，其在溫濕和動力方面的特征體現(xiàn)在存在位勢不穩(wěn)定的層結、存在水汽幅合的現(xiàn)象、出現(xiàn)深厚濕層和針對位勢的啟動機制、存在高處和低空急流現(xiàn)象，耦合作用明顯。鑒于地域的廣闊性，為了實現(xiàn)對暴雨階段氣候系統(tǒng)的詳盡、準確分析，需要集中對某一地區(qū)的暴雨過程進行全面、詳細和綜合性的分析，明確暴雨過程中天氣系統(tǒng)的特征。因此，鑒于長江中游的代表性，探討夏季這一地區(qū)在暴雨階段氣候變換的情況，主要是大尺度環(huán)流和高低空環(huán)流的演變特征。

1 明確暴雨發(fā)生的時間

重視對大雨進行階段性的選擇，明確暴雨發(fā)生的時間。為了實現(xiàn)對夏季長江中游暴雨發(fā)生過程中天氣系統(tǒng)變換情況的分析，要重視對多次降雨天氣圖和日降水雨量圖的分析，同時與暴雨氣候圖集相結合。通過對這幾次天氣過程的特征進行分析，發(fā)現(xiàn)地面上有鋒面活動、對流層低層有低渦，同時發(fā)生了附帶低空急流。

通過對衛(wèi)星云圖的分析，結合降水方面的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)TBB值較低的區(qū)域呈現(xiàn)多云的趨勢，其數(shù)值與云頂高成反比例關系。也就是說，TBB越低，對流彰顯活躍性，這也是雨帶和暴雨云團的主要特征。一旦TBB達到240 K以下的數(shù)值，則對流云出現(xiàn)，降水強度增大。如果TBB小于210 K，那么意味著云頂已經(jīng)超過了對流層的頂部，降水進一步加劇，呈現(xiàn)十分嚴重的局面。

2 對流層高層環(huán)流和急流軸的變化

通過對暴雨過程進行分析可以發(fā)現(xiàn)，在暴雨發(fā)生之前的48 h至24 h之內(nèi)，日本海和東西伯利亞呈現(xiàn)穩(wěn)定的高壓脊，但是，華北地區(qū)呈現(xiàn)低壓槽，后側為高空急流軸，走向為東南至西北，風速較高。時間的發(fā)展使得這種趨勢不斷增強，位置移動到我國的長江中游上空。經(jīng)過系統(tǒng)地分析，發(fā)現(xiàn)暴雨通常發(fā)生在高空急流軸出口右側的氣流輻散區(qū)域的下部位置，低層輻合是對高層輻散的集中反映，集中反映了高層輻散對暴雨的巨大推力作用，因此，暴雨的出現(xiàn)，根本的原因是受到高空急流軸出口右側位置輻散和上升低層低值系統(tǒng)的影響而發(fā)生的。在暴雨進行的時間里，長江中游的上升趨勢更加迅速和明顯，極為活躍，但是，南北兩側強勢呈現(xiàn)下沉的趨勢，分別位于華南沿海和華北上空，二者表現(xiàn)不同，前者處于南亞高壓南側，后者位于急流軸的北側。就在這個時間段，長江中游的暴雨范圍正好處于高空急流入口的右側位置。在暴雨發(fā)生階段，南側的垂直反環(huán)流被明顯增強。在暴雨的影響下，北側橫越急流軸的經(jīng)向垂直正環(huán)流，形成強大的急流中心。在暴雨發(fā)生24 h之后，環(huán)流形式處于穩(wěn)定不變的趨勢，急流軸強度在逐漸減弱。

3 對流層低層大氣環(huán)流的變化特征

在暴雨發(fā)生36 h至12 h之內(nèi)，結合環(huán)流演變的主要特征，可以分析得出，位于東南沿海SW氣流的涌現(xiàn)是由于長江上游低值系統(tǒng)的存在，其延伸的趨勢為向東。另外，這一氣流的涌現(xiàn)也與西太平洋副高西伸有效千絲萬縷的關系，還伴隨著西部脊的出現(xiàn)。也就是說，在暴雨發(fā)生的前后時間段中，太平洋副熱帶高壓西伸也對SW氣流的強化產(chǎn)生了顯著的推動作用。在長江中游出現(xiàn)暴雨的時候，東南沿海的SW氣流出現(xiàn)了增強的趨勢，風速值極大，達到低谷急流的強度，也就是說暴雨區(qū)剛好處于低空急流的左側位置。由此可見，低空SW氣流的勢頭與暴雨凝結潛熱的釋放強度有關，尤其是與南側的垂直反環(huán)流有關。同時，低空SW急流的增強通過暴雨區(qū)輸送水汽，給暴雨維持提供時間。對于長江中游的暴雨，其促使大量水汽產(chǎn)生，另外，也使得暴雨區(qū)的低層大氣出現(xiàn)增溫和增濕的情況，為暴雨的出現(xiàn)累積了大量不穩(wěn)定的能量，使得對流不穩(wěn)定性增強，因此，在暴雨即將來臨之時，低空SW氣流的增強使得暴雨出現(xiàn)。

4 西太平洋副高西伸與高空急流軸東移的耦合

對于大暴雨的發(fā)生，其來臨之前的低空SW的增強對大暴雨的發(fā)生有較大的推動作用，其一旦增強，便會使其與長江上游低渦的發(fā)生關系密切，產(chǎn)生東移，另外，也與西太平洋副高西伸的關系密切。在暴雨發(fā)生的前兩天，西太平洋副熱帶高壓經(jīng)歷了顯著的增強，同時出現(xiàn)西伸的情況。這種情況的發(fā)生與高空急流軸的東移有著內(nèi)在的聯(lián)系。在暴雨發(fā)生之前的36 h之內(nèi)，高空急流出口的右側運動較強，呈現(xiàn)上升的趨勢，同時，在我國的南海北部灣，也是上升的活動區(qū)域。為此，在這個時期，高空的急流軸出口的右側沒有形成閉合性質(zhì)的經(jīng)向垂直反環(huán)流。當時間在24 h范圍之內(nèi)時，整個急流軸出現(xiàn)東移的趨勢，其活動區(qū)間也進行東移，處于長江中游的上空，形成新的上升范圍。同時，下沉活動區(qū)域形成，主要集中在中南半島，但是，北部灣卻沒有出現(xiàn)較大的變化，強度不大。這也表明，高空急流軸出口右側形成了閉合的經(jīng)向垂直反環(huán)流，主要是由幾個部分組成，例如偏北氣流、偏南氣流、高空急流軸出口處右側的上升運動以及中南半島的下沉。在12 h的范圍之內(nèi)，反環(huán)流發(fā)生移動，抵達長江中游，強度迅速加大，急劇上升，下沉也剛好抵達。這充分說明，垂直反環(huán)流與西太平洋副高西伸進行了有效的結合，并呈現(xiàn)不斷東移的趨勢，直至抵達華南沿海。

5 結束語

針對長江中游的暴雨，隨著時間的不斷推移，其氣候特點在不斷發(fā)生變化，尤其是大雨臨近時期，低空SW氣流的增強對暴雨的發(fā)生起到很大的推動作用。為了實現(xiàn)對暴雨爆發(fā)特點的全面分析，要重視對暴雨來臨之前以及期間氣候類型的探討，以求進行合理地應對，降低其對社會生活的影響。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕