葉忠生,葉來敏,王南玉
(1.長泰縣氣象局;福建 長泰 363900;2.平和縣氣象局,福建 平和 363700)
2013 第7 號臺風(fēng)“蘇力”,于7 月8 日08 時在西北太平洋洋面上生成,7 月13 日16 時在福建省連江縣黃岐半島登陸,登陸時中心附近最大風(fēng)力12 級(33m/s),后逐漸穿過我省北部,進(jìn)入江西境內(nèi)。臺風(fēng)登陸后,長泰縣處于臺風(fēng)的左下方,“蘇力”對長泰縣的影響主要以暴雨為主,影響時間段是從13 日10 左右到14 日07 時左右,在此期間,長泰縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)普降大暴雨(表1)。最大風(fēng)力出現(xiàn)在山重,20.7m/s,極大風(fēng)向238,出現(xiàn)在7 月14 日00 時。本站最大風(fēng)力7.9m/s,極大風(fēng)向206,出現(xiàn)在7 月13 日21 時。
7 月13 日08 時的高空圖顯示:高層副高強(qiáng)盛,呈帶狀,而強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“蘇力”在其的左下方,由于副高推力的作用,使強(qiáng)“蘇力”登陸后偏離原來向北移動的軌道改向西偏南移動,從而使長泰縣進(jìn)入“蘇力”影響的范圍圈內(nèi)。長泰縣處于“蘇力”外圍環(huán)流圈的左側(cè),且在13 日10 時至14 日07 時期間,“蘇力”中心有一個靠近的階段,長泰縣地面和高空有個明顯減壓的過程,且高層等壓線比低層等壓線密集,高層減壓速度比低層減壓速度快,從而似的長泰縣上空層結(jié)不穩(wěn)定,為此次暴雨的產(chǎn)生提供了外力因素及抬升動力條件。
風(fēng)場包含了風(fēng)速和風(fēng)向兩個要素,表塑了空氣運(yùn)動的方向和快慢,即表示了氣團(tuán)運(yùn)動的劇烈程度。據(jù)2013 年7月13 日08 時的風(fēng)場資料可知:長泰縣高空三層都是東北風(fēng)和西北風(fēng)的風(fēng)向輻合,且處于強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“蘇力”倒槽的左側(cè)。500hPa 風(fēng)速掛旗,850hPa 風(fēng)速大于10m/s,且上風(fēng)區(qū)的風(fēng)速大于下風(fēng)區(qū)的風(fēng)速,則在長泰縣上空有氣團(tuán)的堆積,有風(fēng)速的輻合,且東北風(fēng)是從海上吹向陸地的風(fēng),水汽含量大,所以有利于水汽的滯留,濕度會增大,為此次暴雨過程提供了水汽來源條件。而風(fēng)向和風(fēng)速的輻合則為此次暴雨過程提供了有利的動力抬升作用。
垂直速度是大氣在垂直方向上運(yùn)動的快慢,能反映氣層是否穩(wěn)定的因素。垂直速度為負(fù)值則氣體上升運(yùn)動,為正值則氣體下沉運(yùn)動。圖1 是2013 年7 月13 日08 時的垂直速度場,從200hPa 垂直速度場(圖1a)中可以看出,長泰地區(qū)在上空200hPa 還是處于垂直速度負(fù)值區(qū),且在其的右上區(qū)與左下區(qū)各有一個垂直速度正值區(qū),氣團(tuán)在福建區(qū)域上升運(yùn)動后向右上及左下區(qū)擴(kuò)散并下沉。從850 hPa 垂直速度場(圖1b)上可以看出長泰地區(qū)處于垂直速度-12 至-16 之間,低層氣體的上升運(yùn)動強(qiáng)烈,帶動底層水汽上升凝結(jié)成云降雨。通過垂直速度場上可以分析出福建上空氣團(tuán)是向上運(yùn)動,且上升的垂直尺度大,使得氣團(tuán)有足夠的時間和空間冷卻凝結(jié)形成水滴,產(chǎn)生暴雨過程。這為此次暴雨的產(chǎn)生提供了有利的動力抬升條件。
圖1 2013 年7 月13 日08 時垂直速度場
相對濕度是表示氣體中水汽含量多少的物理量,相對濕度值越大則表示大氣中的水汽越充足,反之則表示水汽不足。從長泰上空的相對濕度場的時間變化對比可知:從2013 年7 月13 日08 時到20 時,是一個相對濕度增大的過程,即水汽含量增大,是水汽堆積的結(jié)果,這與上訴中風(fēng)場的分析相一致。從相對濕度場的空間變化上,13 日08 時長泰上空850hPa 的相對濕度在70%~80%,500hPa 的相對濕度在60%~70%,這表明了長泰地區(qū)上空的濕層厚,且長泰是處于濕度的大值區(qū),這為此次的暴雨過程提供了充足的水汽條件。
K 指數(shù)是反映大氣穩(wěn)定的一個物理量,K 指數(shù)值愈大,潛能愈大,則大氣越不穩(wěn)定。從長泰縣上空K 指數(shù)的變化上看出(圖2),13 日08 時(圖2a),K 指數(shù)值在32℃左右,13 日20 時(圖2b),K 指數(shù)值在36℃左右。K 指數(shù)有一個加大的趨勢,這表明了長泰州地區(qū)上空大氣層結(jié)越來越不穩(wěn)定,有利于此次暴雨的發(fā)生發(fā)展。
(1)此次暴雨過程是發(fā)生在強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“蘇力”外圍環(huán)流影響下的產(chǎn)物,具有過程時間短,強(qiáng)度大,范圍廣的特點(diǎn)。
(2)長泰上空有東北風(fēng)和西北風(fēng)的風(fēng)向及風(fēng)速輻合,有一個臺風(fēng)倒槽影響。有利于大氣的抬升成云降雨。
(3)從物理量上看,長泰上空有很深厚的氣體上升運(yùn)動空間,深厚的水汽層,K 指數(shù)大值區(qū),且都是增大的趨勢,這表明暴雨過程中長泰縣上空處于大氣高濕,輻合上升和層結(jié)不穩(wěn)定區(qū)。