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(內(nèi)蒙古呼和浩特市賽罕區(qū)氣象局,內(nèi)蒙古呼和浩特 010020)
暴雨和強降雨是我國夏季主要災(zāi)害天氣之一,暴雨引發(fā)的洪澇災(zāi)害嚴重威脅著人們的生命財產(chǎn)安全和國民經(jīng)濟建設(shè)順利開展。因此,暴雨天氣預(yù)報是各個部門廣泛關(guān)注和氣象部門極為重視問題。下面針對2016年8月17日呼和浩特市大到暴雨天氣過程的成因進行深入分析,找出大暴雨天氣原因,為呼和浩特市暴雨天氣預(yù)報積累經(jīng)驗,同時為地方政府部門抗旱、防汛、防災(zāi)、減災(zāi)等工作提供科學的參考依據(jù)。
受副熱帶高壓外圍偏南暖濕氣流和冷空氣的共同影響,2016年8月17-18日呼和浩特市局部地區(qū)出現(xiàn)大到暴雨天氣,降水最強時段在17日,其中市區(qū)北部降水量為80.4 mm,市區(qū)南部降水量為68.7 mm。
大到暴雨天氣出現(xiàn)之前,副熱帶高壓活躍,35°N以北有588線,而內(nèi)蒙古中西部大部分地區(qū)受584線控制。17日08:00-20:00,因副熱帶高壓西北邊緣西風短波槽的影響,高能高濕區(qū)同西風短波槽在副熱帶高壓外圍交匯,引發(fā)呼和浩特市局部地區(qū)出現(xiàn)暴雨天氣。17日20:00 700 hPa,高壓壩控制整個呼和浩特市,西南低渦外圍偏南氣流則對西部偏南地區(qū)產(chǎn)生影響,呼和浩特市西部有顯著濕區(qū)形成,比濕數(shù)值在8~11 g/kg;850 hPa比濕數(shù)值在8~17 g/kg;整層都被暖區(qū)控制,暖濕切變線影響下,地面氣旋東移北上,呼和浩特市局部暴雨天氣出現(xiàn)在氣旋頂端偏東和偏南氣流輻合處。18日08:00,副熱帶高壓西北邊緣有短波小槽東移,推動呼和浩特市第二階段強降水天氣。兩次強降水天氣均受到副熱帶高壓外圍和西風帶短波槽疊加影響,中低層處暖濕氣團控制整個暴雨區(qū),低層切變線和地面氣旋頂部偏東風和偏南風輻合作用,促進呼和浩特市出現(xiàn)暴雨天氣。
3.1 水汽條件 16日20:00,呼和浩特市在700 hPa濕區(qū)內(nèi),說明中低層處于飽和或接近飽和狀態(tài)。同時700 hPa偏南氣流也攜帶大量水汽進入河西地區(qū),中低空相對濕度大于80%。大到暴雨天氣出現(xiàn)過程中,低空相對濕度一直大于80%。分析水汽通量,呼和浩特境內(nèi)存在水汽通量高值區(qū),有水汽輸送帶不斷向呼和浩特市輸送水汽。17日20:00,850 hPa水汽通量散度以負值為主,水汽輻散明顯;850 hPa以下水汽通量散度以正值為主,說明有明顯的水汽輻合,低層輻合高層輻散配置促進大到暴雨天氣發(fā)生發(fā)展。
3.2 垂直速度 通過對不同高度層垂直速度分布情況的分析,暴雨天氣整個呼和浩特市上空垂直速度均為負值,整個區(qū)域上空大氣上升運動強烈,為低層水汽垂直輸送提供了有利條件,同時促進不穩(wěn)定能量釋放和強對流天氣出現(xiàn)。
3.3 散度、渦度 16日08:00至18日08:00散度垂直分布場,呼和浩特上空低層以輻合上升運動為主;16日20:00至17日20:00以上層輻散、中下層輻合為主,500 hPa以上為輻散,其中200 hPa存在最大輻散中心,利于強烈抽吸作用形成;20:00后高層輻散、低層輻合環(huán)流逐漸消失,700~200 hPa為一致輻合上升環(huán)流形勢,是降水天氣持續(xù)的主要原因。
結(jié)合渦度垂直分布場,在暴雨天氣出現(xiàn)時段內(nèi)(見圖1),850~500 hPa主要以正渦度區(qū)為主,空氣塊逆時針旋轉(zhuǎn);500~200 hPa以負渦度區(qū)為主,空氣塊順時針旋轉(zhuǎn)。因氣塊垂直方向從逆時針向順時針旋轉(zhuǎn),氣流不穩(wěn)定明顯,為強降水天氣的出現(xiàn)提供了有利條件。
圖1 2016年8月17日08:00至18日08:00呼和浩特市渦度垂直剖面
(1)8月17日08:00-20:00,在副熱帶高壓西北邊緣西風短波槽的影響下,副熱帶高壓外圍高能高濕區(qū)與西風短波小槽交匯處出現(xiàn)區(qū)域性暴雨天氣過程。
(2)700 hPa偏南氣流攜帶大量水汽輸送到呼和浩特市,中低層濕度大于80%,為強降雨天氣出現(xiàn)提供了充足的水汽條件,再加上低層輻合高層輻散配置促進大到暴雨天氣發(fā)生。
(3)暴雨天氣出現(xiàn)過程中整個呼和浩特市上空垂直速度均為負值,說明區(qū)域上空大氣上升運動強烈,促進不穩(wěn)定能量釋放和強對流天氣出現(xiàn),為暴雨天氣的發(fā)生提供了動力條件。