温比亚引起的周口市极端降水诊断分析

(整期优先)网络出版时间:2021-09-16
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温比亚引起的周口市极端降水诊断分析

张岚

河南省项城市气象局 466200


摘要:2018年8月18日,受到台风“温比亚”过程的影响,周口市出现极端降水天气过程,部分地区出现暴雨、大暴雨等天气现象。本文选用地面气象观测资料、高空探测资料等,着重针对台风“温比亚”过程引起的周口市极端降水成因进行分析,结果表明:台风移动路径与副热带高压的位置及其强度密切相关,华北地区强大的高压坝,大别山山脉、豫西伏牛山等地形的阻挡,再加上微弱的引导气流,进而导致台风在周口一带滞留少动;台风“温比亚”过程发生时,三个方向的水汽均持续向暴雨区输送,导致该过程湿层较为深厚;周口上空整层的垂直上升速度呈增强趋势,高层辐散导致中低层的上升运动明显增强,同时还会引发强烈的抽吸作用,为产生暴雨天气过程创造了有利的动力条件。

关键词:台风“温比亚”;极端降水;副热带高压;周口市

引言

我国是世界上台风登陆次数最多且影响最为严重的国家之一,每年在我国登陆的台风数量大约有7~8个。2018年8月15日14时台风“温比亚”在东海东南部海面生成,到17日04时登陆上海浦东新区南部沿海地区,导致上海、安徽、江苏、浙江、湖北、河南等大多数地区出现强风雨天气现象。其中周口市是受“温比亚”影响最为显著的地区之一,全市普降大暴雨、特大暴雨,使当地农业遭受巨大损失。基于此,本文利用地面气象观测资料、高空探测资料等重点分析温比亚引发的周口市极端降水成因,以期能够为做好此类台风暴雨天气的预报工作提供一定的借鉴与参考。

1“温比亚”移动路径及周口降水实况

1.1移动路径

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图1 台风“温比亚”移动路径

2018年8月15日14时台风温比亚生成于西太平洋,于17日04时05分登陆上海市浦东新区南部沿海地区,登陆时为热带风暴,其中心位置处的风力最大为9级(23m/s);之后持续移向西北偏西方向,到18日03时移进河南信阳市,此时其中心位置处的风力最大为8级(18m/s),到该日14时逐渐转为热带低压,此时风力有所下降为7级;到19日05时台风“温比亚”在驻马店东部逐渐向东北方向移动,到该日20时逐渐从商丘市移出河南省后进入到山东省,此时转化为温带气旋,到21日02时中央气象台停止对其进行编号。

1.2降水实况

2018年8月17日至21日受到18号台风“温比亚”的影响,周口市出现暴雨天气过程,暴雨中心主要集中在鹿邑、太康一带。对全市124个雨量站的雨量监测资料进行统计得出,全市平均降水量为197.80mm,总降雨量为23.65×108m3

周口市本次降雨过程始于17日03时,至于19日22时,共计67h。暴雨中心由东南部进入到周口沈丘县,后历经郸城、淮阳、川汇区、西华、扶沟后到达太康,之后又从太康柳河移出周口市。就降雨量空间分布而言,呈北部与中部降雨量较高、西部降水量最低的特点。对周口市各雨量站点的降雨量进行统计得出,有10个站点的降雨量在250mm以上,有79个站点降雨量位于100~250mm之间,有11个站点的降雨量位于50~100mm之间。其中以太康县柳河站的降雨量最大,为364.50mm,其次为太康铁佛寺站,其降雨量为358mm。本文暴雨天气过程导致周口市项城市、川汇区、太康县、沈丘县等39个乡镇大面积农作物受淹,43.8万人受灾,由此造成的经济损失高达6822.3万元。

2环流形势分析

台风“温比亚”登陆之后属于西北移转向型。前期,500hPa中高纬度维持三槽两脊的环流形势,此时副热带高压位于偏北位置处,其强度也较强,并在渤海一带出现副热带高压的中心。这时大陆高压也比较强,副热带高压588线逐渐向东移动直至河套地区东部,副热带高压与大陆高压相互接通,有低槽出现在西风带且逐渐向东移动,台风“温比亚”生成于冲绳群岛,之后沿着副热带高压584线移向西北方向。

在这一过程中,中高纬度径向环流呈持续增强趋势,长波槽不断加深。此时发展旺盛的高压脊出现在东北地区,后形成较为稳定的阻塞高压,副热带高压与阻塞高压之间的经向度叠加,导致高压坝的强度明显增加。200hPa与500hPa引导气流的强度较弱,再受到豫南大别山山脉、豫西伏牛山等地形的阻挡,导致台风“温比亚”的移动速度明显减缓,在周口南部地区移动速度在10km/h以下。太平洋水汽在日本海副热带高压南部东南气流的引导下持续输送至暴雨区,为其建立了强烈与不间断的水汽通道。另外,太平洋的暖东南气流还为本次暴雨过程创造了充沛的能量支持。到8月18日20时,华北冷空气不断呈扩散趋势且不断南下,同时在河南省北部上空与暖湿水汽输送汇合,导致水汽辐合区的强度明显增加,与此同时,这一区域的降雨强度也明显增加。

之后中纬度低槽逐渐向东移动,此时副热带高压也呈明显的东退趋势,台风“温比亚”逐渐东移北上,导致周口市暴雨天气过程也逐渐减弱。

3物理量诊断

3.1水汽条件

持续不间断的水汽输送是暴雨天气过程持续发展的重要原因之一。台风“温比亚”过程发生时出现有3个水汽输送通道,为东南风、东风与南风通道,其中水汽通量的峰值为4848 g·cm-1·hPa-1·s-1,其中心位于周口市。此时低层水汽通量辐合中心也出现在周口市,与降水大值区域保持一致。源于3个方向的水汽最终聚集于周口市后辐合抬升,导致这一区域出现暴雨天气过程。

3.2动力条件

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图2 8月18日垂直上升运动高度——时间剖面图

由上图2可见,自8月17日14时起,周口上空整层的垂直上升速度呈增强趋势,在18日08时至20时降雨强度最大时间段,垂直上升速度的绝对值为40m/s。而且在这一时间段内,300hPa以下区域属于正涡度平流区,其中心出现在850hPa位置处。300hPa及其以上属于强烈的辐散区,这一高层辐散导致中低层的上升运动明显增强,为台风漩涡的持续维持创造了有利条件,同时还会引发强烈的抽吸作用,为产生暴雨天气过程创造了有利的动力条件。




参考文献:

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[2]钮学新,杜惠良,藤代高等.影响登陆台风降水量的主要因素分析[J].暴雨灾害,2010,29(1):76-80.

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作者简介:张岚(1978-)女,汉,河南省项城市人,本科学历,助理工程师,从事预报工作