2022年6月24-25日果洛州一次对流性强降雨天气过程分析

(整期优先)网络出版时间:2023-11-09
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2022年6月24-25日果洛州一次对流性强降雨天气过程分析

张世军,李炳邦,杨斌胜

(青海省达日县气象局  814200)

摘要:本文利用地面观测资料、常规观测资料、NCEP再分析资料等,选择天气学诊断法分析2022年6月24~25日果洛州对流性强降雨天气过程。结果表明:西太平洋副热带高压边缘西南风输送了暖湿气流,南亚高压对流活动异常活跃,进而提供了潮湿的不稳定能量,西风槽槽后冷空气与副热带高压边缘暖湿气流交汇区内是强降水落区;玛多地区的辐合线较为明显,触发了本次短时强降水天气的出现,再加上北部不断下滑的弱冷空气及午后高压内部热力抬升作用及地形的共同作用,为后期降水强度的增大较为有利;湿度大、湿层厚及低层水汽辐合为这次对流性强降雨天气的出现提供了充足的水汽条件;高层辐散、低层辐合的配置成了强烈的抽吸作用,为对流上升气流的形成及发展提供了有利条件;这种上层干冷、下层暖湿的不稳定层结,促进了果洛州短时强降水天气的出现。

关键词:对流性强降雨   环流形势   物理量场诊断   果洛州

引言

强对流天气是雷暴群、飑线等中小尺度天气系统的产物,是在有利大尺度环流背景下产生的,是我国主要的灾害性天气,出现时大都伴随着雷暴、冰雹、短时强降水等天气,特点是尺度小、持续时间短、突发性强、危害严重。强对流天气是果洛州夏季出现频率较高的灾害性天气,尤其是冰雹、雷雨大风是该地常见的天气现象。随着社会经济的快速发展,强对流天气给社会大众、交通运输及农牧业生产带来了严重危害。因此,对本地强对流天气预报方法和预报指标进行积极探索具有十分重要的现实意义。

1、天气实况

2022年6月24日08时到25日08时,果洛州境内出现对流性强降水天气,全州共有71个站点出现不同强度的降水,玛多花石峡镇出现了暴雨天气。其中降水量超过10mm的站点有12个,降水量超过50mm的站点有1个,玛多花石峡镇日榜村是强降水中心,降水量高达61.1mm。这次降水天气的主要特点是持续时间短、降水强度大,同时还伴随着雷暴天气。

2、环流形势

2.1高低空环流形势

2022年6月24日08时(图1a),500hPa中高纬度地区呈现出“两槽一脊”的环流形势,贝加尔湖附近有冷低压存在,西北气流向东移动的过程中对青海东部产生影响。在巴尔喀什湖南部存在一冷性低压槽,随着时间的推移不断向东转移,暖型高压中心几乎控制整个青藏高原,而副热带高压588闭合线附近则是果洛州所在区域;到了当天20时(图1b),冷性低压槽东移的过程中到达新疆北部,且在青海西部有高原槽形成,西太平洋副热带高压东退,西南气流几乎控制整个果洛州地区,湿度值增大明显;高度槽比温度槽提前,对于高原槽的进一步发展加强较为有利,副热带高压继续东退,青藏高原境内的暖型高压再次发展,且影响范围不断扩大;果洛州玛多县北部受到槽下冷性偏北气流控制,副热带高压携带的西南气流几乎控制整个果洛州南部,同时因西南风的暖平流影响,使得玛多县处于偏北气流与西南气流辐合区内,有明显的切变形成。玛多县有冷暖空气交汇,为本地释放不稳定能量较为有利。因此,本地冷暖空气交汇是对流性强降雨天气出现的重要原因。

(a)                                   (b)

图1 2022年6月24日08时(a)、20时(b)500hPa环流形势图

结合24日20时200hPa高空图(图2),因南亚高压的影响,果洛州上空的上升运动极为强烈,整个降水落区几乎都收到南亚高压的控制,正次级环流推动了低层锋生。高空急流入口区右侧辐散区分布有果洛州,对于中低层低值系统的发展及低层辐合上升运动的维持加强较为有利。

图2 2022年6月24日20时200hPa高空图

2.2地面系统和气象要素变化

2022年6月24日20时地面图中,有两个较强的热低压暖中心控制青海西北部到河西走廊沿线,热低压中心值分别达到了985hPa、990hPa,有一冷高压控制果洛州,在此高压系统与两个低压系统间出现了降水天气。因午后有明显的辐射增温效果,强大的热低压几乎控制青藏高原大部分地区;因青海北部和果洛州气流的辐合作用,偏南气流携带的暖湿气流朝着果洛州境内源源不断地输送,促进了玛多境内自西向东南地区相继出现了降水天气。玛多花石峡地区小时降水量最高达到了22.3mm。24日19时,结合国家站5分钟地面填图上,玛多地区的辐合线较为明显,再加上持续时间长,触发了本次短时强降水天气的出现,再加上北部不断下滑的弱冷空气及午后高压内部热力抬升作用及地形的共同作用,为后期降水强度的增大较为有利。

3、物理量场诊断

3.1水汽条件

在2022年6月24日20时500hPa高度处,青海地区整层大气湿度较大且维持时间长,相对湿度大、湿层厚及源源不断地西南暖湿水汽为这次大到暴雨天气的出现提供了充足的水汽供应。

3.2动力条件

①散度场。EC预报中,2022年6月24日14时500hPa高度处散度场玛多北部以辐合带为主,辐合中心强度不足-15×10

-5g/(cm·hPa·s),果洛州中部以辐合带为主,中心强度不足-10×10-5g/(cm·hPa·s),300hPa高层处,果洛州中北部地区以辐散带为主,辐散中心强度达到了5×10-5g/(cm·hPa·s)。这次强降水天气出现过程中的高层辐散及低层辐合的配置形成了强烈的抽吸作用,为对流上升气流的形成及发展提供了有利条件。②垂直速度。EC预报中,2022年6月24日14时500hPa和400hPa高度处,垂直速度场的玛多中部地区的上升运动极为强烈,负值中心达到了-100×10-2/(Pa·s),由于上升运动极为强烈,为强降雨天气的出现提供了动力条件。

3.3不稳定层结

结合2022年6月24日20时玛多花石峡镇的资料订正达日探空数据(图3),温湿度曲线位置较近,同时呈现出典型的“瘦高”型特征,整层大气较为湿润,且湿层不断朝着280hPa高度处延伸,不稳定厚度较厚,同时有较大的对流有效未能存在,下沉对流有效位能适中,对于前期贮存能量较为有利,0℃层与-20℃层高度分别为5.8km、9.3km,抬升凝结高度较低。低层处的风向随着高度的增加呈现出顺时针旋转,同时有暖平流出现,高层处的风向随着高度的增加呈现出逆时针旋转,有冷平流产生,这种上层干冷、下层暖湿的不稳定层结,为果洛州短时强降水天气的出现较为有利。

图3 2022年6月24日20时资料订正达日探空数据

结论:

(1)西太平洋副热带高压边缘西南风输送了暖湿气流,南亚高压控制区对流活动异常活跃,进而提供了潮湿的不稳定能量,西风槽槽后冷空气与副热带高压边缘暖湿气流交汇区内是强降水落区;

(2)玛多地区的辐合线较为明显,触发了本次短时强降水天气的出现,再加上北部不断下滑的弱冷空气及午后高压内部热力抬升作用及地形的共同作用,为后期降水强度的增大较为有利;

(3)湿度大、湿层厚及低层水汽辐合为这次对流性强降雨天气的出现提供了充足的水汽条件;

(4)高层辐散、低层辐合的配置成了强烈的抽吸作用,为对流上升气流的形成及发展提供了有利条件;这种上层干冷、下层暖湿的不稳定层结,促进了果洛州短时强降水天气的出现。

参考文献:

[1]马玉花,李泽祥,周措毛,黄福寿.青海果洛一次持续性强对流天气过程的成因分析[J].农业灾害研究,2022,12(6):65-67.

[2]田成娟,张宁瑾,梅成红,等.2017年青海东部两次强对流天气过程对比分析[J].湖北农业科学,2021,60(17):54-58.

作者简介:张世军(1995.12)男,汉族,青海省海东市乐都区,本科学历,助理工程师,从事气象综合业务工作。