陇南市一次暴雨天气过程分析

(整期优先)网络出版时间:2024-01-03
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陇南市一次暴雨天气过程分析

徐璐,段秀兰,胡雅茹

(陇南市气象局,甘肃 陇南 746000)

摘要:利用Micaps常规资料,从降水实况、天气形势、物理量特征、雷达等方面分析了 2021年7月14日发生的一次暴雨天气成因,结果表明:分析发现主要与副高外围较强西南气流稳定维持有关,同时与低层气旋性涡旋生成位置密切相关。并且深厚的暖云和中等偏强且呈狭长分布的对流有效位能分布有利于高降雨效率。

关键词:副高;探空图;雷达;

引言

暴雨(日降水量≥50 mm)是青藏高原东部边缘夏季主要的气象灾害之一,主要集中在7—8月,具有局地性强、预报难度大等特性[1]。夏季暴雨及洪涝灾害的发生涉及到多种系统及它们之间的相互作用。陶诗言2对暴雨的研究揭示出高低空急流特别是低空急流的加强与暴雨的密切系;朱乾根等3对不同高度急流对暴雨生成的作研究表明,低空和高空急流对暴雨产生的作用主要表现为提供水气、利于不稳定层结的建立和维持,并且触发对流不稳定能量的释放,使中尺度上升运动加强。寿绍文4研究指出,急流与天气系统的发展相联系,高低空急流耦合加强了大气潜在不稳定,这种耦合有利于强对流风暴的发生发展。利用常规资料,对 2021 年 7 月 14 日-16日陇南市暴雨进行分析和研究,探讨和揭示强降水的成因及其形成的物理机制,为今后局地性暴雨的预报提供预报模型和依据。对于减轻暴雨及短时强 降水造成的经济损失和减少人员伤亡有重大意义。

1受灾情况

此次降水天气过程造成我市成县、礼县、西和县、康县、宕昌县、文县106个乡镇739个村24037户107249人受灾,紧急避险转移98户384人,紧急转移安置(分散安置)63户217人,因灾造成直接经济损失11436.06万元,其中房屋及居民家庭财产损失386.5万元,农林牧渔业损失1335.22万元,基础设施损失9136.07万元,公共服务设施328万元,其他损失250.27万元。倒塌房屋7户27间,严重受损房屋56户182间,一般受损房屋140户424间;损毁省道2.6公里,县道16.18公里,乡道39.11公里,通村公路155处63.54公里,塌方551处28.52万立方米,滑坡117处10400平方米,砂化路2公里,过水路面131处4.09公里米,冲毁路面10.96万平方米,冲毁河提149处26.61公里,冲毁防护3.62万立方米 ,堤防0.57公里,桥梁1座22米,便民桥64座880米,涵洞50处464米,人饮管道损毁52条21.89公里。

2降水实况

2021年7月14日08时至15日08时我市普降大到暴雨,局地出现大暴雨。雨量观测点:大暴雨14个,暴雨127个,大雨109个,中雨80个,小雨36个。降水中心出现在礼县湫山,降水量达163.7mm,礼县湫山最大小时雨强达35.6mm。此次降水天气过程具有持续时间长、小时雨强度大、降水范围广的特征。

各县区降水量如下:礼县71.3mm,成县60.9mm,西和县58.8mm,武都区58.3mm,宕昌县41.0mm,两当县33.6mm,康县31.9mm,徽县13.7mm,文县12.1mm。全市共出现91站次短时强降水,最大小时降水量在礼县龙林为44.5毫米(7月14日23时-15日00时)。

3 环流形势场分析

降水过程前期,7月14日08:00 500 hPa高空,南亚高压稳定向东伸展,500hPa亚欧中高纬为三槽两脊型,巴尔科什湖附近有一低槽,底部不断分裂小槽东移,新疆中部和高原上低 值系统活跃,副高588线稳定在贵州、湖南、湖北一带,我市上空为偏西气流。14日08时700hPa高空图上,我市主要受西南气流影响,且有冷中心。14日20时随着南亚高压东伸控制四川盆地,高层反气旋流场加强,利于抽吸;500hPa高空图,甘肃—阿坝北部有短波槽生成。14日20时700hPa高空图甘肃南部有气旋性涡旋生成,且南风分量较14日08:00加强2-4 m/s,低层暖平流加强,利于向陇南输送水汽和不稳定能量。

    这次强降水过程持续时间较长,陇南北部及东部降水量级比较大,分析发现主要与副高外围较强西南气流稳定维持有关,同时与低层气旋性涡旋生成位置密切相关。

4 物理量场分析

4.1 散度场

7月14日08时散度场上可以看出,700 hPa陇南全市大部分地方散度为正,低层辐散,说明此时以没有低层辐合,以下沉气流为主。14日20时散度场,在陇南的北边有明显的辐合,有辐合中心,陇南市处于低层辐合、高层辐散高度配置中,上升运动发展维持,15日07时后降水减弱。

4.2 湿度条件

7月14日08时,从700 hPa比湿场,陇南市北部大部分地方地区的700hPa比湿均在10g/Kg以上,水汽条件处于饱和状态。到14日20时比湿场,全市的比湿达到12g/Kg以上,陇南偏南部更是有14g/Kg的大值中心,这么大比湿表明在这一地区的水汽非常充沛,此时全市多站次出现短时强降水,大部分地方出现暴雨。

5 T-lnP图分析

7 月 14日 08:00 和 20:00,56096 T-lnP图(图略)上,均呈现“细长”型,说明14日陇南地区大气层结处于不稳定状态,14日08时(图略)湿层比较浅薄,且cape值仅仅为0.1,到14日20时湿度明显增加,湿层更为深厚,LCL 高度较低。SI指数由前一时次的2.37转为-2.54,K指数由36.4转为44.1,CAPE 值由0.1J/kg转为1460.8 J/kg,属于中等偏强,且呈狭长形。湿层高度达到500 hPa 左右。因此,过程前和过程中的探空条件十分有利于暴雨的出现,并且深厚的暖云和中等偏强且呈狭长分布的对流有效位能分布有利于高降雨效率。15日08:00,各物理量迅速变差,层结均趋于稳定,降雨减小。

6 雷达回波特征

从雷达组合反射率因子演变可以看出,陇南市大面积呈现混合性片状回波,其中陇南北部片状回波中有多个小对流单体,最大强度为60 dBz,但移动缓慢,较长时间维持在陇南北部。20时02分的雷达反射率因子上看出,此时强回波中心位于我市北部,宕昌出现了短时强降水,于大的降水中心是吻合的。22时位于宕昌的回波东移南下,并有所加强,此时宕昌大部分出现强降水,15日00时回波继续东移,影响礼县、西和县、武都等地。雷达对我市短期临近预报有较好的指示作用。

7 小结

(1)陇南地形复杂,夏天天气多变,容易出现降水。副高外围较强西南气流稳定维持有关,与低层气旋性涡旋配合,共同构成了此次暴雨的大尺度环流形势而十分有利于暴雨的发生。

(2)此次暴雨持续时间长,雨强强,过程中的探空条件十分有利于暴雨的出现,并且深厚的暖云和中等偏强且呈狭长分布的对流有效位能分布有利于高降雨效率。

(3)物理量指标变化能很好地反映各个阶段降雨强度的变化,对预报有指示意义。

参考文献

[1] 李昌玉,沈洁,冯蜀青,等.青海大通地区 一次罕见的大到暴雨过程分析[J].青海 师范大学学报:自然科学版, 2014, 30(3): 55-59.

[2] 陶诗言.中国之暴雨[M].北京:科学出版社,1980.29-33.

[3] 朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等.天气学原理与方法[M].第三版.北京:气象出版社,2000.396-399.

[4] 寿绍文.中尺度天气动力学[M].北京:气象出版社,1993.226- 231.

作者简介:徐璐,(1994.09),女,汉族,陕西汉中人,本科,工程师,从事研究方向或职业:天气预报及服务。