一次暴雨天气过程的诊断分析

来源：职称驿站所属分类：气象学论文
发布时间：2011-06-11浏览：123次

　　摘要:利用实况高空探测、地面观测资料和MM5资料，通过天气学诊断方法，对2008年6月13日出现在江西省分宜县的一次暴雨过程进行了综合分析。分析认为：700hPa低涡和切变线是这次暴雨的直接影响系统；暴雨上空具有高层辐散、低层辐合的散度结构和强烈的上升运动，形成的中尺度次级环流有利于暴雨的维持，其水汽主要来源于中国南海。
　　关键词：暴雨；诊断分析
　　
　　2008年6月12日21时到13日20时，我县经历了入汛以来的第三次暴雨过程，本站过程雨量65.5mm，全县14个中尺度雨量站有7个站暴雨，6站大雨，其中高岚雨量为70.4mm，为全县最大。分析本站小时降水量，主要降水时段可以分为两段，分别为13日7-10时、13-15时，其中13时一小时降水量为15.9mm，为本次过程最大每小时雨强。此次过程对我县工农业产生了很大的影响，我县十个乡镇均不同程度受灾。下面从天气形势、动力场、水气条件对这次暴雨形成机制进行分析。
　　１天气形势分析
　　1.1总的环流形势
　　从暴雨发生前12日08时到暴雨结束13日20时，500hPa华南地区维持着东高西低的环流形势，这种环流配置非常有利于低层在华南西部、贵州南部生成低涡、切变等低值系统。这些低值系统东移过程中，会造成大规模的低层辐合上升运动，从而为大规模强降水提供动力抬升条件。与此同时我国华南沿海为584线控制，并呈东北西南向，位于584线西北侧的西南气流与华南地区槽前的西南气流叠加合并，形成强大的中低空西南急流，将水汽源源不断往江西输送，为产生大范围暴雨、大暴雨天气提供水汽条件。
　　1.2中低层形势分析
　　从暴雨发生前到暴雨发生过程中，低层850～700hPa西南气流猛烈增强并且向东北方向伸展，13日08时，华南大部都被强盛的西南急流控制，西南急流东北伸展到我省南昌一线，并且沿急流往东北方向风速略为减小，这样就造成了强烈的风速辐合，有利于抬升运动。13日08时我省赣州站探空850hPa和700hPa风速均达到20m/s，温度露点差分别为1.2℃、1.7℃，南昌站温度露点差为1.7℃、3.2℃。我省西南方向广州、广西各探空站850hPa和700hPa温度露点差都≤3.0℃，表明为我省大范围暴雨降水过程提供水汽输送的西南水汽通道已经打通。我省中部、南部由于暖湿气流的输送，上空强烈地增温、增湿，大气近于饱和。与此同时，从12日08时到13日20时在低层850hPa和700hPa，我省北部、湖南、广西一线一直维持着一切变线，冷暖空气在此区域内的交汇造成大范围的辐合抬升运动，为中尺度对流云团的形成创造了动力条件。13日08时，我县主要降水开始，此时低涡中心位于湖南南部与广西交界处，几乎重合，两低值中心这种配置更加有利于水汽的辐合上升，从而产生量级更大的降水，降水带主要位于500hPa槽前、850hPa和700hPa低值区东部、西南急流核上。其配置情况如图：
　　
　　图1850hPa影响系统演变（a.12日08时，b.12日20时，c.13日08时，d.13日20时）

　　图213日08时700hPa风场、高度场及其卫星云图叠加
　　2动力场分析
　　2.1散度场
　　暴雨发生的初始动力条件是高层有明显辐散，低层有明显辐合。6月12日20时，我省中部以及我县上空零辐散层位于700hPa，700hPa以下辐合很微弱，而400hPa以上到100hPa，我省中部、南部一直维持着辐散的特征，最大辐散中心位于200hPa和150hPa，两辐散中心几乎重合，我县为辐散中心控制，其中心最大值＞2.0×10-5s-1；13日08时，我县上空500hPa及其以下各层次都为辐合区控制，辐合最大中心位于925hPa，其强度＞-1.0×10-5s-1，400hPa及其以上各层次都为辐散区控制，我县上空最大辐散出现在150hPa，其中心最大值＞3×10-5s-1。这种中低层辐合、高层辐散的散度场分布，有利于中低层高温、高湿的气流被抽吸到高层，从而增加局地对流不稳定性，更有利于降水的产生。到13日20时，我县上空已无明显辐合、辐散中心，上下抽吸的散度场分布被破坏，降水带逐渐东移南压，此次降水过程基本结束。
　　上述分析表明，在我县暴雨开始前，高层具有强的辐散，低层辐合偏弱或几乎没有明显辐合；暴雨开始时(13日08时)，高层辐散继续增强，低层辐合明显加强。这种上空强的高层辐散、低层辐合的最佳配置促使上升运动加强，在我县上空激发出一个次级环流，这一次级环流的形成正是暴雨产生和维持的动力机制之一。
　　
　　2.2垂直速度场
　　12日20时，400hPa，华南大部分地区、广东、广西为上升运动区，其垂直速度(ω)中心位于广西西北角，中心最大值＞-2.0×10-3hPa•s-1，与低涡和切变对应，上升运动中心一直维持到250hpa，我省上空无明显上升气流。到13日08时，我省从中部、南部700hpa到250hpa一直维持着上升的垂直速度，最大上升运动区出现在500hpa和400hPa，位于吉安、赣州西部，最大上升速度＞-4.0×10-3hpa•s-1，我县从700hpa到250hpa一直处于＞-2.0×10-3hPa•s-1上升运动区控制。13日20时。我县降水结束。此时我省上空基本无明显上升运动，上升运动区东移到福建地区。
　　2.3流场分析
　　分析MM5流场资料可以看出，在我县暴雨发生前夕，12日20时，700hpa有一低涡中心位于湖南、贵州、广西三省交界处，其东北低值区域一直伸展到江苏中部地区，构成一东北西南走向暖式切边线。低涡沿着700hpa切变线往东北方向移动，到13日08时，低涡移动至湖南中部，我县处于低涡东部，如图3所示。
　　
　　图36月12日20时700hpa流场　　
　　３水汽条件分析
　　水汽条件是影响降水强度的关键，暴雨发生既要有充沛的水汽，还要有源源不断的水汽输送并在降水区附近辐合。分析水汽通量散度，12日08时，我省南部、广州上空都存在一个水汽通量的辐合区，最大中心位于925hpa，水汽通量散度中心最大值＞-1.0×10-7g•cm-2•hPa-1•s-1；12日20时，从南海到广西有一个水汽通量矢量输送带，水汽通量散度负值中心(辐合中心)偏西偏南；水汽通量散度最大值中心位于925hpa，最大值中心大于＞-2.0×10-7g•cm-2•hPa-1•s-1；到13日08时，我省中部、南部水汽输送明显增强，水汽通量最大值中心位于我省中部、湖南中部，其最大值中心＞-2.0×10-7g•cm-2•hPa-1•s-1，也位于925hpa，表明在我省上空有明显水汽聚集，为暴雨的发生提供了有利的水汽条件。分析此次暴雨过程的水汽通量及其散度的垂直分布发现，水汽输送及其辐合主要集中在850hpa层以下，925hpa层最为明显，水汽主要来自于我国南海，并随西南低空急流输送。[!--empirenews.page--]
　　4小结
　　(1)这次暴雨过程是在500hpa环流等比较有利的天气背景条件下发生的。中纬度一直有低槽东移，700hpa低涡和切变线以及低层西南急流是其主要的天气尺度影响系统。
　　(2)动力场上高层辐散、低层辐合的配置，强烈上升运动对此次暴雨过程的维持十分有利。
　　(3)此次暴雨过程的水汽主要来源于南海并且沿西南低空急流输送。另外，低层水汽通量和水汽辐合，使得无论暴雨发生前还是发生过程中，水汽条件和水汽输送条件均较为有利。
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