乌兰察布市集宁区2016年7月25日降雨天气分析

发布时间:2018-06-26 来源: 历史回眸 点击:


  摘 要 应用常规观测资料、NCEP再分析资料、自动站观测资料,对乌兰察布市集宁区2016年7月25日降雨天气过程分析。结果表明:影响此次降雨天气过程主要因素是径向环流带来的丰富水汽、地面低压及低层风切变导致气层辐合抬升,并且较长维持时间是此次强降雨的必要条件;低层偏南急流为这次降雨天气过程提供了丰富水汽条件,强降水落区靠近急流及切变线之间,急流建立及强度变化均降雨强度造成不同程度影响。假相当位温场大值区和锋区位置对强降水落区预报有一定指示意义;水汽通量散度能较好反映水汽辐合辐散程度,850 hPa水汽通量散度负值中心和强降雨中心落区大体保持一致;850 hPa比湿值变化和降雨发生时间和降水强度之间都保持不同程度关联性;不稳定指数在一定程度上反映能量积聚及释放,强降雨开始前能量积聚,降水开始后能量得到释放。
  关键词 降雨;天气形势;物理量;集宁区
  中图分类号:P458.1+21.1 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.09.065
  暴雨天气是我国最主要的灾害性天气之一,对人民生命财产和人身安全具有重大影响,一直受到广大气象学家和业务工作者的关注,并取得了许多有意义成果,在暴雨预报中发挥了重要作用。乌兰察布市位于内蒙古自治区中部,属于中温带,具有显著大陆性季风气候特征,多年平均降雨量为150~450 mm。大部分降水集中在7—9月,期间极易出现强降雨天气,不仅可缓解土壤墒情,为农牧业生产提供丰富水分条件,同时,有时也会引发洪涝灾害,给当地造成严重损失,因此,必须要高度重视降水天气预报工作。基于此,结合乌兰察布市集宁区2016年7月25日降雨天气过程资料,对该时段降雨天气过程物理量演变特征进行分析,并得出相关结论,为气象预报工作开展及灾害防御提供重要参考依据[1-2]。
  1 天气概况
  受副高偏南暖湿气流和弱冷空气的共同影响,2016年7月23—25日内蒙古自治区中西部偏南地区有一次明显降水天气过程。7月25日,乌兰察布市全市有大范围降雨,最大雨量达100.7 mm,达到暴雨程度,大部分地区降雨高于25 mm,其中乌兰察布市集宁区站点降水量39.3 mm。
  2 天气形势分析
  2016年7月24日20:00,集宁区主要处在500 hPa冷涡底部,主要受平直西风带以及副高所控制(图1a);
  850 hPa风场弱切变处在乌兰察布北边区域;由海平面气压场分析可知,集宁区处在低压前部,等压线比较稀疏,低压中心处在乌兰察布的西南,此时集宁区属于多云天气(图2a)。25日8:00,北方配合有较为深厚的高空冷涡,温压场配合程度较好,随着贝湖高压加强,冷涡东移下摆。伴随着东北冷涡不断东移南下以及西太平洋副高的向南撤退,500 hPa槽不断变深,乌兰察布主要受槽前的正相对涡度所控制;850 hPa东北-西南向暖式切变及低空急流逐步建立,受低层的切变辐合、急流风速区以及高空的正涡度的共同作用,乌兰察布由西北朝东南方向逐渐发生降雨天气(图1b);由平面气压场分析可知,径向环流不断增强,低压不断朝东边区域移动,这时乌兰察布主要处在低压倒槽顶部(图2b)。25日20:00,东北冷涡继续南下,乌兰察布主要处在槽线区域。切变线的风速辐合以及西南得到持续增强(图1c);由海平面气压场分析可知,径向环流持续增强,水汽以及热量的输送此时最强,所以主要降雨时段出现在25日白天(图2c);26日8:00,500hPa高度场主要呈平直状态,高空抽吸作用变弱,850 hPa西风急流以及切变线不断变弱,降水趋于结束(图1d);由海平面气压场分析可知,径向环流不断变弱,等压线变得特别稀疏(图2d)。
  3 物理量场分析
  3.1 假相当位温(Θse)
  假相当位温(Θse)是温度、湿度以及气压的一个综合物理量,其可以有效反映气团能量的高低。通常强降雨出现在假相当位温(Θse)大值中心或高能密集区。由降雨实况可知,25日8:00,能量锋区主要处在乌兰察布西南至中部区域,等值线密集区在25日白天出现显著降水。
  3.2 水汽通量散度
  水汽通量散度能够较好地反映对水汽的辐合辐散程度,通过对此次降雨天气发生前水汽通量散度分析可知,25日8:00 850 hPa水汽通量散度负值中心值达-5×
  10-5 g·cm-2·hPa-1·s-1,和强降雨中心落区大体保持一致。
  3.3 比湿
  分析此次降雨过程850 hPa比湿可知,在降雨出现前,850 hPa比湿呈上升区,25日8:00乌兰察布集宁区发生了强降雨天气,同时雨强维持时间较短,850 hPa比湿值上升到最大值14 g·kg-1之后急剧下降,这充分说明,850 hPa比湿值的变化和降雨发生时间和降水强度之间都保持不同程度的关联性。
  3.4 动力条件
  25日8:00,乌兰察布均处于上升气流中,上升速度中心处在乌兰察布中部区域,400 hPa最大上升速度中心值达-50×10-3 hPa·s-1,由此可知在此次降雨天气发生时有强烈的上升运动出现,且上升的高度很高,降水大值出现在上升区域中心位置。
  3.5 不稳定指数
  在此次降雨天气发生过程中,集宁区主要处于西太平洋副热带高压西侧的不稳定层结区域。沙氏指数SI以及对流有效位能CAPE在强降雨发生之前均展现出大气层结不稳定增强的变化趋势,其中SI指数在25日8:00由
  6.5 ℃下降到1.03 ℃,在强降雨发生之前,K指数随着西南急流不断增强,上升到38 ℃,K指数的变化强降雨的发生保持一致。
  4 结论
  1)影响此次降雨天气过程的主要因素是径向环流带来的丰富水汽、地面低压以及低层风切变导致气层辐合抬升,并且较长的维持时间是此次强降雨的必要条件。
  2)低层偏南急流为这次降雨天气过程给予了丰富的水汽条件,强降水落区靠近急流以及切变线之间,急流的建立以及强度变化均降雨强度造成不同程度的影响。
  3)假相当位温(Θse)场大值区和锋区位置对强降水落区预报具有一定的指示意义。
  4)水汽通量散度能够较好地反映水汽的辐合辐散程度,850 hPa水汽通量散度负值中心和強降雨中心落区大体保持一致。850 hPa比湿值的变化和降雨发生时间和降水强度之间都保持不同程度的关联性。
  5)不稳定指数在一定程度上可较好反映能量积聚及释放,强降雨前能量积聚,降水开始后能量得到释放。
  参考文献:
  [1]于亚薇.葫芦岛一次暴雨过程分析[J].江西农业学报,2011,23(10):148-150.
  [2]江帆,卢芸芸,张红梅.2014年5月龙岩市一次暴雨过程诊断分析[J].水利科技,2014(3):13-16.
  (责任编辑:刘昀)

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