陵水县2016年8月17—18日强降雨天气过程分析

2017-11-11 19:51陈莉
南方农业·下旬 2017年9期
关键词:环流形势暴雨台风

陈莉

摘 要 利用常规观测资料、NCEP再分析资料,对陵水县2016年8月17—18日强降雨天气过程进行分析。结果表明:这次暴雨天气的主要影响系统是高空短波槽、低涡系统以及低空切变线;8月16日20:00 850hPa低空为水汽辐散状态,850 hPa以下为水汽辐合,高层辐散低层辐合配置形势推动了暴雨天气的发生发展;暴雨天气出现时,陵水县恰好位于正涡度边缘一带,随着南支槽的移动和逐渐加深,18日20:00涡度值有明显的增加趋势,正涡度中心呈现出向东移动的趋势,并逐渐被负涡度区控制,槽前的正涡度平流为暴雨天气的出现提供了有利的动力条件。

关键词 台风;暴雨;环流形势;水汽通量;涡度;垂直运动

中图分类号:P458.121.1 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.27.057

暴雨是我国一种常见的严重灾害性天气现象,我国南方地区极易发生暴雨灾害,严重威胁着人们经济财产和人身安全,尤其夏秋季常遭受台风暴雨袭击,每年因由台风暴雨或特大暴雨引发的洪涝灾害造成的损失巨大,并且随着经济水平快速提升灾害损失水平呈现出大幅度增长趋势[1-2]。近些年来,越来越多的学者从台风维持机制以及台风暴雨出现时的天气背景、物理量因子等进行分析探讨。陆桂荣等根据1966—2013年海南台风(热带气旋)个例资料和18个代表站的逐日降水资料,对影响海南的台风暴雨进行了统计分析[3]。陵水县位于海南岛东南部,濒临南海,海岸线较长,海域面积大。由于地处北回归线以南,气候上属热带岛屿性季风气候,高温多雨,冬天严寒,干湿季分明,夏秋多雨,冬春干燥,年平均气温25 ℃,年均降水量1 700 mm,且降水量季节性变化特征明显,主要集中在6—10月,该时期内特别容易发生暴雨天气,因暴雨或者是特大暴雨引发的洪涝、泥石流、山体滑坡灾害时有发生。影响陵水县降水的因素较多,天气背景复杂,热带气旋就是其中的强降水主要天气系统之一。本文利用常规观测资料、NCEP再分析资料,对陵水县2016年8月17—18日台风暴雨天气过程分析,旨在为做好台风暴雨预报服务工作提供参考。

1 台风暴雨天气实况

受台风“电母”前身热带扰动影响,8月15日以来,海南省降雨逐日增强,17日起出现疯狂模式,特大暴雨侵袭海南大部分地区。陵水县气象局2016年8月18日05:40发布台风蓝色预警信号,该县24 h内可能受热带气旋影响,沿海或者陆地平均风力达6级以上,或阵风8级以上并可能持续,并伴有暴雨天气过程。

2 天气环流形势

2016年8月16—18日,500 hPa高纬度地区呈现“一槽一脊”形势,暴雨天气出现前,有一低涡和阻塞高压分别出现在贝加尔湖和鄂霍次克海区域。暴雨天气出现时,低涡系统增加趋势不太明显且始终保持不变,低涡中心不断增强。15日08:00左右,低涡中心强度继續增加,与14日相比出现了减少现象,且与冷温度中心互相配合,共同促进冷空气出现,之后逐渐向南移动。随着时间的不断推移,低涡形成了阶梯槽,分别位于贝加尔湖南以及华北部分地区,进一步促使了暴雨天气的出现。在200 hPa高空处,海南省大部分地区受到高压脊的影响,脊前的疏散状较为明显,说明高空辐散区的强度较强,使得中低层开始形成气流辐合上升运动。

在850 hPa低空处有明显的湿区,暴雨落区主要出现在低空急流入口左侧和高空急流出口右侧。低空急流将大量的水汽不断输送到海南地区,再加上高空低涡携带大量的冷空气不断南下,系统逐渐向东移动而切变线向南移动,之后与地面上的辐合线相交,这也是造成陵水县出现暴雨天气的主要原因。16日08:00,850 hPa低压系统位于华北区域内,随着系统的东移和大量冷空气不断南下,辐合线转变成了中尺度低涡,形成了辐合区。陵水县暴雨天气随着辐合线的加强而逐渐减弱,直至最后停止。

3 物理量场诊断

3.1 水汽条件

16—18日,海南地区出现一个水汽通量高值区,说明在该地存在水汽输送带,有充足的水汽不断向海南地区输送。16日20:00,850 hPa低空处的水汽通量散度为负值,说明水汽的辐散状态明显;在850 hPa以下的水汽通量散度为正值,说明水汽辐合状态明显,这种高层辐散低层辐合的水汽形式推动了暴雨天气的发生、发展。

3.2 动力条件

暴雨天气的发生不仅需要有动力触发条件,同时还要有垂直上升运动。分析15日20:00 850 hPa的涡度场,此时陵水县恰好位于正涡度边缘,随着南支槽的移动和逐渐加深,到18日20:00,涡度值有明显的增加趋势,正涡度中心呈现出向东移动的趋势,并逐渐被负涡度区控制。暴雨天气的发生与涡度变化之间有很好的对应关系,说明槽前的正涡度平流为暴雨天气的出现提供了有利的动力条件。通过对垂直速度场进行分析(图1),15日08:00陵水县上空的700~400 hPa区域内是垂直上升运动区,16日20:00垂直上升运动加强,在850 hPa低空处存在强垂直运动中心,随着时间的推移,强垂直运动中心的数值不断增大,有较大范围的上升运动区出现,为暴雨天气发展创造了有利条件。在850 hPa以上,垂直上升运动中心逐渐向东北方向转移,这种结构有利于上升运动的发展和维持。低层辐合与高层辐散向配合,有明显的抽吸作用。18日08:00,陵水县上空表现为负涡度区,空气块呈顺时针旋转,出现明显的上升运动,气流处于不稳定状态,促进了暴雨天气的出现。

4 结论

第一,在暴雨天气出现的过程中,500 hPa中高纬度地区呈现出“一槽一脊”的形势,在暴雨天气还没有出现之前,有一低涡和阻塞高压分别出现在贝加尔湖和鄂霍次克海区域,造成这次暴雨天气的主要影响系统是高空短波槽、低涡系统以及低空切变线的共同作用。

第二,16日20:00 850 hPa低空处的水汽通量散度为负值,说明水汽的辐散状态明显;在850 hPa以下的水汽通量散度为正值,说明水汽辐合状态明显,这种高层辐散低层辐合的形式推动了暴雨天气的发生、发展。

第三,暴雨天气出现时,陵水县恰好位于正涡度边缘,随着南支槽的移动和逐渐加深,到了18日20:00左右,涡度值有明显增加趋势,正涡度中心呈现出向东移动的趋势,并逐渐被负涡度区控制,槽前的正涡度平流为暴雨天气的出现提供了有利的动力条件。

参考文献

[1]曹楚,王忠东,林念萍,等.2013年“菲特”台风暴雨的水汽和螺旋度分析[J].广东气象,2014,36(5):41-45.

[2]沈杭锋,高天赤,周春雨,等.台风海葵引发浙西山区大暴雨的成因[J].气象,2014,40(6):733-743.

[3]陆桂荣,王文,郑美琴,等.海南台风暴雨的时空分布特征[J].大气科学学报,2015,38(5):710-715.

(责任编辑:赵中正)endprint

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