六盘水市一次强降水天气过程分析

2011-12-22 06:42康学良池再香
中低纬山地气象 2011年2期
关键词:梁子盘县水城

康学良,池再香

(贵州省六盘水市气象局,贵州 六盘水 553001)

六盘水市一次强降水天气过程分析

康学良,池再香

(贵州省六盘水市气象局,贵州 六盘水 553001)

利用EC数值预报、FY2C云图、区域自动站、多普勒雷达以及实况资料,对2009年6月8日傍晚到10日08:00时发生在贵州省六盘市的强降水天气过程进行分析。结果表明:位于盘县坪地东北面的牛棚梁子(主峰2 865 m)和水城与赫章之间的韭菜坪(主峰2 901 m)在此次强降水过程中,对天气系统具有阻挡作用;地面辐合线对此次强降水落区有很好的指示作用;区域自动站、新一代天气雷达、卫星云图等资料以及本地开发的暴雨预报预警系统和区域内各站点近地面能量的变化,对临近预警、短时预报准确率的提高起到关键作用,从而可为复杂地形下的局地暴雨预报起到重要的参考意义。

地形;辐合线;强降水;六盘水

1 引言

夏季暴雨是不同尺度相互作用的复杂非线性问题。在不同尺度的影响系统中,暴雨的产生要有一定的大尺度环境背景,它可以提供中尺度天气系统形成的条件及环境场,而中尺度系统(MCS)才是直接造成暴雨的影响系统[1-2]。只有在有利的大尺度背景下满足一定的物理条件,才能激发产生强对流天气[3],但地形的加热不均匀也会引起局地环流[4],使灾害天气的发生更加频繁,并且强降水的落区与地形关系有着密切的关系[5]。

贵州六盘水市地处乌蒙山脉,中部有牛棚梁子(主峰2 865m),西北部有韭菜坪(主峰2 901m),是个典型的高海拔山区,地形地势复杂,山体高大,连绵不断,切割剧烈,谷地幽深,相对高度差多达500m以上。由于地形的复杂多样,造成局地暴雨很难预报。本文利用EC数值预报产品资料、常规观测资料、区域自动站资料、雷达资料、物理量场资料、FY2C云图以及本台开发的暴雨预报预警系统等,对2009年6月8—10日发生在贵州省六盘水市的强降水天气过程进行分析,探讨局地强降水的预报方法。

2 过程概况及灾情

2009年6月8日傍晚到10日08:00时,受低槽、切变线影响,六盘水市出现了当年入汛以来最强降水,局地雷雨中夹降冰雹,降水主要集中在8日夜间,在六盘水市的中部呈自西向东带状强降水区(见图1);随后强降水区域减弱南下,9日白天到夜间降水主要集中在盘县南部。8日08:00时—10日08:00时,全市共出现大暴雨1站、暴雨14站、大雨25站以及中雨17站,以水城县的蟠龙乡114.5mm为最大。同时,8日14:10—14:30时,水城县的蟠龙乡发生冰雹灾害,冰雹持续时间20min,冰雹最大直径为10mm;15:00时,水县城的果布戛乡枫香村的4位村民在地里镐玉米,4人同时被雷击倒受轻伤;19:25—21:40时水县城的营盘乡发生风灾,导致玉米被大风吹倒或吹断。此次风雹灾害,造成水城县6 074人受灾,农作物受灾面积138 hm2,绝收18 hm2,倒塌房屋4间,直接经济损失46.35万元。此次暴雨致洪灾害,造成六枝32 094人受灾,死亡1人,农作物受灾面积1 388 hm2,绝收73hm2,直接经济损失345万元,其中农业经济损失325万元。

3 强降水过程分析

3.1 环流形势与影响系统分析

由EC数值预报产品资料分析:500hPa图上(图略),7日20:00时,四川西部有高空槽,未来东移影响贵州省东部;8日20:00时,高空槽东移到陕西南部—重庆—贵州省东部—广西南部;9日20:00时,高空槽在贵州省东部,贵州省主要受偏西北气流影响,10日 20:00时,贵州省受西北气流影响。700hPa图上(图略),7日20:00时,贵州省西南气流加强,陕西北部—甘肃南部—成都附近有低涡切变,未来东南移影响贵州省;8日20:00时,低涡切变东南移到贵州省北部,未来继续东南移,贵州省西南气流减弱;9日20:00时,低涡切变线东南至贵州省东南部,10日20:00时,贵州省受高压环流影响。850hPa图上(图略),7日20:00时,宁夏—四川东部—云南昭通有低涡切变,贵州省偏南气流加强;8日20:00时,低涡切变线南压至贵州省中部一线,贵州省偏南气流减弱;9日20:00时,切变线南压至广西境内,贵州省转为西北气流;10日20:00时,贵州省为高压环流影响。地面气压场(图略),7日20:00时,有弱冷空气影响贵州省;8日20:00时影响贵州省的倒槽锋生系统维持;9日20:00时倒槽减弱;10日20:00时,有弱冷空气补充影响贵州省。

图1 8日08:00时—9日08:00时六盘水市降水(单位:mm)分布实况

总之,六盘水市此次强降水天气过程主要是受500hPa槽后西北气流、850hPa位于昭通的低涡切变和地面倒槽锋生系统的共同影响。

3.2 地形作用

六盘水市自南向北一直到赫章为乌蒙山脉,在乌蒙山脉上,盘县西北部与水城西南部交界处主峰(牛棚梁子)有2 865m,水城西北部与赫章南部交界处有2 901m的主峰(韭菜坪)。在此次强降水过程中,牛棚梁子和韭菜坪共同阻挡了8日08:00时及前4 d的东南气流,使东南气流转为东北气流。由于地形抬升作用,在牛棚梁子以东、韭菜坪以南地区造成上升运动,有利于该区的对流发生和发展。由此可见,此次强降水落区与该地形的作用有很好的对应关系(见图1)。

3.3 雷达回波分析

8日16:00时,贵阳雷达反映出六枝东南角和西南角有对流回波生成(图2a),随后加强、发展并南压,16:50时发展成一对流回波带在六枝南部(图2b),该对流回波带一直维持到17:20时,随后缓慢东移,18:00时移出六枝并影响普定南部与镇宁北部之间地区;该对流回波带的滞留、移动与六枝16:00—17:00时的强降水(1h降22.0mm)以及其后持续降水有很好的对应关系。22:02时,毕节雷达反映出在水城的西南部有对流回波生成(图3a),此处应为牛棚梁子的东北方,但22:22时对流回波减弱消失。9日00:43时毕节雷达反映出在水城的南部自西向东呈带状对流回波(图3b),该对流回波位于韭菜坪与牛棚梁子之间,并且维持到01:58时减弱消失,01:38时在水城的北部有弱对流回波生成,该对流回波位于韭菜坪南侧,且一直持续到05:48时减弱消失。该对流回波的滞留以及减弱消失与水城站逐时降水分布一致。

图2 贵阳雷达8日16:00时(a)和16:50时(b)回波变化趋势

3.4 卫星云图分析

从FY2C云图上看到,8日15:20时,在威宁、水城、六枝的西南部有对流云团生成(图4a),该小尺度对流云团在源地发展、加强;16:20时该小尺度对流云团在发展、加强过程中合并为一中尺度且呈东西带状对流云团在水城—六枝一带(图4b);由于受牛棚梁子和韭菜坪山峰的阻挡,该中尺度对流云团未向西、向北发展,而是缓慢地南下,17:20时分在水城的中部以南至六枝的中部以南地区(图4c),随后该中尺度对流云团一直维持在这一带,造成8日夜间强降水主要分布在水城的中部以南至六枝的中部以南地区。由此可见,该中尺度对流云团与此次强降水落区有很好的对应关系。9日04:20时该中尺度对流云团减弱并东南移,到06:20时移出六盘水市(图4d),该市的强降水天气过程随之减弱。

3.5 地面辐合线分析

8日08:00时地面图上,贵州省北部边缘有弱辐合,而六盘水市为西南风,加上高低空天气系统偏北偏东,故六盘水市没有具备强降水的天气条件;到11:00时,水城站突然转为东北风,盘县维持西南风,辐合线位于水城与盘县交界处—安顺附近—遵义一线(图5a);14:00时地面辐合线的东段南压至贵阳以南地区,而西段仍然维持在水城与盘县之间(图5b),维持在水城与盘县交界处的辐合线位置与8日夜间的强降水落区有很好的对应关系。因此,地面图时间尺度短,可作为短时预报的重要工具。

图5 地面形势场8日11:00时(a)和14:00时(b)变化特征

3.6 本地化分析

8日14:00时,根据六盘水市气象台开发的暴雨预报预警系统,得到六盘水市水城和六枝上空(700hPa)的比湿为11.1g/kg,而盘县为10.4 g/kg,说明水城和六枝上空的水汽条件比盘县的好;且水城和六枝上空(700hPa)的总能量为70.1℃,而盘县为68.4℃,说明水城和六枝上空的能量比盘县的高。得出的结论是“六盘水市北部具备产生强降水的水汽、能量条件”。同时利用六盘水市各站点8日08:00时和14:00时的近地面温度、水汽压和本站气压计算得到,08:00时近地面能量:水城74℃、六枝73℃、盘县68℃,到14:00时,水城80℃、六枝77℃、盘县71℃;由此可知,六盘水市中部以北地区的能量比中部以南地区的增加明显,为强降水提供了充足的水汽和能量条件。所以,暴雨预报预警系统的提示以及近地面能量的反应,与此次强降水落区有很好的对应关系。

4 讨论

在此次强降水天气过程中,天气影响系统偏北偏东,对六盘水市影响不明显,但六盘水市气象台根据自己开发的暴雨预报预警系统,并结合本地各站点近地面能量,作出“8日夜间到9日白天,全市阴有阵雨或雷雨,雨量一般中雨,北部(水城)和东部(六枝)局地有大到暴雨,个别乡镇有暴雨;9日夜间到10日白天,阴有阵雨,南部(盘县)局地中到大雨。”的预报结论。经与实况进行比较,前24h,在强降水落区以及量级上,预报结论与实况相吻合;后24h,在强降水落区上,预报结论与实况相吻合,但预报量级较实况略偏大。

由于六盘水市无雷达,只能参考毕节、黔西南和贵阳的雷达资料。受地形影响,毕节雷达只能反映水城中部以北上空的对流状况,黔西南雷达只能反映盘县中部以南上空的对流状况,贵阳雷达又只能反映六枝中部以东上空的对流状况,造成水城与盘县、水城与六枝交界处为盲区,而水城与盘县交界处受牛棚梁子山峰阻挡,常常有对流系统生成、发展及停滞,易造成此处降水量级预报的偏差;并且曾多次在此处发生的强降水无法从雷达图上获取,而云图资料时空尺度较长,且常常资料不全,给六盘水市局地暴雨短时临近预报带来困难。因此,六盘水市气象台常常根据区域自动站降水量来判断该盲区的降水强度以及持续时间进行天气预报服务。在服务过程中,难免有点被动和偏差。

5 小结

①当地的地形条件,特别是山脉走向,对天气系统具有触发或阻挡作用。此次强降水落区与牛棚梁子和韭菜坪的地形有着密切的关系。

②地面实况图、区域自动站、多普勒雷达、卫星云图等资料,对临近预警、短时预报准确率的提高起到关键作用。

③本地化系统在此次强降水天气过程中起到很好的指示作用。

[1] 陶诗言,丁一汇,周晓平.暴雨和强对流天气的研究[J].大气科学,1979,4(3):227-238.

[2] 马艳,程麟生.暴雨中尺度系统不稳定理论的数值试验[J]. 高原气象,1996,15(4):414-424.

[3] 朱官忠.山东盛夏的一次强风暴过程的中尺度分析[J].气象,1991,17(12):22-26.

[4] 叶萌,张东,何夏江.“05.6”广东致洪暴雨过程的预报着眼点[J]. 广东气象,2006,34(1):35-38.

[5] 池再香,白慧,黄红,等.夏季黔东南州局地暴雨与西太副高环流的关系[J]. 高原气象,2008,27(1):176-183.

P458

B

1003-6598(2011)02-0022-04

2010-05-31

康学良(1962-),男,工程师,主要从事气象综合管理工作。

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