黑龙江省中北部暴雨天气成因分析

2020-07-22 08:44霍炳楠
黑龙江气象 2020年2期
关键词:云团低层急流

霍炳楠 ,艾 珊

(1.林甸县气象局,黑龙江 大庆 166300;2.黑河市气象局,黑龙江 黑河 164300)

1 引言

2019年夏天暴雨天气频发,暴雨易造成城市内涝、农田低洼处出现积水等现象,对交通运输、农业养殖等方面有着极大的影响,暴雨灾害是一种夏季比较常见的现象,尤其当午后气温升高的时候,是局地的强对流天气多发的时段,易出现短时强降水,这种局地的短时天气具有较强的随机性,多为突发的暴雨天气。目前,借助多普勒雷达的监测,对暴雨的研究也更加深入了。胡好莉等、孔繁艳等[1-2]对2011年7月31日黑龙江省西部发生的暴雨天气进行分析,对其罕见程度及产生的原因等从多方面进行探讨;任丽等[3]对黑龙江省春季发生的两次暴雨过程进行探析,这两次过程均为罕见的、受暖锋影响的降水。

2 降水实况

2019年6月26日08时-27日08时,黑龙江省中北部出现大范围暴雨天气。暴雨发生区域主要集中在齐齐哈尔、伊春、黑河南部这三个地市,五大连池市、北安市、依安县、乌伊岭区、五营五站出现暴雨,其中北安市24 h降雨量达79.5 mm,嫩江县、富裕县、克山县达到大雨量级;区域站中有1个站点达到大暴雨量级,18个站点降雨量达到暴雨,59个站点达到大雨量级,其它站点为小到中雨或无降水。此次过程范围大、强度强,在汛期期间较为罕见。

3 天气形势及中尺度分析

2019年6月23日08时500 hPa欧亚中高纬地区呈现一槽一脊的形势,槽与脊均位于贝加尔湖的西侧,至24日08时槽脊位置稳定少动,槽加深发展成涡,低涡移动缓慢最终在26日20时与鄂霍茨克海上空的低涡合并共同影响黑龙江省,温度槽落后于高度槽,大气有较强的斜压性,同时次700 hPa和850 hPa上,低空切变线压在黑龙江省中北部地区,与500 hPa上的系统遥相呼应,且850 hPa从黄渤海一直到黑龙江省中北部地区有一条水汽输送带,有明显的低空急流,提供充足的水汽,27日20时500 hPa上黑龙江省已转为受西北气流的控制。

地面图上,26日08时黑龙江省的西南侧有一个低压中心,东北侧有一个新生成的低压中心,均稳定少动,两个低压相互作用,致使南来的低压在黑龙江省西南部稳定维持停留时间较长,使降水持续时间较长,这是此次暴雨发生的主要原因之一。27日14时以后,低压中心偏离黑龙江并移出,降水逐渐结束。

图1 2019年6月26日20时中尺度分析

6月26日20时黑龙江省中北部在500 hPa以下为深厚的湿区,850 hPa低空急流从黄渤海一直延伸至黑龙江中部,暴雨发生的区域在急流出口区的左侧,从中尺度分析图中可以看出急流出口区在黑河的逊克县南部,出口区的左侧即是齐齐哈尔和黑河的南部地区、同时,暴雨区也在低空切变线的右侧,强的风速切变存在辐合,同时在急流出口区的左侧也存在上升运动,图1中地面辐合线压在齐齐哈尔、黑河南部以及伊春地区,说明在暴雨区有不稳定能量的触发,850 hPa的干线证明了大气不稳定。

4 物理量场分析

4.1 水汽条件分析

850 hPa上存在风速>12 m/s的西南急流,低空急流的水汽来源于黄海、渤海,水汽的输送与天气系统相配合,提供充足的水汽。此外,暴雨区本地的湿度也尤为重要,从比湿场可以看出,850 hPa上10 g/kg的比湿线刚好将黑龙江省的暴雨区和弱降水区域分隔开,整个暴雨区的比湿都在10-11 g/kg,850 hPa上黑龙江省大部的RH超过90%、部分地区已达100%,温度露点差T-Td<2℃,发生暴雨的区域水汽含量处于饱和的状态,有很好的水汽条件。

4.2 动力条件分析

700 hPa垂直速度从26日08-20时,位于暴雨区的数值均为负值,且有两个中心,位于黑河西部的中心值达-25×10-3m·s-1,位于黑龙江省中东部地区的中心值达-45×10-3m·s-1,上升运动较强,从低层到高层的垂直方向上来看,在500 hPa以下暴雨落区的范围对应垂直速度场中数值为负的区域,有上升运动,在400 hPa以上数值为正的区域有下沉运动;且在850 hPa以上暴雨区为正散度区,925 hPa为负散度区,高层存在辐散的现象,并促使低层的辐合更加强烈,在垂直方向上存在抽吸作用,使得暴雨区的上升运动变强,这些条件对本次暴雨的发生发展十分有利。

4.3 热力条件分析

从温度平流来看,26日20时暴雨区低层为偏东风,中高层则存在西南风,高度升高过程中风呈现顺时针的旋转模式,在700 hPa以下存在暖平流中心,而中高层有明显的冷平流,26日20时从700-925 hPa的假相当位温密集带始终位于黑龙江省暴雨区,在低层,高度越高θse越小,则可知层结不稳定。

5 卫星云图分析

26日17时主体降水云团从黑龙江省西南部开始向东北方向推进,22时主体云团已移至齐齐哈尔中部地区,云顶亮温≤-61℃,逊克南部新生成的小型云团逐渐加强,且之后共同向东北方向移动,27日00时小云团体积增大移至伊春北部,主体云团处于齐齐哈尔北部与黑河西南部交界处,云顶亮温≤-54℃,暴雨区的上空云系所经之处降雨强度均较大,02时云团继续从五大连池向逊克的方向移动且逐渐减弱,05时基本已经解体、渐渐消散,降水趋于结束。

6 结论

(1)黑龙江省中北部地区水汽来自850 hPa风速>12 m/s的西南急流所带来的黄海、渤海的水汽,这是对暴雨的发生发展十分有利且必要的水汽条件。

(2)地面存在辐合线,高层存在辐散的现象,并促使低层的辐合更加强烈,抽吸作用在垂直方向上对暴雨区的上升运动有加强的作用,这样的动力条件为本次暴雨天气的出现提供重要支撑。

(3)系统移动迟缓,使降水具有连续性,降水的持续时间较长是此次暴雨发生的必要条件。

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