开原市暴雨天气诊断分析
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开原市暴雨天气诊断分析
摘要:2010年8月19~22日辽宁开原市出现暴雨、大暴雨天气过程,其中低空急流的形成和中低层切变线的加强为降水天气提供了较强的水汽辐合和动力条件,整个降水过程开原市均处于高能区,较强不稳定大气状态与暴雨时段对应。
关键词:暴雨;高空槽;副热带高压;切变线;低空急流
中图分类号:p4581211文献标识码:a
1引言
受高空槽和副热带高压共同影响,2010年8月19~22日全省14个市出现暴雨或大暴雨过程,达到最严重暴雨级别。位于辽宁北部的开原市,隶属铁岭,也经历了此次强降水天气,其中21~22
日出现大暴雨天气,该市靠山镇3h降水量达到84mm。本文拟对这次连续性暴雨过程进行诊断分析,为今后汛期暴雨预报及社会防灾减灾服务提供经验参考。
2天气形势分析
21高空影响系统
20日08时,500hpa图上,欧亚中高纬地区呈现两涡两脊阻塞形势,中纬度主要表现为短波槽脊活动;副热带高压处于强盛时期,588dagpm线已移至辽宁北部,开原市所在的铁岭地区位于副热带高压后部及中纬度槽前。到了21日08时,副热带高压出现缓慢的东退南落现象,而贝加尔湖西部高压脊向东延伸并加强,脊前冷空气不断加强南下,高空槽也随之加深,致使贝加尔湖高压脊呈东北—
西南走向,其东部高空槽与之平行,而南支槽在向东移动过程中与北部高空槽相交形成南北阶梯槽。对应700hpa及850hpa上,华北地区暖脊与暖切变配合并伸向辽宁,于副热带高压外围西北侧处形成低空西南急流,暖湿气流源源不断地向东北向输送;同时,强冷空气在伴随高空槽东移时与副热带高压后部暖湿气流交汇于辽宁
中部一带;21日20时受切变线加强影响,开原市等北部地区出现强降水过程。
22地面形势
从3h一次的地面图上可以看出,开原市被蒙古气旋冷锋和华北气旋控制,19日14时,蒙古气旋冷锋向东移动,位于40°~50°n、120°e附近,而华北气旋北至36°n、118°e一带,处于蒙古气旋冷锋和华北气旋影响下的地区开始出现降水;20时,华北气旋南压,蒙古气旋冷锋也移出降水区域,此地区降水缓解,而随着副热带高压的南落,再加上地面主要被蒙古气旋冷锋控制,受蒙古气旋冷锋快速移动影响,开原市出现中到大雨天气,但持续时间较短。20日08时以后,辽宁一直为弱气压场影响,辽宁北部为弱低压控制下的江淮地区倒槽维持;21日02时,南倒槽缓慢向北移动,14时南部倒槽北界已进入辽宁南部地区,17时南部倒槽与北部低压打通形成狭长的低压带强辐合,在这种高低空形式配置的影响下,开原市降水强度增强,出现暴雨—大暴雨过程;22日08时,副热带高压向东撤离,地面倒槽也有所东移,同时切变强度减弱,位置东移,对辽宁北部的影响缓解减弱,13时以后开原市降水逐渐结束。
3物理量分析
31水汽条件
此次降水过程中,西南低空急流的建立是强降水天气形成的有利的水汽通道,700hpa到850hpa中低层图上,19日08时,华北至辽宁中部存在低空急流,风速为16~22m/s,20时随着副热带高压的南压,低空急流也仅是短暂维持,因此雨势为中到大雨;21日08时,副热带高压西侧出现最大风速轴,伸至辽宁中部,风速16~18m/s,同时形成西南低空急流,20时,副高西侧风速不断增大,西南低空急流的维持或增强为暴雨的发生提供了有利的水汽通道,此降水阶段显示的水汽通量值最大,700hpa并有强中心存在,受共同影响暴雨天气形成;22日08时,西南低空急流强度渐弱,位置东移,水汽通量值减小,降水也随之减弱并逐渐结束。由此可见,急流的形成有利于水汽输送,低空急流为此次暴雨过程的出现提供了充沛的水汽条件。
32动力条件
在这次持续暴雨过程中,19日08~20时、21日14时~22日08时,850hpa~500hpa之间分别有2个垂直速度强中心,对应过程中2个强降水时段,其中在19日08时后,600~700hpa存在一垂直速度强中心,中心值为-28hpa/s,上升运动区较浅,上升运动偏弱,对应该时段降水持续时间短;21~22日400hpa以下均为上升运动,尤其在21日20时前后上升运动强盛,且600~700hpa上还存在一中心值高达-77hpa/s的强垂直速度中心,上升运动区深
厚、上升运动强烈促使开原市发生强降水过程,以靠山镇降水量最大,3h降水量达到了84mm。可见强而深厚的上升运动对于降水区域出现较强降水十分有利。
33不稳定条件
在汛期预报中,k指数通常用于大气温度、湿度及压力综合特征量的分析,k指数可反映大气层结稳定程度,k指数值越大表明大气层结越不稳定,7~8月份,当k指数在铁岭地区>28℃时,大气中就具备着较高的潜能。19日08时~20日08时,k指数不断增大,由28℃增高至33℃,k指数稳定维持并不断增高的状态说明开原市具有发生大到暴雨天气所需的大量的、持续的不稳定能量,有利于产生强降水;21日08时k指数为32℃,20时达到37℃,22日08时又为35℃,开原市大气层结一直处于强不稳定状态,与暴雨发生时段十分吻合。
4小结
受高空槽、副热带高压后部较深暖湿气流以及切变线共同影响,2010年8月19~22日开原市出现了暴雨、大暴雨天气过程,达到一级暴雨严重级别。低空急流为此次暴雨天气的发生提供了充足的水汽条件,而西南低空急流的形成成为有利的水汽输送通道。强而深厚的上升运动对于开原市出现较强降水十分有利,这在降水强度及强降水落区预报中具有很好的指导意义。
参考文献
[1]曹晓岗.江西区域暴雨的热力和动力条件诊断分析[j].气
象,1996,22(04):37-40.
作者简介:陈光辉(1970-),女,汉族,四川省江北县人,本科学历,工程师,从事天气预报工作。