元氏县深秋大暴雨天气过程成因分析

【摘要】暴雨发生必须具备一定的大尺度背景条件,而暴雨的强度、出现地点又与中尺度扰动的活动有密切的关系。 2.1 大尺度背景场 10月9日开始,华北转受西南气流控制,10日,贝加尔湖为冷涡中心,...

【摘要】 元氏县的降水主要集中在盛夏。2003年10月10-12日,元氏县域内出现了大暴雨天气过程,其暴雨范围广、强度大、降雨量之多是自1960年建站以来10月份出现的第二次大暴雨过程,实属罕见。

【关键词】 大暴雨气象条件成因分析

1 天气概况

受高空强盛西南暖湿气流和弱冷空气的共同影响,2003年10月10-12日,元氏县出现了当年最强的一次降水过程。降雨主要集中在东南部,测站降水量90毫米,达到大暴雨标准。由于降水强度大,同时伴有大风降温,给交通运输和秋收后期工作带来不利影响,同时县域内个别地点交通、电力、通讯等设施遭到不同程度破坏,给人民造成重大经济损失。

2 气象条件

暴雨发生必须具备一定的大尺度背景条件,而暴雨的强度、出现地点又与中尺度扰动的活动有密切的关系。

2.1 大尺度背景场

10月9日开始,华北转受西南气流控制,10日,贝加尔湖为冷涡中心,乌拉尔山阻塞高压的形式,高压脊前到蒙古国东部到我国东北部为高压脊,欧亚大陆形成两脊一槽的形势。元氏处于槽前西南暖湿气流控制下,受北方不断分裂南下的的小股冷空气和西南暖湿气流的共同影响。10日上午,元氏再现降水天气,一直持续到12日08时。此次降水过程中,两脊一槽形势稳定,北方小股冷空气相对活跃,南方又有西南暖湿气流不断输送水汽,为这次暴雨天气过程提供了丰富的水汽和大尺度环流背景。

2.2 副热带急流

西太平洋副热带高压反常北上,致使高空形成强的西南风急流,对这次暴雨天气过程起到了至关重要的作用。根据气候特点,一般6月前后,副高开始北上,汛期开始。7-8月,副高第二次北跳,在海上副高线北伸到日本海,元氏进入主汛期。9月初进入秋季。2003年10月10-12日,副高却反常西伸北上。在副高与北方冷空气的作用下,形成较强的西南风急流。由此可见,在副热带高压的反常北上和较强的西南急流水汽输送对这次暴雨的产生起着相当重要作用。

2.3 低层冷空气作用

回流降水是华北降水天气的有利形势之一。在这次大暴雨过程中,存在着明显的回流。10月8日地面天气图上蒙古国一带维持一冷高压,我地处于其底部偏东气流里;河套南部有低压倒槽,我地处于有利的上升气流里,这对大暴雨的形成和维持起到必要的动力作用。从垂直高度上看,又一直吹东风,起到了冷垫和从海上输送水汽的作用。当时,元氏处于强的西南气流里,暖湿气流沿低层冷气垫爬升,有利于水汽在高层凝结,所以低层冷空气在这次大暴雨过程中起了很大作用。

3 物理量分析

3.1 充分的水汽条件

在暴雨过程中,充分的水汽供应是产生暴雨的重要条件。在10月8日08时到20时我区低层一直是暖平流,但风速明显增大,说明低层有较强的偏东水汽输送,并且在中高层有明显的西南暖湿气流输送,这两股水汽输送带为这次暴雨提供了源源不断的水汽条件,且不断的达到饱和状态。到10日08时,湿层已经不断加强。由此看出,此次降水过程存在两个水汽输送通道,这种水汽输送以及温度的变化对降水的预报有重要意义。

3.2 上升运动分析

在这次暴雨天气过程中,大暴雨区域附近高层以上对应着辐散区。高层辐散,低层辐合,且辐散中心大于辐合中心,高层对这种强辐散起到一个抽吸作用,必将产生强的上升运动,使得低层辐合,说明暴雨区对应着强烈的上升运动区。由高层辐散中心和低层辐合中心和位置可以进一步看出:高层辐散中心的位置位于低层辐合中心的东北部,高层的辐散起到气流引导作用,使得最大上升运动中心也沿着西南气流东北上影响我区。这种强烈的上升运动是产生暴雨的主要动力条件。

3.3 持续时间

在这次大暴雨过程中,还有一点值得引起注意。9月20日在东南海面有热低压生成,此后,热低压发展成台风,同时北上造成西太平洋副热带高压反常北上,副高的西南暖湿气流与从北部冷空气在河北省一带交集,且势力相当,造成冷暖空气长时间维持。11日20时海上台风开始减弱,12日08时副高开始分裂东移,降水开始减弱,到12日20时,降水天气结束。可见,这次大暴雨过程是在高空源源不断的水汽输送的情况下,冷暖空气持续交汇,这是大暴雨形成的又一个原因。

4 结语

本次大暴雨出现在高空两脊一槽相对稳定的情况下,我区正处于槽前冷暖气流的交汇区域,以稳定性降水为主。

受海上台风影响,西太平洋副热带高压反常北上,致使副高的位置比常年同期明显西伸北抬,形成环流形势。在副高形成强的西南风急流,对这次暴雨天气预报过程起到至关重要的作用。

在位势稳定情况下,暴雨区中低空存在着强烈的西南暖湿气流和北方冷空气形成的气流辐合,高空正好相反,形成气流辐合的垂直结构,为暴雨的形成提供了较强的动力上升运动。

在这次大暴雨过程中,有低层偏东水汽输送和中高层西南水汽输送两条水汽输送带,且中低层的水汽对暴雨的贡献更大;风和各层的温度对预报暴雨有着重要指示意义。

地面上的“回流”形势也是大暴雨产生的有利天气系统。

参考文献:

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