摘要: 摘要:利用常规高空、地面、地面加密自动站、数值模式资料以及海南雷达资料,对青海海南州盛夏一次区域性大到暴雨天气过程进行分析,结果表明:此次过程是在局地小高压边缘高温高湿环流背景下,受高空低涡切变影响,由冷空气及地面辐合线触发,在地形强迫抬升的作用下产...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:利用常规高空、地面、地面加密自动站、数值模式资料以及海南雷达资料,对青海海南州盛夏一次区域性大到暴雨天气过程进行分析,结果表明:此次过程是在局地小高压边缘高温高湿环流背景下,受高空低涡切变影响,由冷空气及地面辐合线触发,在地形强迫抬升的作用下产生的混合性降水天气;影响降水云团尺度小,水平尺度仅为34km,云顶亮温最大仅为230K;地面较好的局地水汽条件、冷空气、地面辐合线与地形共同配合,造成了较大降水;此次过程雷达监测能力较弱,主要原因在于此次过程为系统性过程,且对于距离较远的站点探测能力下降。

关键词:青海海南;大到暴雨;形势分析

一、天气实况

受高原低涡切变东移北抬影响,海南南部8月5-6日出现大到暴雨降水天气,降水集中在5日下午至6日中午,5日15时-6日15时(降水集中时段),全州共计121个测站出现降水,其中大雨46个,暴雨5个,降水中心出现在:同德河北乡林业站:71.1mm。此次降水范围广、持续时间长,局地性强。

二、形势分析

2.1 高空图分析:

8月5日08时500hpa高空图中,欧亚中高纬度为两脊两槽型,副高呈不规则状分布,果洛南部地区由一小型高压环流,玉树地区有一低涡存在,祁连山北侧有短波槽,海南地区处在500hpa北部,0到-1℃的暖湿区中,海南及其上游地区比湿为5-7g/kg,T-Td在0-2℃之间。

2023年8月5-6日海南南部大到暴雨过程分析(图1) 

 (图1 a、b、c、d分别为 5日08时500hpa 高空图、 5日20时500hpa 高空图、 5日20时200hpa 高空图、 6日08时500hpa 高空图)

在20时500hpa高空图上,玉树地区低涡已移动至果洛西侧,海南受低涡北侧高空切变影响,比湿为6-7g/kg,T-Td在0-0.9℃之间,水汽条件基本达到饱和,其中同德地区处于低涡北侧边缘,为高温高湿区域;在20时200hpa-400hpa高空图上(略)海南地区均处于大陆高压边缘的辐散区中,与中低层形成明显的抽吸作用,加强上升运动。

 在6日08时500hpa高空图上,低涡主体东移至果洛中南部地区,海南地区仍受低涡北侧高空切变影响,比湿为5-6g/kg,T-Td仍在0-0.9℃之间,动力、水汽条件仍较充足。

故本次过程是受高原低涡切变东移北抬影响。切变的长时间维持,配合高温高湿环境条件和较强的上升运动,为大到暴雨提供充足的能量、水汽和动力条件,同时降水效率也得到明显提升。

2.2 地面图分析

分析8月5日地面图,5日08时冷空气前沿已到达都兰地区,都兰站24小时变压为2百帕,冷空气逐渐增强东移,至5日17时,冷空气已到达海南西部地区,兴海站24小时变压为5百帕。

分析风场变化,17-18时,同德唐谷及巴沟地区有偏西风与偏东风的地面辐合线生成并维持。19时,共和龙羊峡地区有偏西风与东北风的地面辐合线。至5日20时,海南大部地区已受冷空气控制,最强为贵南站24变压达1.9百帕。01-04时,同德河北地区存在西南风与东北风的地面辐合线,该辐合线维持近4小时。分析过程前局地水汽条件,17时,海南地区国家站比湿均在10g/kg以上;过程前及过程期间,同德地区露点温度基本在10℃以上;这基本达到了青海省夏季地面水汽阈值。较好的局地水汽条件、冷空气与地面辐合线共同配合,造成了同德及共和河北地区大到暴雨天气。

2023年8月5-6日海南南部大到暴雨过程分析(图2)

     (图2 a为5日18时同德地区地面风场,b为同德河北乡地形)

2.3 探空图分析

用河北乡政府8月5日13时的温度和露点订正08时达日站探空图后(18.8℃,10℃):的出CAPE值为2912.7J/kg。近地面层至对流层中层,均为相对湿度大于80%的湿区,湿层相对深厚,有利于提高降水效率。SHR3为5.6m/s,SHR6为5.5m/s,说明高空由较明显动力不稳定。以上分析结果均有利于较大降水的发生。

2023年8月5-6日海南南部大到暴雨过程分析(图3) 

(图8 a、b均为8月5日08时达日站探空订正图)

三、云图分析 

8月5日午后,青海南部至西藏东北部有明显低值系统存在,青海大部受两高之间切变影响,从红外云图的动态变化可见,雷暴云团在低值系统及切变附近新生,并且随时间逐步加强,至6日1时,位于果洛地区MCS出流并触发新的雷暴云团影响同德南部,该云团尺度小,水平尺度仅为34km,云顶亮温最大仅为230K。8月6日夜间水汽云图可见,夜间影响同德地区的中尺度云团色调白亮,说明该云团发展高度较高;配合20时高度场分析资料,可见青海北部有明显冷输送带,而南部也存在明显的暖输送带:孟加拉湾有离散的对流单体向东北方向移动,携带水汽和热量延暖输送带输送至青海南部。

2023年8月5-6日海南南部大到暴雨过程分析(图4)

( 图4 a为5日20时红外云图    b为5日20时水汽云图 )

四、雷达产品分析及检验

从5日夜间雷达演变图来看,海南境内云系自南向北移动,5日21时-6日6时之间同德南部始终有云系存在,主要以层状云为主,最大反射率为26dBZ。       

顶高:7km,OHP:0.8mm左右,STP:3.8mm左右;参考性差。此次过程中雷达监测能力较弱,主要原因在于:1、此次过程为系统性过程;2、由于雷达波束随距离的展宽以及波束质心随距离的抬高,对于距离较远的站点探测能力下降

2023年8月5-6日海南南部大到暴雨过程分析(图5)                                 (b)                               (c)

( 图5 a为6日03时回波顶高 ,b为5日23时1小时降水估测产品,c为6日02时STP风暴总降水量)

五、小结

1.本次过程是受高原低涡切变东移北抬影响。切变的长时间维持,配合高温高湿环境条件和较强的上升运动,为大到暴雨提供充足的能量、水汽和动力条件,降水效率较高。

2.红外云图:影响同德地区降水团尺度小,水平尺度仅为34km,云顶亮温最大仅为230K。水汽云图:夜间影响同德地区的中尺度云团色调白亮,发展高度较高,孟加拉湾有离散的对流单体向东北方向移动,携带水汽和热量沿暖输送带输送至青海南部。

3.地面较好的局地水汽条件、冷空气与地面辐合线共同配合,造成了同德及共和河北地区大到暴雨天气。

4.订正探空中可得,海南南部上空湿层深厚,存在一定垂直风切变,有利于较大降水产生。

5.过程期间同德南部始终有云系存在,主要以层状云为主,最大反射率为26dBZ。雷达监测能力较弱,主要原因在于此次过程为系统性过程;由于雷达波束对于距离较远的站点探测能力下降。

参考文献:

[1] 朱乾根,林锦瑞,寿绍文等.天气学原理和方法第四版[M].北京:气象出版社,2007:60-560

[2] 姚学祥.天气预报技术与[M].北京:气象出版社,2011:178-218

[3] 王田寿,李生辰. 青海省短时强降水(强暴雨)特征分析[J].青海科技,2007,4:19-22

[4] 王振海 青海省灾害性天气个例分析文集[M].北京:气象出版社,2021:149-310



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