维西两次单点性大雨成因对比分析论文_方志芸

(云南省迪庆州香格里拉市气象局 云南迪庆 674400)

摘要:应用常规观测资料、卫星云图及物理量资料,对2013年9月12日和10月7日发生在云南省迪庆州维西的两次单点性大雨天气对比分析。结果表明:两次大雨天气影响系统不同,“9.12”大雨主要影响系统为700hPa切变线,“10.7” 大雨主要原因是两高辐合引起的。两次大雨共同点是:高空冷平流入侵触发长时间晴热天气积蓄的充足能量;卫星云图上强降水云团在夜间发展白天消散,与云贵高原多夜雨特征一致;强降水发生区域上空对流活动旺盛、大气层结极不稳定;上干下湿水汽配置加剧强对流发展。

关键词:单点性大雨对比分析;环流形势;大气物理量特征

引言

迪庆州属低纬高原季风气候,境内雪岭连绵,高山峡谷相间,北部梅里雪山主峰卡瓦博格海拔6740m,南部澜沧江海拔1480m,相对高差5260m,立体气候突出,垂直气候带非常明显,从澜沧江、金沙江沿岸到高山雪岭,依次是北亚热带,温带、寒温带、高山苔原带4种气候,形成“一山有四季,天壤咫尺间”格局。水平方向上,受地形地物影响,虽然海拔大致相同,但气候各异,“小气候”资源多种多样,真可谓“一山有四季,十里不同天”。云南省气象工作者前仆后继,为掌握本地气候变化特征更好的为地方国民生产生活提供优质气象服务做了大量研究与总结[1-3],但由于迪庆州特殊山地气候,对于单点性短时强降水预报还有一定难度,这种单点强降水往往易引发局地泥石流、滑坡等地质灾害,给国民生产生活带来极大损失。本文就2013年维西两次单点性强降水做进一步分析,找到其发生特征,为今后预报提供一定参考。

1 降雨过程概述

2013年9月12日,受700hPa切变线和500hPa冷空气共同影响,迪庆州维西出现维持时间短,雨强强并伴有强雷暴的局部强对流天气,维西站点仅3个小时降水量达44.2mm,其余有2个附近山洪站降水量达大雨量级,强降水主要发生在夜间;10月7日凌晨,维西受两高辐合区影响,再次发生强对流天气,这次过程维持时间较9.12过程长,降水范围广,共有18个区域和山洪站达大雨量级,最大降雨量29.5mm,出现在维西站。

2 环流形势和影响系统

9月11日08时500hPa上,中高纬为一槽一脊环流形势,乌拉尔山至贝湖为宽广的槽区。中低纬度青海、西藏东部、川西高原西部为槽后西北气流控制,西太平洋副热带高压脊线位于 22°N附近,西部脊点位于102°E;孟湾低值系统存在,云南西北部为西南气流;12日08时500hPa上(图1a),中高纬维持一槽一脊环流形势,中低纬度西藏东部、川西高原西部低槽北段东移,南段南压至维西—丽江一线,槽后偏北气流与槽前西南气流在维西—丽江一线辐合,槽线附近冷暖气流交汇是造成维西大雨主要原因。9月11日08时700hPa上(图1b),中高纬为一槽一脊环流形势,川滇切变线位于维西—丽江至四川东南部一线,直至9月12日08时,切变维持少动,切变后部东北气流与切变前西南气流在迪庆州中南部交汇。川滇切变为此次大雨提供了必要动力条件。

新疆至高原为5920 gpm高压控制,西太平洋副热带高压在东退过程中中心分裂为两个,西段在滇缅之间形成一闭合5880 gpm高压,其外围偏西南气流与青藏高压外围东北气流在滇西北形成一辐合区;10月7日08时500hPa上(图2a),青藏高压进一步增强南压,辐合区南压,主体位于维西—丽江至四川南部一线,由于滇缅高压强度减弱,强辐合区偏南,强降水主要发生在我州南部,辐合区维持时间比9.12低槽维持时间长,降水范围更广。10月6日08时700hPa上,辐合切变位于腾冲—丽江一线,切变后部有3200gpm高压环流,滇缅之间3160 gpm高压环流,在滇西北存在偏东北风与西南风辐合;直至7日08时(图2b),辐合切变依然维持在滇西北地区。可见700hPa辐合切变是造成10.7维西大雨的主要天气系统,500hPa青藏高压前部东北气流带来的冷空气触发晴热天气积蓄丰富能量,使之迅速释放,产生雷暴、强降水等短时强对流天气。

3 卫星云图分析

从两次过程最强降水时段红外卫星云图可看出,强降水出现在强对流云团影响区域,范围小、强度强、维持时间短。两个小时后对流云团消散,降水迅速减弱。

4 物理量诊断分析

4.1能量和稳定度特征

强对流天气发生发展要有充足能量、热力和触发不稳定能量爆发的动力条件。K指数主要作为强对流天气一个热力指标[4],2次强对流过程发生在K指数大值区,滇西北K指数均>32℃,维西处于K指数36℃。较高K指数为强对流天气提供充足热力条件。沙氏指数(SI)是衡量大气稳定度重要判别指标。在两次强降水发生前,滇西大部SI<0℃不稳定环境大气中,最大不稳定区域位于滇西北,SI<-2℃,给强对流天气发生发展提供了充分不稳定条件。

4.2 水汽条件

强对流天气发生需要有充足水汽条件,从两次强降水天气过程中比湿垂直剖面上可看出,降水发生前,我州处于比湿大值区。中低层水汽条件较好,高层较干,这种上干下湿配置有利于发生短时雷暴、强降水等强对流天气。

4.3 动力条件

从两次强降水发生前500hPa垂直速度分布场上可看出,云南滇中以北地区均为负速度,对应上升运动区,迪庆处于强上升运动区,中心强度-4 ×10-3 hPa/s和-6×10-3 hPa/s,强烈上升运动为强降水提供有利动力机制,垂直上升运动释放不稳定能量。

5 小结

①9.12大雨主要影响系统为700hPa切变线而10.7大雨主要是两高辐合引起的。两次大雨均为高空冷平流入侵触发长时间晴热天气积蓄的充足能量。

②卫星云图上强降水云团都在夜间发展,凌晨达最强,与云贵高原多夜雨特征一致。

③强烈上升运动为强对流天气发生提供了有利动力机制,垂直上升运动触发不稳定能量释放。

参考文献:

[1]秦剑,琚建华,解明恩.低纬高原天气气候[M].北京:气象出版社,1997.

[2]李英,郭荣芬,索渺清,等.初夏孟加拉湾对流云团北上低纬高原的初步研究[J] . 热带气象学 报,2003,19(3).

[3]朱乾根,等.天气学原理和方法[M].620-638.

[4]王小明,谢静芳,王侠飞.强对流天气的分析及短时预报[M].北京:气象出版社,1992.

作者简介:方志芸(1972-),藏族,香格里拉市,大气探测工程师。

论文作者:方志芸

论文发表刊物:《科技研究》2019年3期

论文发表时间:2019/6/11

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