2015年“5.19”特大暴雨过程分析

(整期优先)网络出版时间:2017-11-21
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2015年“5.19”特大暴雨过程分析

郭羽翔1,吴晓芳2,刘欣杰3

摘要:本篇文章利用常规气象观测资料,针对2015年5月19日发生在清流县的一次强降雨天气过程进行分析。结果表明:(1)本次特大暴雨天气过程具有降水量大、强度强、影响范围广等特点,使清流县遭受了较为严重的损失;(2)本次特大暴雨过程受到高空槽、西南急流、中低层切变等多种系统的影响,除此之外,充沛的水汽输送及上干下湿的不稳定层结为暴雨天气过程的发生发展创造了有利条件,水汽通量大值区高于20g/(cm·hpa·s)能够为暴雨天气过程提供充足的水汽供应;(3)假相当位温在72~76K之间时具备的不稳定能量比较高。水汽通量、比湿、假相当位温在暴雨结束之前都呈现出一定的减小趋势,预示着暴雨天气过程即将结束。

关键词:暴雨;成因;分析

1暴雨概况

2015年5月18日晚至19日期间福建省突降暴雨,其中三明市与龙岩地区出现特大暴雨天气过程。据相关数据统计,全省有33个县(市、区)的降雨量在50—100mm之间;有16个县(市、区)的降雨量位于100—200mm,还有4个县的降雨量在200mm以上,其中包括清流县367.9mm、宁化县286mm、永安县224mm及长汀县214mm。受到强降雨天气过程的影响,三明市与龙岩市6个县51个乡镇一共14.69万人不同程度受灾,有1.781万人得到紧急转移,另外有10.91千公顷农作物遭受不同程度损坏,有0.015万间房屋出现倒塌,直接造成9.55亿元的经济损失。

2暴雨诊断分析

2.1地面形势分析

5月19日08时全国地面形势集中在青海上空的地面暖低压中心及黄河北部地区的冷高压中心,截止到19日20时地面暖低压中心逐渐向南移动并且分裂为两部分,但是仍然位于偏西位置处。前部出现的倒槽位于长江流域,对清流县的影响相对比较小(图1)。综合分析本次强降水天气过程中的地面风场及地面均压场能够得出,19日08时有地面辐合线且相对比较明显,到该日20时地面辐合线依然存在并且呈现出东移南压的趋势,其位置基本符合强降雨落区的位置。

2.2高空形势分析

由下图2能够看出,5月19日08时500hpa高空位置处的高空槽频繁活动,与此同时清流县上空位置处受到一支东移过境的影响,在高空槽的槽后位置处还存在有温度槽并且位于两广交界区域,这一形势对高空槽的维持与发展极为有利,并且对清流县产生的影响也之间增大。200hpa高空位置处存在有分流区且较为明显,还存在有强大的大气辐散与其相对应。强烈的辐散作用形成的抽吸效应为高空形势的发展创造了有利的动力抬升条件。

另外,在浙江北部区域至江西境内850hpa位置处存在有低涡切变,在其南部位置处还存在有西南气流,该气流逐渐加强至急流。同时,925hpa位置处的西南急流也逐步发展,其南部位置处呈现出东西走向的切变位于福建省的中部区域,随着系统的逐渐向东并南压。

5月19日20时,500hpa位置处的高空槽逐渐向东移动并入海,转西北气流,干冷空气逐渐向南移动。此时,200hpa强辐散的分流区也逐渐南压至闽粤一带,动力抽吸作用依然存在于清流县上空位置处,使得中下层位置区域出现持续的上升运动。850hpa切变南压至福建北部区域,且基本吻合925hpa切变位置。急流向东移动到福建省的沿海区域,急流位置、低层切变正好应对了暴雨落区,对预报暴雨落区存在着一定程度的指导意义。除此之外,持续的西南急流导致低层湿区的范围逐渐加大,我县上空位置处也建立了湿轴与暖脊,层结不稳定条件及充沛的水汽条件为暴雨天气过程的发生发展与维持创造了必要条件。

3物理量分析

3.1水汽通量

水汽通量指的是单位时间内流经与气流方向呈正交的单位截面积的水汽质量,代表了水汽输送的多少。水汽通量较大时能够为暴雨天气过程的发生提供较为充足的水汽条件。下图3表示的是5月19日08时850hpa位置处的水汽通量分布,由图3能够看出,华南沿海至福建上空建立了水汽通道,且水汽通量大值区大于20g/(cm·hpa·s),为暴雨天气过程创造了充沛的水汽条件。截止到20时水汽通量数值有所减弱并且逐渐南压,尽管850hpa存在有较大的比湿,但逐渐减小的水汽通量表明暴雨区域能够从外部获取的水汽供应量有所减少,导致暴雨过程趋于停止。

3.2比湿

比湿能够较好的反映出大气中水汽含量的多少,比湿越高越有利于形成暴雨天气过程。水汽集中分布在低层大气中,对暴雨过程预报时通常要预报700hpa级850hpa位置区域的比湿分布。图4:本次暴雨天气过程中,700hpa比湿呈现出较为宽阔的带状分布且覆盖在清流县上空位置处。850hpa湿区的范围比较广且能够维持较长时间。就福建省而言,北部区域的比湿梯度增大代表这一层的干空气有南下趋势,与850hpa大气相比更早变干,这一现象代表暴雨呈现出逐渐减弱的趋势。

3.3假相当位温

假相当位温是一种用于综合表征湿度与温度的物理量,能够使大气中能量的分布得到较好的反映。850hpa假相当位温资料图(图略)显示,在5月19日08时两广一带出现了高能舌中心,其强度为80K,高能舌中心逐渐向西移动,清流县上空位置处的假相当位温在72~76K之间,850hpa位置处假相当位温的变化并不显著。对比暴雨发生前后的垂直剖面图能够看出,高能中心的高度从500hpa下降到700hpa,其强度也有所减弱,这一现象表明暴雨天气过程的发生导致不稳定能量得到释放,此时,不稳定气层的厚度也有所减小,导致暴雨天气过程逐渐减弱。

4结语

通过以上分析得出以下几点结论:

(1)2015年5月19日特大暴雨天气过程具有降水量大、强度强、影响范围广等特点,使清流县遭受了较为严重的损失。

(2)本次特大暴雨过程受到高空槽、西南急流、中低层切变等多种系统的影响,除此之外,充沛的水汽输送及上干下湿的不稳定层结为暴雨天气过程的发生发展创造了有利条件。

(3)水汽通量大值区高于20g/(cm·hpa·s)能够为暴雨天气过程提供充足的水汽供应;假相当位温在72~76K之间时具备的不稳定能量比较高。水汽通量、比湿、假相当位温是我能够物理量在暴雨结束之前都呈现出一定的减小趋势,预示着暴雨天气过程即将结束。

参考文献

[1]黄远盼,林振敏,杨胜才等.2015年5月广西一次连续性暴雨天气过程诊断分析[J].气象研究与应用,2015(04)

[2]李天诚,徐彬伦.2015年5月19-20日政和县暴雨天气过程分析[J].自然科学:文摘版,2016(05):00220

[3]吴晴红.宁都县2015年5月18-19日特大暴雨天气过程分析[J].农家科技旬刊,2015(10)

[4]邱光敏.“5.19”龙岩市北部局域大暴雨天气过程分析[J].闽西职业技术学院学报,2017,19(02):116-120.