“海棠”低壓造成鄭州地區暴雨成因分析
摘要應用常規觀測資料、地面自動站觀測資料以及若干物理量等對2005年7月22日鄭州地區受“海棠”臺風倒槽和西風槽的共同影響,出現暴雨、局部大暴雨天氣過程中的環流形勢特征、水汽條件、動力條件等進行了分析,總結出臺風暴雨天氣出現的預報著眼點。
關鍵詞臺風“海棠”;低壓;暴雨成因;河南鄭州
2005年7月22日,受“海棠”臺風倒槽和西風槽的共同影響,鄭州地區出現全區性暴雨、大暴雨天氣,其中滎陽強降水主要集中在22日3~16時,13h降水量達255mm,占總雨量的88%。其中4~7時和10~14時是降水最為集中的時段。現結合環流形勢特征、鄭州單站物理量及物理場對該次暴雨天氣過程的發生、發展機制進行分析。
1環流形勢特征 論文發表網
臺風“海棠”2005年7月12日在西太平洋上生成,之后向偏西方向移動,14日下午加強成為臺風,19日傍晚在福建登陸,迅速減弱熱帶風暴和低氣壓,低壓中心經過福建、江西最后進入湖南,20日臺風倒槽的外圍云系開始影響鄭州。20日臺風減弱為臺風倒槽,鄭州地區雖然受倒槽北部的偏東氣流影響,但并未出現明顯降水,到21日在河套西部有西風帶系統生成,西風槽和臺風倒槽的共同影響以及太平洋副熱帶高壓東撤退北抬,21日夜由于西風槽和臺風倒槽的共同影響,鄭州地區出現了大暴雨天氣。21日20時鄭州地區925~850hPa低層為一低壓系統,這系統在臺風西進的過程中表現為東風波特征,在臺風變性后表現為臺風倒槽。21日約20時鄭州高層250hPa為一高壓脊,這種垂直結構有利于形成大氣的抽吸作用。
2水汽條件
12日20時開始鄭州從地面925hPa到高層200hPa,T-Td≤4℃,說明在鄭州地區上空有深厚的飽和層,深厚的水汽飽和氣層是產生大暴雨的必要條件,它不僅是云中液態水的來源,而且水汽釋放具有潛熱加熱作用[1,2]。而產生暴雨除氣層本身含有豐富的水汽,同時必須有源源不斷的水汽供應,輸送到云體中去,才能維持其持續發展。由于中高層水汽含量少,水汽的輸送主要依靠低層的水汽輻合,從低層水汽通量散度場分析,21日20時至22日8時在河南西部有較強的水汽輻合,21日20時低層水汽通量散度中心值達到-0.03g/s,為此次暴雨的產生提供了很好的水汽條件。
3動力條件 快速論文發表
鄭州地區均處在垂直上升運動區內,且低層的垂直速度大于高層的垂直速度,這說明在降水初期能量的積聚過程,鄭州地區仍處于上升運動區,這種垂直運動在高層有所加強,說明大氣在降水發生后暴雨對垂直運動有反饋作用。河南的北中部則為負渦度區,結合垂直速度,說明鄭州地區低層是正渦度的輻合上升區,高層為負渦度區,這是典型的天氣學強降水的垂直模型,這也預示著有暴雨天氣出現。鄭州地區850hPa低空均處在輻合區的輻合中心內到300hPa高空的輻散大于低層的輻合,這就形成了強烈的抽氣作用,這種上下耦合的抽氣作用符合暴雨產生發展的重要條件。強烈的垂直運動條件是產生暴雨必備的條件之一,當水汽條件具備后,還要有使水汽冷卻凝結的條件[3,4]。7月21日20時至22日8時鄭州市上空的垂直運動速度及渦度和散度的輻合、輻散情況是:7月21日20時,大氣已演變為低層輻合、高層輻散,且整層大氣均為上升運動,在過程開始前,鄭州地區上空低層的垂直上升運動強度大于高層,低層強烈的上升運動,將低空充沛水汽抬升到一定的高度,更有利于水汽的凝結。到22日8時,不僅低層上升運動達到很強,且高層大氣的上升運動也達到很大強度,使得鄭州地區上空整層大氣都處于強烈抬升狀態,導致降水強度加大,使降水得以維持。
4預報著眼點
當受臺風倒槽影響時,西風帶系統的切入是產生暴雨的一個重要原因。應注意分析大氣中水汽的飽和狀態及其變化,深厚的水汽飽和氣層是發生暴雨必不可少的條件,有助于在預報中把握好暴雨的落區[5,6]。大氣的抽吸作用是產生暴雨的一個重要因素,它是高低層系統配置及飽和濕度層的結合情況所決定的,在預報中要注意高低空的天氣圖分析,可用通過渦度、散度、垂直速度等物理量場的分析,判斷大氣抽氣作用的強度以及能否維持。臺風暴雨中心附近存在低空的氣旋輻合、高空的反氣旋輻散,且在臺風暴雨發生、發展時,高空的反氣旋輻散作用起主導作用,是臺風暴雨發展和維持的依據。當有臺風登陸時,準確預報副高勢力和西風帶系統的強弱以及臺風低壓的強度和移動路徑,是預測其能否導致洛陽產生強降水的關鍵;西風帶系統與臺風低壓能否結合、結合時間長短,直接影響降水強度的大小。
5參考文獻
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