洞庭湖地区一次持续性暴雨特征诊断分析
发布时间：2021-03-09 13:56
利用国家站和区域站逐小时降水观测资料和NCEP再分析资料,分析了2017年6月29日—7月1日洞庭湖持续性暴雨过程。结果表明:1)暴雨发生在切变线南侧,急流轴左侧;副热带高压稳定维持,高低空急流耦合于洞庭湖区上空;高空槽波动,中低层低涡和切变线发展,有利于暖湿气流沿切变线辐合抬升;2)从水汽条件来看,印度洋水汽为主,其次是孟加拉湾—南海、太平洋地区;850 h Pa水汽通量增强（减弱）对强降水来临（结束）具有较好指示意义,水汽强辐合带（中心）对暴雨落区有较好对应关系;3)洞庭湖上空的对流层中高层处于南亚高压脊线附近,高空辐散条件较好;中低空急流的演变对暴雨的发展有明显影响;垂直上升运动和辐合辐散配置与降水变化有较好的对应关系;4)列车效应与逆风区长时间维持与强降雨密切相关。
【文章来源】：气象科技进展. 2020,10(03)
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
2017年6月29日—7月1日洞庭湖地区累计降水（a），岳阳站和汨罗站逐小时降水（b)
高低空急流是暴雨发生、发展最重要的大尺度动力环境因素，特别是低空急流作为一种动量、热量和水汽的高度集中带，被认为是给中纬度暴雨提供水汽和动量的最重要的机制。本文基于汨罗站对应经度113.1°E作各层风速时间—纬度剖面图（图5）分析此次过程发现，这次过程中高低空急流耦合明显，从200 hPa（图5a）看，高空急流表现为前期强度偏弱，后期增强，对应南亚高压脊线（偏西风位置）有所南移，洞庭湖区整个过程处于高空急流入口处右侧，高空辐散条件较好且持续时间长。此外中低空急流的演变对暴雨的发展有明显影响。从850 hPa（图5c）可以发现，6月29日20时—7月1日20时江南有两次明显的西南气流发展加强的过程，大值区超过20 m/s西南急流（最大风速出现在6月30日清晨和7月1日上午），而且西南气流加强的同时伴有偏东风转东风偏北气流，气流辐合区位于暴雨区北侧，形成较强的暖式切变线，从而引起切变线南侧、急流北侧区域（强降水落区）的辐合增强。925 hPa急流发展也具有相同特征，同样具有两次急流显著加强过程，最大急流风速达18 m/s。700 hPa同样具有两次急流加强过程，但前一次明显较后一次位置偏北，强度更强，这与前一次降水更强相对应。不难发现，暴雨发生区域在切变线南侧，急流轴左侧，具有显著的梅雨特征。从同一时段汨罗站逐小时降雨量（图1b）可以发现，对应两次西南急流的加强，洞庭地区也有两次较强的降雨过程，汨罗站最强小时降雨量达55.7 mm/h(6月30日06—07时）。7月1日20时随着急流减弱南压，雨势减弱，雨带南压。垂直运动是成云致雨的关键因素，降水的强度一般与中低层的辐合有关。本文选取了汨罗站（28.9°N,113.1°E）分别做垂直速度、散度的时间—垂直剖面图（图6）。从垂直速度来看，同样存在两次较强的上升速度区（对应着两次强降水阶段），最大超过2 Pa/s。另外从散度时间—垂直剖面图第一阶段（6月29日20时至30日上午）中低层为负值区，以辐合为主，辐合层高度延伸至300 hPa,300 hPa以上高层为强辐散。从第二阶段（6月30日晚上至7月1日白天）来看，7月1日凌晨存在低层（850hPa以下）辐合强烈发展，但在400 hPa与700 hPa之间转为正值区，对应辐散。这种低层辐合配合高层辐散有利于垂直运动的维持和加强进而触发强降水的发生。
图5 2017年6月28日08时至7月3日02时沿着113.1°E风场：（a)200,(b)700,(c)850,(d)925 hPa时间—纬度图分析暴雨区垂直剖面图发现（图8a），强回波中多个对流单体呈线形排列，此次降水过程为低质心强回波造成，其降水效率高，雨强大。在有利的天气系统与中尺度天气条件下，强回波中多个对流单体呈线形排列，回波在长沙雷达站西北偏北地区（湘阴、汨罗和平江）生成，在500 hPa引导气流的作用下，回波向偏东方向移动，并不断有新生风暴，受其影响形成“列车效应”。从速度图剖面图上（图8b）来看，强回波区对应速度图剖面上存在显著逆风区，从底层一直延伸到4 km上。该逆风区导致湘阴、汨罗短时强降雨（18站>50 mm,06—07时），可见逆风区的存在与强降水的发生和维持密切相关。
【参考文献】：
期刊论文
[1]苏皖地面自动站资料的质量控制及结果分析[J]. 闵锦忠,王晨珏,贾瑞怡. 大气科学学报. 2018(05)
[2]2016年7月湖南一次极端持续性暴雨成因分析[J]. 周慧,蔡荣辉,尹冬德,周莉. 干旱气象. 2018(01)
[3]湖南岳阳一次大暴雨过程近地层湍流特征分析[J]. 袁正旋,覃军,曾向红,吴浩. 暴雨灾害. 2017(05)
[4]1951—2015年洞庭湖区旱涝演变及典型年份旱涝急转特征分析[J]. 胡毅鸿,李景保. 农业工程学报. 2017(07)
[5]江淮区域持续性暴雨过程的水汽源地和输送特征[J]. 孙建华,汪汇洁,卫捷,齐琳琳. 气象学报. 2016(04)
[6]“75·8”持续性强降水事件及其大尺度水汽输送特征[J]. 胡娅敏,翟盘茂,陈阳. 气象与环境科学. 2015(03)
[7]基于拉格朗日法的水汽输送气候特征分析——江淮梅雨和淮北雨季的对比[J]. 杨浩,江志红,刘征宇,张强. 大气科学. 2014(05)
[8]2007年淮河流域致洪暴雨及其中尺度系统特征的分析[J]. 赵思雄,张立生,孙建华. 气候与环境研究. 2007(06)
[9]洞庭湖区洪涝特征分析（1471-1996年）[J]. 毛德华. 湖泊科学. 1998(02)
本文编号：3072963
【文章来源】：气象科技进展. 2020,10(03)
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
2017年6月29日—7月1日洞庭湖地区累计降水（a），岳阳站和汨罗站逐小时降水（b)
高低空急流是暴雨发生、发展最重要的大尺度动力环境因素，特别是低空急流作为一种动量、热量和水汽的高度集中带，被认为是给中纬度暴雨提供水汽和动量的最重要的机制。本文基于汨罗站对应经度113.1°E作各层风速时间—纬度剖面图（图5）分析此次过程发现，这次过程中高低空急流耦合明显，从200 hPa（图5a）看，高空急流表现为前期强度偏弱，后期增强，对应南亚高压脊线（偏西风位置）有所南移，洞庭湖区整个过程处于高空急流入口处右侧，高空辐散条件较好且持续时间长。此外中低空急流的演变对暴雨的发展有明显影响。从850 hPa（图5c）可以发现，6月29日20时—7月1日20时江南有两次明显的西南气流发展加强的过程，大值区超过20 m/s西南急流（最大风速出现在6月30日清晨和7月1日上午），而且西南气流加强的同时伴有偏东风转东风偏北气流，气流辐合区位于暴雨区北侧，形成较强的暖式切变线，从而引起切变线南侧、急流北侧区域（强降水落区）的辐合增强。925 hPa急流发展也具有相同特征，同样具有两次急流显著加强过程，最大急流风速达18 m/s。700 hPa同样具有两次急流加强过程，但前一次明显较后一次位置偏北，强度更强，这与前一次降水更强相对应。不难发现，暴雨发生区域在切变线南侧，急流轴左侧，具有显著的梅雨特征。从同一时段汨罗站逐小时降雨量（图1b）可以发现，对应两次西南急流的加强，洞庭地区也有两次较强的降雨过程，汨罗站最强小时降雨量达55.7 mm/h(6月30日06—07时）。7月1日20时随着急流减弱南压，雨势减弱，雨带南压。垂直运动是成云致雨的关键因素，降水的强度一般与中低层的辐合有关。本文选取了汨罗站（28.9°N,113.1°E）分别做垂直速度、散度的时间—垂直剖面图（图6）。从垂直速度来看，同样存在两次较强的上升速度区（对应着两次强降水阶段），最大超过2 Pa/s。另外从散度时间—垂直剖面图第一阶段（6月29日20时至30日上午）中低层为负值区，以辐合为主，辐合层高度延伸至300 hPa,300 hPa以上高层为强辐散。从第二阶段（6月30日晚上至7月1日白天）来看，7月1日凌晨存在低层（850hPa以下）辐合强烈发展，但在400 hPa与700 hPa之间转为正值区，对应辐散。这种低层辐合配合高层辐散有利于垂直运动的维持和加强进而触发强降水的发生。
图5 2017年6月28日08时至7月3日02时沿着113.1°E风场：（a)200,(b)700,(c)850,(d)925 hPa时间—纬度图分析暴雨区垂直剖面图发现（图8a），强回波中多个对流单体呈线形排列，此次降水过程为低质心强回波造成，其降水效率高，雨强大。在有利的天气系统与中尺度天气条件下，强回波中多个对流单体呈线形排列，回波在长沙雷达站西北偏北地区（湘阴、汨罗和平江）生成，在500 hPa引导气流的作用下，回波向偏东方向移动，并不断有新生风暴，受其影响形成“列车效应”。从速度图剖面图上（图8b）来看，强回波区对应速度图剖面上存在显著逆风区，从底层一直延伸到4 km上。该逆风区导致湘阴、汨罗短时强降雨（18站>50 mm,06—07时），可见逆风区的存在与强降水的发生和维持密切相关。
【参考文献】：
期刊论文
[1]苏皖地面自动站资料的质量控制及结果分析[J]. 闵锦忠,王晨珏,贾瑞怡. 大气科学学报. 2018(05)
[2]2016年7月湖南一次极端持续性暴雨成因分析[J]. 周慧,蔡荣辉,尹冬德,周莉. 干旱气象. 2018(01)
[3]湖南岳阳一次大暴雨过程近地层湍流特征分析[J]. 袁正旋,覃军,曾向红,吴浩. 暴雨灾害. 2017(05)
[4]1951—2015年洞庭湖区旱涝演变及典型年份旱涝急转特征分析[J]. 胡毅鸿,李景保. 农业工程学报. 2017(07)
[5]江淮区域持续性暴雨过程的水汽源地和输送特征[J]. 孙建华,汪汇洁,卫捷,齐琳琳. 气象学报. 2016(04)
[6]“75·8”持续性强降水事件及其大尺度水汽输送特征[J]. 胡娅敏,翟盘茂,陈阳. 气象与环境科学. 2015(03)
[7]基于拉格朗日法的水汽输送气候特征分析——江淮梅雨和淮北雨季的对比[J]. 杨浩,江志红,刘征宇,张强. 大气科学. 2014(05)
[8]2007年淮河流域致洪暴雨及其中尺度系统特征的分析[J]. 赵思雄,张立生,孙建华. 气候与环境研究. 2007(06)
[9]洞庭湖区洪涝特征分析（1471-1996年）[J]. 毛德华. 湖泊科学. 1998(02)
本文编号：3072963
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