萍乡地区一次春季暴雨过程分析

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  摘 要:利用MICAPS3.1软件系统、多普勒雷达、卫星红外云图以及常规物理量要素等资料对2015年3月29日~30日萍乡地区春季局地性暴雨过程进行了分析。分析结果表明:由于乌拉尔山阻塞高压的存在,在巴尔喀什湖以西切断低压不断分裂小槽引导冷空气南下,西太平洋副高位于南海稳定少动,其西北侧的强盛西南暖湿气流在湘赣中北部上空剧烈交汇,在中低层辐合线及低涡切变的作用下,暖湿气流携带源源不断的水汽进入我市上空,降水云团在切变线附近不断的生成、发展并向东北移动,循环重复,造成萍乡地区少见的春季暴雨过程。由于过程前期预报模式的不稳定性,让预报变得较为困难,同时由于各个模式对于此次暴雨落区的预报和分析,也有一定的出入和分歧,暴雨落区的预报还有待进一步的研究和发展。
  关键词:春季暴雨;形势稳定;切变线
  一、 暴雨实况
  2015年3月29日08时—30日08时萍乡市出现了一次局地性的暴雨过程,暴雨出现在我市中部地区,主要降水时段为29日夜间至30日早上,4个国家站中芦溪站24小时降水达80.3mm,萍乡站为54.6mm,上栗站22.1mm,芦溪站12mm。58个区域站中有1站大暴雨(湘东区龙头站102.3mm)、8站暴雨、23站大雨,大雨以上降水主要分布在我市的中部一线(如图1)。萍乡地区地势复杂,加上此次过程数值预报的不稳定性,对此次暴雨的准确预报有较大难度。
  二、 天气形势特征分析
  通常而言,暴雨的形成条件是:一、充分的水汽供应,二、强烈的上升运动,三、较长的持续时间。此三者是产生暴雨的最基本条件,而降水的较长持续时间只有在特定的天气形势下才能出现的,因此暴雨的形成和大型的环流背景有着密切的联系。大型环流背景主要决定于行星尺度系统和天气尺度系统。由此可知,副高(西太平洋副热带高压)、长波槽脊、切变线和大型冷涡等大尺度天气系统的长期稳定是造成持续性暴雨的必要前提。
  高层(200HPa):副热带西风急流较为强盛,在华南北部达到40m/s,西风带扰动低槽位于华西地区,我市处在槽前西南急流控制之下,低槽缓慢东移,槽前有正涡度平流输送,水平流场辐散,这种高空急流的“抽吸作用”有利于中低层上升气流的加强和维持,有利于降水的加强。
  中层(500HPa):在高纬度地区,乌拉尔山附近有一高压暖脊,并逐渐发展增强,至30日08时,暖脊增强成阻塞高压,巴尔喀什湖以西有一切断低压,期间不断有弱冷空气从低压中分裂东移南下,我国东北地区为一正在发展的暖脊,东亚大槽正在重新建立。在中纬度地区,29日20时到30日08时,西风带低槽位于华西东部,引导高空弱冷空气不断南下,槽前西南气流强盛,达到了20m/s,我市处在槽前西南气流控制,低槽移动缓慢。低纬度地区,副高(西太平洋副热带高压)基本呈现为纬向型,副高北界(588位势什米线)位于20°N,副高脊线位于12°N,584位势什米线位于华南沿海一带。在分析的三个时次中,副高稳定少动;在南压地区,为比较深厚稳定的南支槽。从上述分析中可知,此次暴雨过程有比较稳定的有利的环流形势。由于南压地区南支槽较为稳定,槽前西南暖湿气流有利于将孟湾地区及南海地区的水汽输送水汽我市上空,为持续性暴雨提供源源不断的水汽。
  低层(700HPa、850HPa):29日20时的700HPa上从湖南西北部地区伸展出两条切变线,一条位于长江沿岸,一条位于贵州东部至广西西部一线。低空西南急流最大风速达到20m/s(长沙站),我市处于西南急流控制,位于切变南侧,西南急流左侧。850HPa低涡中心位于湖南北部,暖切位于湖南至江西北部一线,西南急流最大风速达16m/s,我市位于西南急流的出口区的左侧。低涡北侧有弱冷空气侵入。由于西南急流的强盛以及副高的稳定少动,低涡及低涡切变的主要移动方向为东移发展,因此低涡切变的南段将东移扫过我市,引起降水的发生。
  边界层及地面(925HPa及地面):29日20时,925HPa上有一倒T字型切变,其中切变的东段在我市南部附近摆动。切变南部南风强盛,超低空急流最大速度达到12m/s(郴州站),赣北地区为一致的东南气流,两支气流分别从南海和东海输送源源不断的水汽,并且在湘赣中北部一带发生强烈汇合,造成了强烈的水汽辐合和上升运动。在地面图上,29日23时,与925HPa切变线相对应的是东北-西南走向的倒槽,地面辐合线在我市南部地区摆动,高空低槽东移,地面倒槽锋生发展,地面气流辐合加强,上升气流加强,有利于降水的加强和维持。
  三、中尺度分析和不稳定条件分析
  图1 2013年5月8日20时500 hPa位势高度场与850 hPa风场的中尺度分析,图中灰色为925 hPa系统 ,红色为850 hPa系统,棕色为700 hPa系统,蓝色为500 hPa系统
  从29日20时的中尺度分析(图1)来看,各层西南气流强盛,500HPa西风带扰动(低槽)对于此次过程具有指示作用。500HPa干区位置与低槽位置相配合,当低槽东移时,伴随着弱冷空气的南下,造成上干下湿、上冷下暖的形势,增强了大气不稳定,有利于形成对流性降水天气。低层(700HPa和850HPa)湿区(T-Td
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