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黄山市两次暴雨天气过程分析

时间:2024-05-30

黄骏凯 刘丽琴 苗蓓蓓 杜其成

摘 要 利用常规气象观测资料、自动站观测资料、高空探测资料等分析黄山市2016年6月1日和7月2-3日两次暴雨天气过程,得出两次暴雨过程都是在有利的天气背景下发生发展的,水汽条件充足,高层辐散、低层辐合配置形成抽吸作用促进上升运动强烈,且暴雨发生前该地区上空积聚大量不稳定条件,不稳定能量释放引发强降水。

关键词 暴雨;天气形势;物理量

中图分类号:P458.1+21.1 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.32.054

黄山市位于安徽省南部,属于“八山一水一分田”的山区,境内地形地貌复杂,景观独特,旅游资源丰富。黄山市地处北亚热带,为湿润性季风气候,四季分明,温和多雨,年平均气温15~16℃,年降水量

1 670 mm,最高年份高达2 780 mm,降水集中在5-8月[1],由于地形影响,汛期极易出现洪涝灾害。本文针对2016年6月1日及7月2-3日两次强降水天气过程进行分析,旨在掌握汛期暴雨天气发生演变规律,为做好灾害性天气预报预警及各行业气象预报服务提供依据。

1 两次暴雨天气实况及影响

2016年6月1日,黄山市普降大暴雨,其中黄山风景区及休宁县、黄山区、歙县、黟县等地降雨量普遍超过50 mm,局部区域降雨近100 mm。从当日凌晨开始出现强降水,截至15:00,各区县雨量分别为:屯溪

24.3 mm,休宁70.4 mm、歙县90.9 mm、祁门74.7 mm、黟县84.2 mm、徽州区47.6 mm和黄山区78.9 mm。强降雨造成黟县、歙县发生洪涝灾害,据统计,共有20个乡镇受灾,受灾人口27536人,农作物受灾面积1841 hm2,倒塌房屋33户45间,损坏房屋81户127间,直接经济损失

6 577万元,其中农业损失2 505万元。

2016年7月2日08:00—3日18:00,黄山普降暴雨、局地大暴雨,其中2日白天开始,黄山区北部出现暴雨到大暴雨,其余地区小到中雨;2日夜里,雨带进一步南压,黄山大部分地区出现暴雨到大暴雨天气,强降雨主要集中在祁门、黟县和黄山区。截至3日18:00,全市降雨超过100 mm的站点103个,全市最大降雨量出现在黄山区新丰乡安居站点,达339.7 mm。降雨导致多地出现灾情,黄山区最为严重,此轮强降雨造成全市农作物受灾面积332 hm2,倒塌房屋8户21间,护岸受损52处,大小灌溉设施受损170处,道路受损78处,受灾人口13 527人,紧急转移安置群众1 487人,242座中小型水库中151座超汛限水位,其中溢流82座。

2 环流形势分析

2016年6月1日暴雨出现前黄山市为高温晴热天气,500 hPa上,5月30日20:00,欧亚大陆中高纬地区呈两槽一脊型,乌拉尔山以西和贝加尔湖分别存在一个低槽活动区,巴尔喀什湖以北有一冷低压。31日20:00,巴尔喀什湖冷低压底部下滑冷空气出现东移南压,安徽北部形成一低压小槽,该地区上空盛行西南气流,温度槽明显落后于高度槽,在槽后冷平流作用下,低槽持续加深。同时,安徽一带存在一高压脊,呈现东高西低的形势场,由于高压脊稳定不变,低槽缓慢东移并不断加深,逐渐生成一低涡。6月1日08:00,低槽进一步发展东移,黄山站出现了明显的冷平流,安徽省上空为东南风引导的暖平流,黄山市存在明显的风场切变,处于大范围的高湿区内。

据观测记录资料,700 hPa上,安徽南部出现了一支东南气流,势力较强,延伸至安徽一带形成以水汽输送带,暖湿气流沿水汽输送带北上并汇集在安徽上空,为暴雨区输送了大量水汽。而安徽北部有一切变线,说明冷空气正南下进入安徽境内。冷暖空气在此交汇为中小尺度对流系统的产生和发展提供了有利的水汽条件和不稳定能量。6月1日20:00,高低空系统移出黄山市,西北气流控制黄山市,该地区强降水天气结束。

分析此次暴雨天气过程中7月2日20时700 hPa及7月3日08时850 hPa高空形势可知,高空低槽东移、低层切变线是强降雨发生发展的有利的天气系统配置。同时,在西南暖施气流共同作用下,为暴雨区输送了大量水汽,在低层切变线东移影响下出现了大范围的暴雨、

大暴雨天气过程。

3 物理量條件分析

3.1 水汽条件

水汽是暴雨天气发生发展的必要条件,强降雨的形成必须具备有利的水汽输送和积累。据5月31日-6月1日观测资料显示:黄山站700 hPa水汽自6月1日02:00开始增强,08:00以后逐渐达到最强,14:00逐漸减弱,并在20:00转为辐散区,水汽通量散度的变化与强降水时段基本一致。6月1日08:00,安徽一带形成一中心强度为-16×10-7 g/(cm2·hPa·s)的水汽辐合区,随着低涡东移南下,辐合中心强度不断增强。400~850 hPa整层均为水汽辐合,水汽辐合中心最大值为-12×10-7 g/(cm2·hPa·s),位于650 hPa,辐合随着高度而不断减弱,底层存在强水汽辐合为黄山市暴雨天气提供了充足的水汽条件。

7月2日08:00,黄山市上空850hPa以上相对湿度超过95%,水汽几乎达到饱和,为暴雨天气的发生提供了充足的水汽条件。分析3日08:00 850 hPa水汽通量可知,黄山市处于水汽通量大值中心区,中心值为27g/(cm2·hPa·s),是水汽通量密集区,具备发生暴雨的有利的水汽条件。

3.2 动力条件

6月1日08:00,黄山市近地面至400 hPa为深厚的辐合层,辐合中心位于500 hPa,300 hPa以上为辐散层,且辐散随着高度的增加而加强,辐散中心位于150 hPa,中心值为16×10-5 hPa/s。上层辐散、中下层辐合的结构配置,形成了强烈的抽吸作用,对于低层湿空气的抬升凝结十分有利,成为强降雨天气发生发展的提供了充分的动力条件。分析涡度场,1日08:00—14:00,黄山一带650 hPa以上为正涡度区,在200~150 hPa高空达到最强,涡度值为5.1×10-5 hPa/s;700 hPa以下为负的涡度区,高层强烈的辐散抽吸租用促使低层辐合加强,负涡度区明显增强时段正是黄山市降水强度最强时段。

分析850 hPa散度场,7月2日08:00,黄山市处于辐合区,中低层辐合不断上升,水汽凝结释放的潜热成为中小尺度系统扰动所需能量的有效补充,促使上升运动加强并持续维持[2]。与此同时,暴雨发生前,大的涡度自西南向长江下游地区输送,中低层切变线的稳定少动使得大气不稳定性增强,大量暖湿水汽沿辐合流场抬升,为暴雨天气的发生发展提供了有力的动力条件。

3.3 热力条件

6月1日08:00,安徽大部分地区处于假相当位温高能舌范围中,K指数>30 ℃,黄山市上空出现了K指数为34 ℃的大值中心。安徽南部地区沙氏指数均小于0 ℃,而且出现了沙氏指数为-8 ℃的低值中心。较强的K指数和较小的沙氏指数充分说明此次暴雨天气过程具备强烈的不稳定条件。

暴雨发生前,黄山市位于高能舌中心前端,热力不稳定条件充足,随着高空低槽东移,不稳定区也随之东移至黄山市上空。7月2日20:00和3日08:00,黄山市K指数及850 hPa风场分别为40 ℃和38 ℃,850 hPa风场存在较强的西南暖湿气流输送,不稳定能量释放形成暴雨天气。

4 结论

第一,黄山市雨天气过程降水强度大、影响范围廣,且造成的危害较重。暴雨天气都是在有利的环流背景下产生的,其中6月1日暴雨出现在大尺度天气形势下,高低层形成东高西低流场配置;7月2-3日暴雨过程中高空低槽东移、低层切变及地面辐合等共同下出现的。

第二,两次暴雨过程中低层具备的水汽。其中6月1日过程,中、低层存在较强水汽辐合,700 hPa维持偏南气流,不断向暴雨区输送大量水汽;7月2-3日过程中,中低层相对湿度较大,空气湿度达到饱和,湿层厚度延至700 hPa,促使暴雨中小持续对流系统产生。

第三,两次过程中,均出现了高层辐散、低層辐合的强烈抽吸作用,引发对流层出现强烈上升运动,且具备触发暴雨天气发生的不稳定能量,为暴雨天气提供了有力的动力和热力条件。6月1日黄山市上空积聚大量不稳定能量,低层存在者高温高湿环境;7月2-3日过程黄山市上空K指数较大,850 hPa风场较强西南暖湿气流输送触发不稳定能量释放。

参考文献

[1]陶诗言.中国之暴雨[M].北京:科学出版社,1980.

[2]万红燕.武宁大暴雨过程分析——以2016年7月2-3日为例[J].农业与技术,2016,36(22):202.

(责任编辑:刘昀)

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