福州2021年6月29日大暴雨天气过程特征分析

2021-12-17 01:21谢建芳何兴林林森鸿
农业灾害研究 2021年8期
关键词:对流强降水分析

谢建芳 何兴林 林森鸿

摘要 本文利用常规观测资料、EC细网格资料、风廓线资料、福州探空资料,分析2021年6月29日发生在福州地区一次大暴雨天气过程,寻找强对流天气发生机理,为以后出现类似的强对流天气预报提供依据,提高气象部门的气象服务水平。

关键词 强降水;对流;分析

中图分类号:P458 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2021)08–0014–03

Analysis of Weather Process Characteristics of Fuzhou 6.29 Rainstorm

XIE Jian-fang et  al  (Meteorological Bureau of Yongtai County, Fujian Province, Fuzhou, Fujian 350700)

Abstract Using conventional observation data, EC fine grid data, wind profile data and Fuzhou radiosonde data, this paper analyzes a heavy rainstorm weather process in Fuzhou on June 29, 2021, looks for the occurrence mechanism of strong convective weather, provides a basis for similar strong convective weather forecast in the future, and improves the meteorological service level of meteorological departments.

Key words Heavy rainfall; Convection; Analysis

强降水天气的分析和预报是气象业务的难点,尤其是暖区的强对流降水,落区和强度均比较难把握。随着探测产品的丰富和数值模式的发展,人们对强对流天气发生、发展的物理机制有了进一步的了解[1-4]。近年來,国内外有关强对流预报方法的研究有许多[5-6]。福建省3—6月是强对流天气的高发期。加强对强降水个例的分析,是提高预报准确率的重要方式。本文通过分析福州2021年6月29日大暴雨天气过程,寻找强降水天气发生机理,积累一些常用技术方法,以期提高气象服务水平。

1 省台指导和本站预报

2021年6月29日午后到夜间,福州大部地区出现暴雨到大暴雨,强降水时段主要为15:00~17:00。统计6月29日08:00~20:00福州地区累计雨量,共有9个县市42个乡镇雨量超50 mm,1个乡镇雨量超100 mm(晋安区茶园街道,雨量为106.2 mm),最大小时雨强70.5 mm,出现在罗源县西兰乡(图1)。

6月29日,福建省气象局和福州市气象局均提前作出暴雨天气预测,但是对强度和落区的把握有所偏差,如省局指导暴雨落区在福州地区永泰县和福清市西部及莆田大部分地区(图2)。福州市指导暴雨落区在永泰、闽候和罗源(图3)。但实况是罗源南部、连江西北部、福州市区大部、闽候县中部、闽清县东南部、永泰县东北部出现暴雨,其中福州市区暴雨和大暴雨漏报,大暴雨出现在晋安区(市区南部)。

2 成因分析

2.1 环境条件

6月29日,福建省北部、西南部500 hPa有短波槽东移,低层有切变南下,福州处于切变南侧,受西南气流影响,午后沿海超低空急流明显加强。29日17:00,福州风廓线资料显示,福州地区850 hPa风向和风速均有明显的辐合,这与预报环境场有偏差。预报场:EC细网格850 hPa流场预报,29日14:00、17:00,福州上空以偏西风为主,福州北部、中部、南部风速约为12 m/s(图4)。但实况环境场风廓线资料显示,17:00福州东北部沿海为西北风,福州中部和南部为西南风(图5)。福州北部、中部和南部风速分别为6 m/s、12 m/s、20 m/s。风廓线资料分析表明:午后福州北部和中南部中低层有明显风向、风速辐合,沿海一带有急流。

2.2 水汽条件

形成暴雨的首要条件是充分的水汽供应。水汽供应越充分,则云底高度越低,上升运动越强;云顶高度越高,云层越厚,云滴增长越快,降雨量越大。主要从850 hPa比湿因子来分析此次强对流天气的水汽条件。850 hPa比湿中心在福建省西北部,福州北部,比湿中心达16 g/kg。福州其余大部分地区比湿值为14 g/kg,为强降水的产生提供了有利的水汽环境场。

2.3 动力条件

动力条件是暴雨产生的重要条件,主要从散度和垂直速度因子来展开。

散度是衡量速度场辐合、辐散强度的物理量。从29日14:00 925 hPa散度场分析,水汽辐合中心位于福州中北部,中心值为-100×10-5 s-1,除福州西南角和东南角少部分地区外,均为宽广的强水汽辐合区,而到500 hPa高度时,福州最强辐散中心在福州西北部闽清一带(图6~7)。从整层分析来看,500 hPa以下为辐合区,500 hPa以上为辐散区,辐合层深厚。这种低层辐合、高层辐散散度分布提升了大气的“抽吸作用”,有利于深对流发展,为增强降水提供了很好的动力条件,925 hPa散度辐合区对应暴雨落区[7-8]。

垂直速度是天气分析和预报中经常使用的物理量,大气中的凝结和降水过程与上升运动存在密切关系,垂直运动会引起水汽、热量、动量、涡度等垂直输送,对天气系统发生发展影响很大。由欧州中心模式对流参数可知,最强上升速度在福州中北部,垂直速度大值区对应暴雨落区。

2.4 不稳定层结

不稳定层结是暴雨产生的另一个重要条件,主要从探空曲线进行展开。

本次过程探空曲线呈“高瘦型”,湿层深厚,对流有效位能(CAPE)为 1 100~1 200 J/kg,SI指数为-2.4,K指数为38.9,T(850-500)为23.9,400 hPa附近存在弱的垂直风切变,说明大气层结存在发生强对流的潜势力,对此次出现大暴雨具有很好的指示作用。本次过程强降水主要发生在15:00~17:00,故选用8:00的探空资料,低层(925 hPa)到中层(400 hPa),风向由西南风转北风,风向随高度顺转135°,中低层存在暖平流;300 hPa风向由北风转为西北风,风向随高度逆转45°,存在冷平流,风向、风速在400 hPa处存在弱的垂直风切变。

2.5 中分析

分析6月29日08:00强对流过程天气系统配置,500 hPa、850 hPa福建省西北部有显著流线,福州地区处在流线南侧湿区。另外,福州地区中北部上空有一明显上升速度和比湿中心,上升速度和比湿大值区对应暴雨落区。

3 结论

3.1 暴雨过程特点

此次暴雨过程主要受福建省北部短波槽東移、低层切变线和低空急流共同影响,降水过程雨量大,雨带自西南向东北移动,降水效率高且强度大,伴随雷电大风等强对流天气。

3.2 预报检验分析

此次暴雨过程对降水开始、结束时段把握得较好,降水强度把握得较准确。但是,福州市区强对流估计不充分,降雨强度预报量级偏小,降水落区预测偏西、偏南。

3.3 经验体会

此次降水过程中,暴雨落区和925 hPa散度的辐合中心分布、欧州中心数值模式上升速度大值区、中分析上升速度和比湿大值区对应较好。探空资料物理量特征指数判断强对流天气指示性好。

参考文献

[1] 张信华,余建华,范明福,等.闽北不同季节强对流天气异同点分析[J].气象,2010,36(6):29-34.

[2] 曲晓波,王建捷,杨晓霞,等.2009年6月淮河中下游三次胞线过程的对比分析[J].气象,2010,36(7):151-159.

[3] 杨蕾,孙继松,魏东.利用探空资料判别北京地区夏季强对流的天气类别[J].气象,2011,37(2):136-141.

[4] 郑永光,张小玲,周庆亮,等.强对流天气短时临近预报业务技术进展与挑战[J].气象,2010,36(7):33-42.

[5] 陈秋萍,冯晋勤,李白良,等.福建强天气短时潜势预报方法研究[J].气象, 2010,36(2):28-32.

[6] 赵培娟,吴葵,郑世林,等.河南省强对流天气诊断分析预报系统[J].气象,2010,36(2):33-38.

[7] 周祖刚,张高英,姜勇强,等.一次梅雨暴雨过程的数值模拟[J].气象与环境科学.2011,34(4):1-6.

[8] 牛乐田,刘帆,李春娥,等.陕西中西部一次区域性暴雨天气诊断分析[J].陕西气象,2015(5):33-37.

责任编辑:黄艳飞

猜你喜欢
对流强降水分析
2020年主汛期长江流域短时强降水时空分布特征
基于小时精细常规资料对廊坊6~9月短时强降水预报预警指标研究
分析:是谁要过节
回头潮
JG/T221—2016铜管对流散热器
阜新地区短时强降水时空特征分析
平板电视电源热设计研究
大足县“5.21”强降水过程分析总结
巧化糖块
Units 13—14解题分析