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上饶市2003年4月10~12日暴雨过程物理量诊断分析
卢秋芳 , 周建雄 , 周加林
(上饶市气象台,江西 上饶 334000)
摘 要:针对上饶市2003年4月10~12日的暴雨过程,对形势场和物理量场进行了粗浅的诊断分析,力图寻找出预报着眼点,为今后的预报工作提供一定的物理依据。
关键词:
暴雨 物理量 诊断 分析
中图分类号:P458.1+21.1 文献标识码:B 文章编号:1007-9033(2003)03-0025-02
1 热力条件分析
1.1 K指数分析
K指数是衡量大气中潜在能量多少的一种指标。K>20℃时,就有出现雷暴的可能;K>35℃时,即具备出现大片雷雨的条件。在9日20时的K指数场上,上饶市处于18~22
℃的区域内;10日08时,增大到26
℃左右;20时继续增大,上饶市南部处在32℃以上的区域内;11日减小,上饶市处于K指数等值线密集区附近,即处不稳定区向稳定区的过渡区域内;12日K指数又增大,上饶市处于32
℃左右的不稳定区内。
1.2 相当位温分析
通过对整个暴雨过程中的θse场分析发现,在过程前期θse场上,整个赣北都没有明显的能量舌,但上饶市处于等值线密集的高能锋区内。在850 hPa
θse场上,9日20时,能量锋区由江南南部北抬至江南北部,上饶市处在等值线密集区内;10日08时,在112°E附近有一南北向的高能脊,我市处于高能脊右侧大约48℃的区域内;20时高能脊东移变平,上饶市转处高能脊左侧56
℃的区域内;11日,30°N附近东西走向的θse等值线密集,即锋区变窄,梯度增大,上饶市处于锋区右侧60
℃以上的高能区内。另外,在11日20时,位于华南上空的高值中心开始向东北方向伸展;到12日08时,68℃等值线已伸展到赣中,形成一明显的舌状能量分布,上饶市处于高能舌左前端靠近锋区的64
℃高能区内;20时,高能舌南压,到13日低能浅槽虽然填塞,但整个锋区南压至华南。虽然整个过程700
hPa都处于等值线密集区右侧的高能区内,但没有明显的高能舌或低能槽等特征。
2 水汽条件分析
2.1 湿度分析
湿度是反映空气中水汽含量的一种指标。大多数情况下,暴雨和大暴雨出现在比湿≥8
g/kg的情况下,也有部分出现在5~5.9g/kg的范围内。从这次过程的700
hPa比湿图上可以看出,4月9日20时,上饶市处在5~7g/kg的范围内;而从10日08时开始,就一直处在7~9g/kg的范围内,且南部大于北部南部普遍在8g/kg以上;就是11日08时,比湿略微减小,但也在5~7
g/kg的范围内。这与11日白天雨势减小和南部降水大于北部的实况基本吻合。
2.2 水汽通量散度分析
通过分析发现,在925hPa图上,4月9日20时,上饶市还处在微弱的水汽辐散区内;到了10日08时,水汽辐合区北抬,上饶市则转处水汽通量散度为-8×10-7
g.s-1.cm-1.hPa-1的辐合区域内,其中西南部处-10×10-7
g.s-1.cm-1.hPa-1区域内;至11日20时,上饶市就基本处在-4×10-7~-10×10-7
g.s-1.cm-1.hPa-1的区域内,南部靠近辐合中心,辐合强度更大;12日08时,虽然处在辐合到辐散的过渡区内,但在上游的湘西和华南附近各有一辐合中心,并呈北抬加强趋势;到12日20时,2个辐合中心加强合并,形成了1个大的强辐合区,上饶市转处-6×10-7~-10×10-7
g.s-1.cm-1.hPa-1的区域内,这为12日下午的强降水、冰雹和暴雨的形成提供了丰富的水汽条件。
在850
hPa图上,9日20时,上饶市就开始处于水汽辐合区中,虽然辐合强度不大,但在逐渐加强;到10日08时,赣北上空发展为一强的辐合中心,上饶市处强中心附近的-20×10-7~-24×10-7g.s-1.cm-1.hPa-1的区域内,到20时仍然处在较强的水汽辐合区内。11日08时水汽出现净减,但到20时,水汽又开始净增,即处于-8×10-7
g.s-1.cm-1.hPa-1的辐合区内,且水汽辐合一直维持到12日20时。700 hPa的水汽情况整体上和850
hPa的情况基本相同。整个暴雨过程中,上饶市均处于水汽辐合区内。特别是10日08时,上饶市处在水汽辐合中心内,中心强度高达-28×10-7
g.s-1.cm-1.hPa-1。由此可见,上饶市上空湿层直到700
hPa,整个中低层都有大量的水汽输送和辐合,从而为4月10~12日的暴雨和大暴雨过程输送和积累了大量的水汽。
3 动力条件分析
3.1 涡度分析
从850hPa涡度场上可以看出,9日20时,上饶市还处在负涡度区内;10日08时,则处于4×10-5s-1以上的正涡度区内20时涡度增大,上饶市处在中心值为32×10-5s-1的正涡度中心附近的20×10-5s-1以上的区域内;11日08时涡度减小,但仍处在正涡度区内;11日20时,涡度开始增大;到12日20时,上饶市处于16×10-5s-1的正涡度中心内。由此可见,在整个暴雨过程中,上饶市上空850hPa都处在正的涡度区内,有利于扰动的生成,从而促进暴雨或大暴雨的形成。从700
hPa涡度场上同样可以看出,几乎整个暴雨过程都处在正涡度区内。而分析500 hPa涡度场则可以发现,10日08时上饶市处于-4 ×10-5 ~-10
×10-5 s-1的负涡度区内;10日20时和11日08时,处于正涡度区内;11日20时到过程结束,又处于负涡度区内。
3.2 散度分析
对850hPa散度场进行分析发现,9日20时就已处于辐合上升区内;10日08时处于-16×10-5s-1
的辐合中心内;20时散度减小,但仍然处于-4×10-5s-1的辐合区内;11日08时处在辐散区内;20时又处于-6
×10-5s-1以上的辐合区内;直到12日20时,850
hPa上空都是辐合上升的。从700hPa散度场上也可以看出,在整个暴雨过程中,上饶市基本上都处在辐合上升区中,只有10日20时和上饶市西北部在11日20时处在弱的辐散区中。
另外,通过分析垂直速度场发现,虽然没有明显的特征,但整个过程自始至终,以及从低层到高层都处于上升区中,其中以700 hPa上升速度最大。
4 结语
(1)低空有能量舌伸向上饶市时,有利于强降水或冰雹等强对流天气的形成。
(2)水汽条件是大的降水,特别是暴雨和大暴雨形成的1个非常重要的因素。在上饶市暴雨和大暴雨形成前,必须有大量的水汽输送和积累。
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收稿日期:2003年07月18日
改回日期:2003年08月15日
第一作者简介:卢秋芳(1971-),男,工程师,主要从事短期天气预报工作。 |