乡城县地处青藏高原东南缘、甘孜藏族自治州西南陲, 横断山脉中北段, 地形复杂, 雨量少而集中, 降水主要集中在6-9月份, 其中7-8月是多暴雨期, 占全年暴雨总次数的95%。根据2005-2015年的资料统计分析, 乡城暴雨年际变化十分明显, 暴雨次数最多的年份2009年达5次, 最少的年份2013年未出现暴雨。暴雨是一种多发性灾害天气, 常易引发泥石流、洪涝、山体滑坡等地质灾害, 乡城县属于地质灾害易发和多发区域, 因此研究分析暴雨一直是工作中的重点。甘孜州内规定, 1 h降水量达到15 mm为暴雨, 24 h降水量达25.0~49.9 mm为暴雨, 50.0~99.9 mm为大暴雨, 大于等于100.0 mm时为特大暴雨。2016年7月21-22日, 乡城县出现一次强度强、影响范围广、持续时间长的暴雨天气过程。针对此次暴雨天气过程, 本文利用常规天气图、数值预报资料、地面自动站资料等, 着重分析此次过程环流背景、水汽条件、能量条件, 为今后此类型暴雨的预报提供参考。
1 降雨实况
2016年7月21日20:00-22日20:00, 乡城县出现一次暴雨天气过程。乡城县境内共有13个监测站降了暴雨, 1个监测站降了大暴雨, 2个监测站降了大雨, 暴雨占总站点数的87.5%, 最大降水量出现在热打乡阿都村, 24 h降水量为55.8 mm, 达到甘孜州大暴雨标准;最小降水量出现在青德乡带顶通果园, 24 h降雨量为24.4 mm, 达到甘孜州大雨标准;其中, 21日22:00, 热打乡阿都村1h降水量为19.7 mm, 达到甘孜州暴雨标准。强降水主要集中在夜间。
2 环流形势和影响系统
根据前期天气背景, 乡城县7月16-19日受500 h P高原多波动影响, 降雨天气较多。20日出现多云高温天气, 近地层水分蒸发大, 积累了一定的不稳定能量, 大气层结不稳定性增强。7月20日较7月16日, 气压下降了22 h Pa, 利于冷空气入侵。
由图1看出, 500 h Pa中高纬为两槽一脊形势, 咸海与巴湖之间有一低涡, 蒙古以北形成阻塞高压, 川西高原西北部边缘有低槽, 后部伴有-1℃负变温区, 川西高原受槽前西南气流控制, 西太平洋副高588线较昨日加强西伸位于贵州、湖南一线。四川盆地大部为反气旋环流控制。到21日20:00, 高原低槽东移南下, 其槽后的西北气流不断引导冷空气向乡城北部地区入侵, 此时西太平洋副高西伸边缘孟湾与南海的暖湿气流与西北气流在乡城县交汇辐合, 形成强烈的上升运动, 创造很好的动力条件。
3 水汽条件分析
700 h P a层以上的水汽对乡城县的降雨有重要的作用。川西高原南部到西昌、丽江一带为高湿区, T-Td≤1.0℃;SWC_500 h Pa比湿连续36 h预报乡城大部地区都大于6 g/kg, 具备暴雨产生的条件。
从EC模式7月21日20:00 700 h Pa风场图 (图2) 可以看出, 南海的水汽受588线外围风场引导下汇聚在泰国和老挝一带, 同时孟湾的低值系统活跃, 源源不断引导孟湾的水汽输送到泰国和老挝一带, 并与南海的水汽汇合, 在昆明、曲靖、六盘水一带建立一支西南急流, 左侧略成气旋式弯曲[1], 随着西太平洋副高的西伸, 西南急流有所西移, 影响甘孜州南部和凉山州北部地区, 同时还增加低层能量, 提供和维持上升运动的动力。
从EC模式7月21日20:00500 h Pa风场图 (图3) 可以看出, 孟湾的低值系统较活跃, 南海与孟湾的水汽在泰国和老挝一带汇合, 形成并建立一支水汽通量较小, 但路径不变偏南水汽输送带伸向甘孜州南部和凉山州北部地区, 随着副高的西伸而西移, 并且500h Pa与700h Pa水汽输送带基本耦合。
4 能量条件分析
由于乡城县是一般站, 没有本地探空资料, 只能参考附近的指标站—巴塘、拉萨、玉树、林芝。考虑到此次系统是由川西高原西北部高原低槽东移南下, 经过巴塘, 影响乡城, 所以参考指标站巴塘更为适合。
由7月21日08:00巴塘T-Log P分布上看出, 巴塘湿层明显增加, 湿层伸展到400h Pa, 具备深厚的湿层, 呈典型的“上干下湿”结构[2], SI为-1.93, CAPE为391, 具备一定大气层结不稳定和不稳定能量, 在适当的触发机制下, 十分有利于强对流天气的发生。随着高原低槽东移南下, 伴随西北冷空气南下的影响, 对触发本地对流云团的生成十分有利, 结合19:30的红外云图, 相比前1 h, 乡城县上空有明显对流云团不断发生发展, 云系结构稳定, 云顶亮温在53℃左右, 表明西北冷空气已经开始入侵乡城县, 配合西南暖湿气流, 加上高能高湿的物理条件, 利于本地发生局地强对流天气。
5 小结
第一, 此次暴雨发生在500h Pa川西高原西北部高原低槽东移南下与地面冷空气相配合的环流背景。第二, 西北冷空气南侵, 触发了此次暴雨的发生, 高能高湿的环境为暴雨的发生提供物理条件[3]。第三, 孟湾活跃的低值系统和副高西伸外围风场的影响, 700h Pa层有西南急流的建立, 为暴雨区输送了充沛的水汽。500h Pa与700h Pa水汽输送带基本耦合。第四, 西太平洋副高西伸维持对高原低槽形成了阻塞形势, 造成本次暴雨持续时间较长。
摘要：利用常规天气图和数值预报资料, 从环流背景、水汽输送、能量等方面对2016年7月21-22日甘孜藏族自治州乡城县暴雨天气过程进行分析。结果表明:高原低槽和副高外围的西南急流及孟湾低值系统是此次暴雨过程的主要影响系统;西北南下的冷空气触发对流;500h Pa与700h Pa水汽输送带基本耦合, 孟加拉湾和南海的暖湿气流持续向乡城输送水汽和热量, 增加低层能量, 提供和维持水汽聚集、辐合和垂直上升运动的动力;副高稳定维持造成强降水时间较长。
关键词：低槽,副高,暖湿气流,暴雨,乡城县
参考文献
[1] 吴华洪, 曾维英.六盘水市2次大暴雨过程诊断分析[J].贵州气象, 2007, 31 (4) :18-19.
[2] 樊晓春, 马鹏里, 王位泰.青藏高原东北侧一次持续性暴雨过程分析[J].气象科技, 2008, 36 (1) :69-73.
[3] 陈静, 李川, 谌贵眴.低空急流在四川“9.18”大暴雨中的触发作用[J].气象.2002, 28 (8) :24-29.