2010年4月10日, 受西风槽、切变线、低涡的共同影响, 造成我市出现区域性暴雨, 北部大暴雨, 并伴随雷电和强降水等强对流天气。本文应用常规观测资料、自动站加密资料、卫星云图及欧洲数值预报产品, 对这次暴雨过程的天气系统、水汽条件和动力触发机制进行了分析研究。
1 降水概况
2010年4月10日20时至11日20时, 我市出现全市暴雨南部局部大暴雨天气, 自动站点最大雨量为112.1mm, 10日20时至11日20时全市大监站雨量分布图如图1。
这次降水范围广、强度大, 具有较典型的暴雨形势。
2 环流背景和影响系统的发展
10日08时, 500hpa中高纬环流发展为一槽一脊型, 在乌拉尔山附近为一高压, 高压以东贝加尔湖地区到鄂霍次克海地区为一宽广的冷性低涡槽区, 贝湖以东、以西分别有两个低涡中心。贝湖以西的低涡中心与冷中心几近重合, 呈减弱趋势, 导致中低纬环流变平, 以致容易产生短波槽活动。10日08时中低纬产生三个短波槽。
10日20时, 湖北境内的短波槽快速东移出海, 因为没有明显的中低层辐合形势配合, 受其影响, 我市境内10日白天普遍下了小阵雨。10日20时, 川东的低槽和贵州境内的低槽形成阶梯槽形势, 11日08时川东的低槽在较强偏北气流的作用下, 东移加深与贵州境内的低槽合并成一较深厚的低槽, 使辐合力量增强。槽前西南气流加强, 温度露点差减小至4℃以内。空气温度明显增加。
在低层850~700hpa, 中高纬槽脊的分布和500hpa较为相似。在40°N以南的中低纬500hpa从川东到贵州为一较深的低槽, 中低纬850~700hpa相应地在四川东部有低涡形成, 切变东段由低涡中心经湖南北部延伸至江西北部, 且从10日08时至11日08时维持在湘赣北部稳定少动。因太平洋高压不断增强, 使得高压西侧的西南暖湿气流也随着增强, 至11日08时, 形成自华南至湘赣北部的西南急流区, 急流轴最大中心风速达20m/s。850至700hpa急流中的温度露点差普遍小于2°C。大气近于饱和。为此次暴雨过程酝酿了充分的温湿条件。11日08时至11日20时, 在高空低槽东移、中低层切变南压、西南急流的共同作用下, 我市降水急增, 全市普降暴雨。
由于高空大气强烈地增温增湿, 地面气压迅速降低, 从华北到江南形成一宽广而深厚的低压区, 在西北冷锋推动下, 中心位于四川南部的倒槽向东发展。11日0 8时左右, 在我市形成一低压中心, 低压中心地面静止锋呈东北—西南向维持在我省中北部。11日08时至12时中心维持在我市期间, 我市产生了雷暴, 降水强度急剧增大。
3 暴雨形成机制
3.1 充分的水汽输送和强烈的辐合
10日08时起, 低层西南气流建立起通向我市的水汽通道, 850.hpa在华南至江西、湖南境内有一中心值为22g. (cm.hpa.s) -1的东北—西南向的水汽通量高值区, 并随着西南急流的建立, 从11日08时中心值扩大到26g. (cm.hpa.s) -1。在高值中心的北部高值舌区, 形成中心值为-20×10-8g. (cm-2.hpa.s) -1的水汽通量辐合区。
由于强烈的水汽输送, 华南到江南的大气湿度升高, 850hpa中心大于14g.kg-1的高湿舌从华南伸向江南。说明大气中已有较高的水汽含量。
3.2 大气强烈的对流不稳定和对称不稳定
由于低层偏南暖湿气流的增强, 我市上空低层大气迅速增温增湿, 能量升高, 导致中层以下大气对流不稳定增大, 对称不稳定增强。10日20时850hpa以下se>=76度的高能舌从华南向东北伸向湖南、江西一带, 我市处于60°~64°之间。700hpa与850hpa的se之差小于10°。
在200hpa附近有一低值舌从东北向西南伸展, 叠加在低层高值舌之上, 形成上干冷下暖湿的对流不稳定层结。12日08时锋区已南压位于我市上空, 我市较强降水天气结束。
4 结语
(1) 这次暴雨过程是由高空低槽、低涡、中低层切变线、低空急流和地面低压的共同影响产生的。在地面冷锋前生成中尺度低压, 加强了辐合上升运动。暴雨产生在冷锋前部的中尺度低压区中, 大暴雨产生在地面低压中心附近。
(2) 低层强盛的西南气流和东南气流建立起水汽通道, 把暖湿气流源源不断地向暴雨区输送。低层增温增湿使得大气强烈的对流不稳定和对称不稳定, 大气中的对流不稳定能量急剧升高, 低层水汽含量猛烈增大。
(3) 较强的西北气流和强盛的暖湿气流相汇合, 垂直涡度增大, 辐合上升运动增强。地面冷锋前生成中尺度低压, 加强了辐合上升运动。高层辐散与低层冷暖空气的辐合相配合, 形成垂直环流, 上升运运动持续发展, 对流增强, 降水增大。
摘要：应用常规观测资料、中尺度站资料和T213数值预报产品, 对2010年4月10日对流性暴雨天气的成因进行了分析。分析了产生暴雨的天气系统特征, 产生暴雨的水汽条件和动力触发机制, 给出了产生暴雨的对流云团演变特征。研究结果表明, 这次暴雨是由高空低槽、中低层切变线、低空急流和地面低压的共同影响产生的。低层强盛的西南气流建立起水汽通道, 把水汽源源不断地向暴雨区输送。低层较强的西北气流和强盛的暖湿气流相汇合, 垂直涡度增大, 辐合上升运动增强。地面冷锋前生成中尺度低压, 加强了辐合上升运动。高层辐散与低层辐合相配合, 有利于上升运动发展和维持。
关键词：暴雨,天气分析