元氏縣2003年深秋大暴雨天氣過(guò)程成因研究

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1、元氏縣2003年深秋大暴雨天氣過(guò)程成因研究　　【摘要】元氏縣的降水主要集中在盛夏。2003年10月10-12日,元氏縣域內(nèi)出現(xiàn)了大暴雨天氣過(guò)程,其暴雨范圍廣、強(qiáng)度大、降雨量之多是自1960年建站以來(lái)10月份出現(xiàn)的第二次大暴雨過(guò)程,實(shí)屬罕見。【關(guān)鍵詞】大暴雨氣象條件成因分析1天氣概況受高空強(qiáng)盛西南暖濕氣流和弱冷空氣的共同影響,2003年10月10-12日,元氏縣出現(xiàn)了當(dāng)年最強(qiáng)的一次降水過(guò)程。降雨主要集中在東南部,測(cè)站降水量90毫米,達(dá)到大暴雨標(biāo)準(zhǔn)。由于降水強(qiáng)度大,同時(shí)伴有大風(fēng)降溫,給交通運(yùn)輸和秋收后期

2、工作帶來(lái)不利影響,同時(shí)縣域內(nèi)個(gè)別地點(diǎn)交通、電力、通訊等設(shè)施遭到不同程度破壞,給人民造成重大經(jīng)濟(jì)損失。2氣象條件暴雨發(fā)生必須具備一定的大尺度背景條件,而暴雨的強(qiáng)度、出現(xiàn)地點(diǎn)又與中尺度擾動(dòng)的活動(dòng)有密切的關(guān)系。2.1大尺度背景場(chǎng)510月9日開始,華北轉(zhuǎn)受西南氣流控制,10日,貝加爾湖為冷渦中心,烏拉爾山阻塞高壓的形式,高壓脊前到蒙古國(guó)東部到我國(guó)東北部為高壓脊,歐亞大陸形成兩脊一槽的形勢(shì)。元氏處于槽前西南暖濕氣流控制下,受北方不斷分裂南下的的小股冷空氣和西南暖濕氣流的共同影響。10日上午,元氏再現(xiàn)降水天氣,

3、一直持續(xù)到12日08時(shí)。此次降水過(guò)程中,兩脊一槽形勢(shì)穩(wěn)定,北方小股冷空氣相對(duì)活躍,南方又有西南暖濕氣流不斷輸送水汽,為這次暴雨天氣過(guò)程提供了豐富的水汽和大尺度環(huán)流背景。2.2副熱帶急流西太平洋副熱帶高壓反常北上,致使高空形成強(qiáng)的西南風(fēng)急流,對(duì)這次暴雨天氣過(guò)程起到了至關(guān)重要的作用。根據(jù)氣候特點(diǎn),一般6月前后,副高開始北上,汛期開始。7-8月,副高第二次北跳,在海上副高線北伸到日本海,元氏進(jìn)入主汛期。9月初進(jìn)入秋季。2003年10月10-12日,副高卻反常西伸北上。在副高與北方冷空氣的作用下,形成較強(qiáng)的

4、西南風(fēng)急流。由此可見,在副熱帶高壓的反常北上和較強(qiáng)的西南急流水汽輸送對(duì)這次暴雨的產(chǎn)生起著相當(dāng)重要作用。2.3低層冷空氣作用5回流降水是華北降水天氣的有利形勢(shì)之一。在這次大暴雨過(guò)程中,存在著明顯的回流。10月8日地面天氣圖上蒙古國(guó)一帶維持一冷高壓,我地處于其底部偏東氣流里;河套南部有低壓倒槽,我地處于有利的上升氣流里,這對(duì)大暴雨的形成和維持起到必要的動(dòng)力作用。從垂直高度上看,又一直吹東風(fēng),起到了冷墊和從海上輸送水汽的作用。當(dāng)時(shí),元氏處于強(qiáng)的西南氣流里,暖濕氣流沿低層冷氣墊爬升,有利于水汽在高層凝結(jié),所

5、以低層冷空氣在這次大暴雨過(guò)程中起了很大作用。3物理量分析3.1充分的水汽條件在暴雨過(guò)程中,充分的水汽供應(yīng)是產(chǎn)生暴雨的重要條件。在10月8日08時(shí)到20時(shí)我區(qū)低層一直是暖平流,但風(fēng)速明顯增大,說(shuō)明低層有較強(qiáng)的偏東水汽輸送,并且在中高層有明顯的西南暖濕氣流輸送,這兩股水汽輸送帶為這次暴雨提供了源源不斷的水汽條件,且不斷的達(dá)到飽和狀態(tài)。到10日08時(shí),濕層已經(jīng)不斷加強(qiáng)。由此看出,此次降水過(guò)程存在兩個(gè)水汽輸送通道,這種水汽輸送以及溫度的變化對(duì)降水的預(yù)報(bào)有重要意義。3.2上升運(yùn)動(dòng)分析5在這次暴雨天氣過(guò)程中,大

6、暴雨區(qū)域附近高層以上對(duì)應(yīng)著輻散區(qū)。高層輻散,低層輻合,且輻散中心大于輻合中心,高層對(duì)這種強(qiáng)輻散起到一個(gè)抽吸作用,必將產(chǎn)生強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng),使得低層輻合,說(shuō)明暴雨區(qū)對(duì)應(yīng)著強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)區(qū)。由高層輻散中心和低層輻合中心和位置可以進(jìn)一步看出:高層輻散中心的位置位于低層輻合中心的東北部,高層的輻散起到氣流引導(dǎo)作用,使得最大上升運(yùn)動(dòng)中心也沿著西南氣流東北上影響我區(qū)。這種強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生暴雨的主要?jiǎng)恿l件。3.3持續(xù)時(shí)間在這次大暴雨過(guò)程中,還有一點(diǎn)值得引起注意。9月20日在東南海面有熱低壓生成,此后,熱低壓發(fā)展

7、成臺(tái)風(fēng),同時(shí)北上造成西太平洋副熱帶高壓反常北上,副高外圍的西南暖濕氣流與從北部冷空氣在河北省一帶交集,且勢(shì)力相當(dāng),造成冷暖空氣長(zhǎng)時(shí)間維持。11日20時(shí)海上臺(tái)風(fēng)開始減弱,12日08時(shí)副高開始分裂東移,降水開始減弱,到12日20時(shí),降水天氣結(jié)束?？梢?這次大暴雨過(guò)程是在高空源源不斷的水汽輸送的情況下,冷暖空氣持續(xù)交匯,這是大暴雨形成的又一個(gè)原因。4結(jié)語(yǔ)本次大暴雨出現(xiàn)在高空兩脊一槽相對(duì)穩(wěn)定的情況下,我區(qū)正處于槽前冷暖氣流的交匯區(qū)域,以穩(wěn)定性降水為主。受海上臺(tái)風(fēng)影響,西太平洋副熱帶高壓反常北上,致使副高的位

8、置比常年同期明顯西伸北抬,形成環(huán)流形勢(shì)。在副高外圍形成強(qiáng)的西南風(fēng)急流,對(duì)這次暴雨天氣預(yù)報(bào)過(guò)程起到至關(guān)重要的作用。在位勢(shì)穩(wěn)定情況下,暴雨區(qū)中低空存在著強(qiáng)烈的西南暖濕氣流和北方冷空氣形成的氣流輻合,高空正好相反,形成氣流輻合的垂直結(jié)構(gòu),為暴雨的形成提供了較強(qiáng)的動(dòng)力上升運(yùn)動(dòng)。5在這次大暴雨過(guò)程中,有低層偏東水汽輸送和中高層西南水汽輸送兩條水汽輸送帶,且中低層的水汽對(duì)暴雨的貢獻(xiàn)更大;風(fēng)和各層的溫度對(duì)預(yù)報(bào)暴雨有著重要指示意義。地面上的“回流”形勢(shì)也是大暴雨產(chǎn)生的有利天氣系統(tǒng)。參