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1、一次西南渦暴雨的云圖和雷達(dá)特征分析 摘要利用NCEP1°×1°再分析資料、常規(guī)氣象觀測(cè)資料和衛(wèi)星云圖、雷達(dá)探測(cè)等資料,對(duì)2013年5月25―26日河南一次西南渦引發(fā)的暴雨過(guò)程進(jìn)行分析。結(jié)果表明:大尺度、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的較強(qiáng)水汽通量輻合,為暴雨過(guò)程的水汽供應(yīng)提供了重要條件,河南省中部的不穩(wěn)定能量得以積累,隨后因冷空氣的沖擊,對(duì)流發(fā)展?! £P(guān)鍵詞西南渦;NCEP;衛(wèi)星云圖;雷達(dá)回波 中圖分類號(hào)P426文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1007-5739(2016)02-0261-01 西南低渦是我國(guó)南方最重要的暴雨天氣系統(tǒng)之一[1]。該文利用FY-2衛(wèi)星云圖資料、NCEP再分析資料、探空、常規(guī)觀測(cè)
2、資料及雷達(dá)資料,著重對(duì)這次西南渦暴雨過(guò)程(2013年5月25―26日)的各天氣尺度系統(tǒng)的相互作用、演變以及水汽的主要來(lái)源、引發(fā)對(duì)流的機(jī)制進(jìn)行了分析?! ?過(guò)程概況 2013年5月25日8:00至27日8:00,河南省出現(xiàn)一次大范圍的暴雨過(guò)程。全省100mm以上的強(qiáng)降水主要位于平頂山、許昌、商丘等11地市的部分縣市,其中最大雨量為寶豐(193mm)。區(qū)域雨量站上,有1039個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)50mm以上降水,其中有352個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)降雨量在100mm以上,雨量最大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為平頂山供水中心,為220mm。就周口市而言,強(qiáng)降水時(shí)段集中在5月25日20:00至26日20:00。在此時(shí)段內(nèi),全市降水量均在
3、505mm以上,最大為沈丘103.9mm,達(dá)到大暴雨量級(jí),最小為項(xiàng)城67.3mm?! ?環(huán)流形式及高低空配置 亞洲中高緯略呈兩槽一脊形勢(shì),在高空鋒區(qū)和西風(fēng)帶的南側(cè)有一弱切斷低壓,在25日12:00與北方低槽相結(jié)合形成東亞大槽。500hPa高原槽東移,低槽前的正渦度平流造成的低層減壓,使24日20:00700hPa四川東部有西南渦形成。在25日20:00,西南渦移至河南省的西部,河南省進(jìn)入強(qiáng)降水時(shí)段。26日8:00500hPa上的東亞大槽較強(qiáng),向南伸至較低緯度,而西南渦處在槽前,構(gòu)成“北槽南渦”形勢(shì),有利于西南渦的發(fā)展。在25日20:00>30m/s的200hPa高空急流位于重慶―
4、西安―邯鄲一線,當(dāng)急流入口區(qū)的右側(cè)產(chǎn)生經(jīng)向垂直反環(huán)流后,低層西南渦東移,700hPa和850hPa>12m/s西南低空急流位于西南渦與副熱帶高壓之間,925hPa東南急流也帶來(lái)充沛的水汽。26日8:00由于西南渦的右前方為降壓最大區(qū),邊界層內(nèi)輻合上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng),有利于南方的濕空氣在這上升凝結(jié)降落為暴雨[2]?! ?各物理量診斷分析 3.1水汽條件 25日20:00925hPa水汽通量開(kāi)始輻合,之后輻合區(qū)隨著系統(tǒng)東移,至26日2:00,對(duì)流層中低層均有水汽輻合,水汽聚集的高度從1000hPa伸展至600hPa,表明在暴雨區(qū)有一個(gè)大尺度的水汽通量輻合場(chǎng)。水汽輻合強(qiáng)度很大,在700~85
5、0hPa之間有一中心值達(dá)-90g/cm2?hPa?s,特別是925hPa,有一個(gè)-60g/cm2?hPa?s的輻合中心。26日8:00,輻合中心略微東移,位置降至925hPa,但中心強(qiáng)度加強(qiáng)為-1805g/cm2?hPa?s。大尺度、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的較強(qiáng)水汽通量輻合,為暴雨過(guò)程的水汽供應(yīng)提供了重要條件,而且邊界層水汽通量輻合的作用也不容小覷?! ?.2熱力條件 25日8:00從925hPa至700hPa風(fēng)向隨高度順轉(zhuǎn)有暖平流,從700hPa至500hPa風(fēng)向隨高度逆轉(zhuǎn)有冷平流。700hPa附近的逆溫層阻礙了熱量及水汽的垂直交換,貯藏不穩(wěn)定能量,使得低層變得更暖更濕,高層相對(duì)的變得更冷
6、更干。由此河南省中部的不穩(wěn)定能量得以積累,隨后因冷空氣的沖擊,對(duì)流發(fā)展?! ?.3動(dòng)力條件 25日20:00,河南省幾乎全省高層均處于輻散區(qū),高空急流位于陜西―山西一線。到26日8:00高空急流東移至河南省西部三門(mén)峽、洛陽(yáng)等地,輻散區(qū)也隨之東移。相同時(shí)次與之對(duì)應(yīng)的渦度場(chǎng)上,25日20:00700hPa渦度場(chǎng)顯示南陽(yáng)―周口―商丘一線有一輻合區(qū),最大值達(dá)6/s。隨后低層輻合區(qū)逐漸擴(kuò)大加強(qiáng),并東北移。26日8:00輻合區(qū)幾乎占滿河南省的全部地區(qū),強(qiáng)度增大到12/s,并且一直持續(xù)到26日20:00。因此,在這個(gè)時(shí)段內(nèi)暴雨強(qiáng)度較大[3]?! ?.4不穩(wěn)定 等熵位渦IPV分析采用NCEP的
7、6h間隔的1°×1°分析資料,單位取10-6m2/s?kg?K(以下簡(jiǎn)稱PVU)。等熵面取310(等值線顯示)和350K(色斑顯示),分別對(duì)應(yīng)對(duì)流層中低層及高層的分布情況。26日2:00冷空氣攜帶高層位渦下傳,至26日8:00高層位渦減小,有一個(gè)05PVU的低位渦中心從南至北穿過(guò)河南省。而在中低層位渦迅速增大,并有一個(gè)明顯的東北―西南向大值帶,高位渦中心值增大到1.8PVU?! ?衛(wèi)星和雷達(dá)資料分析 4.1衛(wèi)星云圖特征 25日20:00,云系呈逗點(diǎn)狀初生階段云型,