1、降水過程實況
兩次過程主要發生在7月20日08時一21日20時和7月30日02時一8月1日08時,二次較強降水中心均在吉林省中西部,降水梯度都比較大。兩次降水過程的降水落區、降水時段都比較相似,以下簡稱過程一和過程二。過程一有57個站點出現暴雨以上量級,過程二有81個站點出現暴雨以上量級。比較而言過程二比過程一總降水量更大,心強度更強,降水范圍更大。
2、天氣尺度環流背景場對比分析
2.1高空環流演變特征
2.1.1過程一
降水前期500hPa在河套地區東部有一個偏南的高空槽穩定少動,并有冷槽與之配合。副高呈緯向帶狀分布,脊線位置明顯偏北。2011年6號熱帶風暴“馬鞍”北上,在日本島南部登陸,促使副高迅速東退。臺風的北上以及副高的東退為暴雨的形成提供了有利的潛勢條件;20日08時在長白山脈至鄂海為暖高脊控制,受東高阻擋高空槽穩定少動,吉林省處于風向切變與風速輻合區,中東部為暖高脊控制。20日20時6號臺風減弱東移,高空槽東移,位于我省中東部的高壓脊有所西伸。
2.1.2過程二
降水前期500hPa烏拉爾山至大興安嶺為有一寬廣的槽區,并有冷槽與之配合。副熱帶高壓明顯西伸北抬,受東高阻擋高空槽穩定少動,吉林省位于高空槽前、副高后部,槽前抬升作用與東高的阻擋為暴雨的形成提供了有利條件。吉林省的中東部存在明顯的風速輻合區。30日08時副高東退南撤,吉林省處于槽前較強的西南氣流中。30日20時槽繼續東移,吉林省處于負變高和負變溫區。
2.2 850hPa及地面影響系統分析
2.2.1過程一
850hPa高度場上,20日08時,在吉林省西部風向切變明顯,地面6號臺風在日本南部登陸東移緩慢,日本海至鄂海附近為高壓控制,吉林省的中西部有輻合維持,地面風向切變明顯,此時白城地區產生降水。20日20時,吉林省處于弱輻散場,從日本海至吉林省為一致的東南氣流,地面系統穩定少動。21日02時至05時,吉林省中南部風向切變明顯,地面切變線附近為強降水落區。
2.2.2過程二
850hPa高度場上,30日08時,在河套東北部有一低渦,并伴有弱冷空氣,低渦南部有一南支槽,吉林省位于槽前暖區中。對應地面為華北倒槽。30日20時,鄂海高壓與副高打通西伸,南支槽東移北抬進人渤海灣,在吉林省西部存在風向切變。地面氣壓場上,北部的鋒面氣旋減弱,南部的低壓中心北上至遼東半島加強為鋒面氣旋,31日02時85OhPa輻合切變位于吉林省中南部。
3、水汽條件對比分析
3.1比濕
3.1.1過程一
在19日20時比濕大于12g/kg的區域位于吉林省的東南部與白城南部并逐漸向北擴展,到20日08時吉林省中部偏東地區比濕大值中心為14g/kg,暴雨落區在比濕大值中心的左側。
3.1.2過程二
在29日20時比濕>=12g/kg的區域在吉林省的東南部。30日20時吉林省的中南部均處在比濕條件>=10g/kg的區域中,濕舌自南向北位于我省以西的122°E附近。
比較兩次過程低層高比濕的存在保證了低層充沛的水汽含量,而周圍高比濕中心的存在保證有充沛的水汽向暴雨區輸送和輻合。
3.2水汽通量
3.2.1過程一
20日20時,850hPa水汽通量呈西北-東南向帶狀分布,有兩個弱的大值中心,中心值僅為0.00012 g/hPa·cm·s,水汽通量明顯偏弱。
3.2.2過程二
30日20時850hPa水汽通量大值中心呈帶狀南北向分布,中心位于遼寧東部與吉林省南部的交界處,且大值中心達到0.00032 g/(hpa·cm·s)。31日02時水汽通量場大值中心與垂直速度場大值中心的軸線基本重合,強降水區偏于軸線的左側。
上述分析表明,兩次過程的水汽主要是由渤海較強西南氣流輸送到吉林省,水汽的源地有渤海,同時也有東南沿海水汽補充,比較兩次過程,過程一的水汽通量場條件明顯偏弱。
4、能量對比分析
通過對這兩場暴雨天氣過程的850hpa假相當位溫場的分析得出。兩次降水過程均有較明顯的高能舌。過程一中的高能舌在吉林省中部,由東南向西北伸展,高能舌邊緣等值線遞減率較大;過程二的高能舌在吉林省由南向北伸展,呈帶狀分布,冷暖舌之間的溫度梯度不大,兩次降水過程暴雨落區均產生在軸線左側,過程一的能量條件略好于過程二,但假相當位溫均未達到so℃以上的高能量條件,因此暴雨產生的范圍也較小,局地性表現較明顯。
5、總結
(l)兩次過程的發生吉林省均位于高空槽前、副高后部,東部高壓的阻擋為暴雨的形成提供了有利條件。
(2)在大尺度環流背景下,低層切變與地面輻合線是導致兩次強降水產生的中小尺度系統,為強降水產生提供了有利的觸發機制。關注中小尺度的擾動對暴雨預報尤為重要。
(3)兩次過程低層均有能量舌配合,過程一的能量條件好于過程二,強降水區均位于能量舌左側。
(4)過程二的水汽輸送條件好于過程一,這是過程二暴雨范圍略大于過程一的主要原因。
(5)暴雨的落區通常在中低層水汽通量、上升速度中心附近或最大軸左側。
(6)在暴雨的預報中,對物理量場要多種因素綜合分析,并及時根據實況對數值預報進行訂正才能達到最佳效果。
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