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呼伦贝尔市近30年大到暴雨物理量诊断分析

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  摘 要:利用NCEP再分析资料对呼伦贝尔市1988年-2017发生的大到暴雨天气过程物理量进行提取分析,探寻物理量阈值。结果表明:发生大到暴雨各物理量阈值如下,500hPa涡度值大于0.8s-1,850hPa涡度值大于1.5s-1;散度高空应该大于0.8s-1,低层应该小于-0.9s-1;垂直速度低层应该小于-5.5hPa·s-1,而高空则应该小于-14.3hPa·s-1;850hPa比湿应该大于9g/kg;整层比湿通量散度要小于-1800g/cm2·hPa·s;500hPa-850hPa温度差应该小于-25°K,700hPa-925hPa假相当位温差应该小于-7°K,500hPa-850hPa涡度差动平流应该大于3.5s-1。
  关键词:物理量;阈值;大到暴雨
  随着气候变暖效应的影响,大到暴雨天气过程呼伦贝尔市发生的愈加频繁,造成的影响和经济损失也在逐年的增加。如何做好重大灾害性天气的预报服务工作是预报人员需要思考的。大到暴雨天气过程一方面需要环流背景的支撑,同时需要水汽条件和动力条件的相互配合,环流形式分析,我们已经研究的比较透彻,但是对于呼伦贝尔大到暴雨过程物理量研究的还过少,本文利用NECP再分资料,提取1981年至2017年近30年大到暴雨天气过程,对每次过程的物理量进行提取,通过数据统计方法分析,以期发现呼伦贝尔市大到暴雨天气过程的物理量指标,更好的预报大到暴雨天气过程,更好的服务地方农业和经济。
  一、各物理量的特征分析
  1.涡度场。从历年涡度场的平均值来看,500hPa涡度值需要大于0.8s-1,850hPa涡度值大于1.5s-1。地面的也为正涡度。即整层的正涡度有利于大到暴雨的发生,伴随着涡度强度的增加,产生的上升气流增加,从而引起降水强度的增加。
  2.散度场。从散度场的数值统计可以发现,散度场的分布特征,一般为高空辐散,低空辐合的形式,从数值的变化可以发现,高地空正相反,这是因为这种配置有利于整层上升通道的导通,从而上升气流更加强烈。统计发现发生大到暴雨过程要求散度高空应该大于0.8s-1,地面应该小于-0.9s-1。
  3.垂直速度场。从垂直速度场的数值统计可以发现,垂直速度场的分布特征,为负值,且过程越明显垂直速度的绝对值越大,且随着高度的增加,垂直速度不断增加。从平均值的分布来看,低层垂直速度应该小于-5.5hPa·s-1,而高空则应该小于-14.3hPa·s-1更有利于大到暴雨天气的发生。
  4.湿度场。从湿度场的数值统计可以发现,发生大到暴雨过程时,比湿应该大于9g/kg,充足的水汽含量是大量级降水的必要条件,从整层大气可降水量和整层比湿通量散度,要求大气中可见水含量要大于30.5,有了充足的水汽含量,还要有水汽输送条件,因此要求,整层比湿通量散度要小于-1800g/cm2·hPa·s,更有利于大到暴雨的发生。
  5.不稳定条件。从不稳定条件的数值统计可以发现,发生大到暴雨过程时,500hPa-850hPa温度差应该小于-25°K,700hPa-925hPa假相当位温差应该小于-7°K,500hPa-850hPa涡度差动平流应该大于3.5s-1。不稳定条件越强时,积累的不稳定能量越多,当不稳定能量释放时,就会造成更大量级的降水。
  二、結语
  1.大到暴雨天气过程发生一方面需要大环流形式作为背景条件,同时作为各项诊断指标的物理量也从另一方面对大到暴雨发生的条件给予了诊断分析。通过对多年大到暴雨过程物理量的统计分析,总结凝练本地的大到暴雨发生时各个物理量的阈值,为更加科学的研判大到暴雨天气过程提供参考,且各个物理量阈值之间为或的关系,发生大到暴雨过程时,可能仅有某几个要素数值比较明显,这可能还与地形和天气系统等有关,还需要继续研究。
  2.大到暴雨发生时,要求500hPa涡度值大于0.8s-1,850hPa涡度值大于1.5s-1;散度高空应该大于0.8s-1,地面应该小于-0.9s-1;低层垂直速度应该小于-5.5hPa·s-1,而高空则应该小于-14.3hPa·s-1;850hPa比湿应该大于9g/kg;整层比湿通量散度要小于-1800g/cm2·hPa·s;500hPa-850hPa温度差应该小于-25°K,700hPa-925hPa假相当位温差应该小于-7°K,500hPa-850hPa涡度差动平流应该大于3.5s-1。
  参考文献:
  [1] 李婷,陈豫英,谭志强,何劲夫,等2016年7月24日宁夏中北部大到暴雨降水物理量特征分析[J]宁夏工程技术,2017,16(4):299-302.
  [2] 肖湛臻,周黄贞,田慷,杨春雷等.池州市一次汛期暴雨过程诊断分析[J]安徽农业科学2018,46(30):180-185,194.
  [3] 张启绍.豫北2016年7月18—20日暴雨过程诊断分析[J]农业灾害研究,2018,8(5):19-23,57.
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