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“2016.5.8”抚州市对流性暴雨成因分析

更新时间:2009-03-28

0 引言

暴雨是我国主要的灾害性天气之一,每年给我国经济和人民生命财产造成巨大损失[1],而突发性强、持续时间短、范围小、强度大的对流性暴雨极易引发山洪、滑波、泥石流等次生灾害[2]。近些年我国天气预报业务工作者在研究暴雨成因时也认为暴雨与对流活动密不可分[3-7],雷素芬[8]等对2014年6月19-20日吉安市对流性暴雨进行了分析,指出在西风槽东移和中高层干侵入背景下,由地面中低压、地面中尺度辐合线触发形成的中尺度对流系统引发了这次对流性暴雨的发生。伍志方[9]等对广东前汛期分类强对流天气的影响系统及其位置和动态的详细分析和比较,指出大范围短时强降水大部分在高空槽影响下伴有纬向型切变线和低空急流,而区域性短时强降水更依赖于地面低槽的发展;大范围混合强对流天气多数与径向型切变线密切相关。抚州市位于江西中部,是江西省的暴雨中心之一。2016年5月8日抚州市出现区域性暴雨、局部特大暴雨天气过程,并伴有强雷电、8级以上雷雨大风等强对流天气,由于降水强度大,降水时段集中,致使部分乡镇出现灾情。

本文利用常规观测资料、卫星云图、NCEP 1°×1°再分析等资料对该次对流性暴雨天气过程进行分析,试图为暴雨天气的预警预报提供依据。

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1 降水概况

2015年5月8日,受高空低槽东移和中低层切变、地面冷空气共同影响,江西抚州市出现区域性暴雨天气过程,并伴有强雷电和8级以上雷雨大风。全市共出现171站次暴雨,其中52站次大暴雨、3站次特大暴雨,过程雨量以黎川县龙头寨290.3 mm为最大(图1a),最大小时雨强是81 mm。从降雨量最大的龙头寨镇逐小时雨量实况分析,主要降水时段集中在8日06:00-08:00和15:00-17:00,有5个时次1 h超过30 mm的短时强降水。5月7日17:00-21:00抚州市及上游的吉安市与下游的鹰潭市先后出现7站次8级以上雷雨大风,瞬时风速以吉安市永丰县城24 m/s为最大(图1b)。据民政部门灾情统计,这次强对流暴雨造成全市农作物受灾面积22 805 hm2,其中绝收718 hm2,倒塌房屋204户,受灾人口327 637,因山洪与泥石流紧急转移安置人口2 109人,直接经济损失38 141万元。

  

图1 2016年5月7日20:00-8日20:00雨量分布(mm)(a)、5月7日17:00-21:00雷雨大风实况(b)

2 环流背景与影响系统分析

5月7日08:00 500 hPa高空图上高纬地区为两槽一脊,在贝加尔湖为高压脊,其西北部和东部鄂霍次克海分别有一大低涡。中纬度从汉中-宜宾-昆明有一低槽,槽前从华南到江南为强盛西南气流控制,低纬度副热带高压脊线位于18°N。地面图上7日08:00冷高压中心位于我国河套东部地区,四川、云南交界处有低气压发展,江南的湘赣两省处地面暖倒槽暖区中,地面冷锋位于长江以北;17:00伴随着高空低槽东移,槽后偏北气流引导冷空气南下入侵江南,地面冷锋进入倒槽,冷空气侵入抚州市。

图2分析显示,7日08:00 700 hPa、850 hPa在长江沿线附近有明显切变线,而且几乎重合,切变线以南为强盛的西南风急流,急流轴穿过赣中地区,急流轴上最大西南风速分别为18 m/s、14 m/s。850 hPa暖温度脊自桂北、湘南伸向赣中地区,700 hPa露点锋(干线)位于赣、皖、鄂交界处的长江北沿,抚州市处露点锋南侧的高温高湿区内。500 hPa冷温槽位于阜阳─宜昌─重庆一线,我国江南、华南处200 hPa急流分流辐散区,14:00地面图在赣中有中尺度辐合线存在,抚州市处辐合线南侧,随着冷空气继续南移,抚州市具备了发生强对流天气大气环境场潜势条件。

 

图2 2016年5月7日08:00高空等压面和14:00地面气象要素中分析天气图

3 物理量分析

3.1 水汽条件

分析850 hpa温度-露点差T-Td(图略), 5月7日08:00从我国西南、华南到江南出现大片T-Td<2 ℃水汽近于饱和区。从850 hPa比湿场可以看出(图略),在暴雨区的上风方向有湿舌从桂北经湘南伸向赣中地区,抚州市处于比湿大值中心,比湿值达15.0 g/kg。对水汽通量分析表明(图3a),暴雨期间水汽通量大值轴线呈西南—东北向,轴线经过赣中暴雨区,8日02:00水汽通量场高值中心位于赣中,抚州市位于16 g/s·hPa·cm的高值区内。对5月8日02:00 850 hPa水汽通量散度分析(图3b),浙、闽、赣为水汽通量辐合区,水汽辐合中心位于赣中地区,中心值-6×10-6g/s·hPa·cm2。由此可见,暴雨期间抚州市为水汽净辐合区,为对流性暴雨的发生发展提供了充足的水汽。

3.2 动力条件

5月8日02:00-14:00平均散度场(图3c)和垂直速度(图4d)沿27°N做剖面分析,抚州市对流层低层是强的辐合区,最强辐合中心位于900 hPa附近,中心值达-12×10-5·s-1,高层为辐散区,最强辐散中心位于300 hPa附近,中心值达9×10-5·s-1。高层辐散与低层辐合的相互藕合,加强了大气的垂直上升运动。抚州市上空200 hPa以下都是垂直上升运动(图3d),最强上升区出现在500 hPa附近,垂直速度达-4.5 hPa/s。由此可见,抚州市对流性暴雨期间,散度、垂直速度与强降水时段和落区有很好的对应关系。

  

图3 2016年5月8日02:00 850 hPa水汽通量(单位:g/s·hPa·cm)(a)、水汽通量散度(单位:10-6 g/s·hPa·cm2)(b)、5月8日2:00至14:00平均散度(单位:10-5·s-1)(c)、平均垂直速度(单位:hPa/s)沿27°N纬向垂直剖面图(d)

3.3 热力条件

地理定位信息系统的主要原理是将与地理相关的内容进行电子化的转换,使其以动态的图形的形式呈现出来。这种信息系统在旅游管理中的应用主要体现在对游客所在的位置进行实时监控[1]。旅游管理人员通过这样的方式掌握游客的位置信息,可以为游客提供安全保障。所以,在旅游管理中应用地理定位信息系统,不仅能使游客感受到更加优质和完善的服务,还能为促进旅游管理信息化建设提供推动力。

分析5月7日14:00 850 hPa假相当位温θse,有高能舌从我国西南地区经湘南伸向赣中,抚州市位于高能舌内,高能舌北侧为较密集的能量锋区;分析7日14:00 500 hPa与850 hPa θse差,赣中为大片对流不稳定负值区,存在强的位势不稳定层结,为这次对流暴雨提供了层结不稳定条件。分析8日02:00 850 hPa、500 hPa温度平流分布,850 hPa赣中的抚州市处在强的暖平流区,而500 hPa又是冷平流区,高层冷平流与低层暖平流相互叠加,使得抚州市大气逐渐变得更加不稳定,为这次对流性暴雨的发生提供了对流不稳定条件。

4 卫星云图分析

参考文献

5 结论

1)此次对流性暴雨是在北方冷空气南下过程中产生的,地面冷锋、地面中尺度辐合线、中低层西南风急流、700 hPa干线是主要影响系统。

[5]   周军辉,郑江伟,王萱.一次梅雨锋短时暴雨的诊断和特征分析[J].江西科学,2016,34(5):670-677.

  

图4 2016年5月7日12:00(a)、16:00(b)、20:00(c)、8日2:00(d)、5:00(e)、8:00(f)云图 TBB (单位:℃,阴影区≤-32 ℃)

[1]    陶诗言.中国之暴雨[M].北京:科学出版社,1980.

3)这次对流性暴雨是由中尺度对流复合体和多个中尺度对流系统MCS造成的。

[2]   肖递祥,毛家勋,李庆.“09.7”四川攀西暴雨的MCS特征及其成因分析[J].暴雨灾害,2010,9(1) :54-58,80.

负荷加载分析(Loadings)与PCA分析是相关的,基于同一种算法,区别在于Loadings分析是针对电子鼻传感器贡献率进行研究。电子鼻共有10个传感器,不同传感器可以反映样品中挥发性气味的响应值,传感器数值离原点越远,说明该传感器识别能力越强,反之则越弱。由图2可知,在第一主成分中,W1W传感器识别作用最强,其次是W2W传感器,这2个传感器与其余传感器相比,距原点的距离明显较远,识别能力强。在第二主成分中,W5S传感器距原点距离明显远于其余传感器,综合来看,W5S、W1W、W2W传感器对9种辣椒品种的辣度评价起到了主要作用,这与图1中的辣度均值分析结果相吻合。

暴雨和强对流天气是在多种尺度系统相互作用的条件下发生发展的,即在一定大尺度环流形势下由嵌入天气尺度系统的中小尺度系统直接造成[10]。分析5月7日12:00至8日08:00 FY-2E卫星云图演变过程(图4),可清晰看到,此次过程有MCC和MβCS的生消发展过程。5月7日10:00开始,在500 hPa高空槽前、中低层切变线附近的湖南省境内有多个对流单体生成,随高空槽东移,15:00多个对流单体合并加强,形成一个中β尺度暴雨云团A进入江西,影响萍乡、宜春、新余市,多个区域站出现1 h超过20 mm短历时强降雨。7日18:00随着低槽东移和中低层西南气流继续加强,中β暴雨云团A继续发展成中α尺度暴雨大风云团B,即中尺度对流复合体MCC,云顶亮温达-70 ℃,此MCC自西向东影响赣中吉安、抚州和鹰潭市,造成7个国家自动气象站次八级以上雷雨大风和大范围暴雨与短时强降雨。同时在广西北部有对流单体生成,并沿着850 hPa西南风急流轴向东北方向移动,于8日02:00进入湘赣交界处并继续东移加强,05:00进入赣中抚州市上空,与MCC暴雨云团B尾部残留云系合并,发展成中MβCS暴雨云团C,自西向东影响抚州市近6 h,给抚州市带来突发性强、强度大的对流性暴雨。

随着国家“健康中国”战略的实施,健康管理已经上升到非常重要的高度。对于从事健康管理的人员而言,如何正确认识健康管理的核心内涵及在实践中成功的实施至关重要。这就需要我们深入地思考健康管理的合理化模式,并在实践中不断地加以修正。

[3]   陈传雷,阎琦,吴艳青,等.2009年7月辽宁3次局地短时暴雨过程对比分析[J].气象与环境学报,2010,26(4):12-16.

信号传递理论认为,企业和外部投资者间存在信息上的不对称,为避免逆向选择,企业应通过信息披露等信号传递方法将信息传递给外部投资者,以降低企业与外部投资者的信息不对称。已有研究表明,企业社会责任信息的披露能显著降低企业与外部投资者的信息不对称程度,而信息不对称程度的降低又能增加企业对外部投资者的吸引力,从而改善企业的外部融资约束。而碳信息披露作为企业社会责任信息的一部分,也应能发挥降低企业与外部投资者间信息不对称的作用,从而增强企业对外部投资者的吸引力,以改善企业的外部融资约束。据此,提出假设1。

[4]   刘春风,徐欢,柳宏英,等.一次中天山暴雨天气的诊断分析[J].沙漠与绿洲气象,2009,3(4):17-21.

2)200 hPa急流辐散区与低层强辐合区叠加、高层冷平流与低层暖平流相互叠加,加强了大气对流不稳定,有利于中尺度对流系统MCS生成与发展。暴雨区与垂直速度所表现的强烈上升区对应,并伴有高能高湿条件,暴雨及大暴雨区位于850 hPa假相当位温θse锋区的南侧高值中心附近。

[6]   肖雯,刘春.2015年6月2-4日景德镇地区特大暴雨过程中尺度对流云团分析[J].江西科学,2016,34(2):213-217.

式中,为中子辐照前后晶体管直流增益倒数的变化量;hFE(Φ)为中子辐照后晶体管直流增益;hFE(0)为中子辐照前晶体管直流增益;K′为硅材料损伤常数,cm2·s-1;t为电流无限大时基极渡越时间,s;K为晶体管实验增益损伤常数,cm2;Φ为中子辐照注量,cm-2。

[7]   梁维亮,农孟松,屈梅芳.广西一次区域性强对流天气的诊断分析[J].自然灾害学报,2015,(3):208-215.

[8]   雷素芬,彭永泰,王文娟.2014年6月19-20日吉安市的对流性暴雨分析[J].广东气象,2015,37(1):51-54.

[9]   伍志方,庞古乾,郭春迓,等.广东前汛期强对流天气分类流型及物理量阈值[J].自然灾害学报,2016,25(3):166-175.

[10]   宋春远,熊传辉,陈亮,等.2005 年7 月清江流域一次连续暴雨的中尺度分析[J].暴雨灾害,2007,26(1):63-67.

 
蔡小琴,郑劲光
《江西科学》 2018年第02期
《江西科学》2018年第02期文献

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