乌江中游致洪暴雨物理成因统计特征

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1、乌江中游致洪暴雨物理成因统计特征为了研究乌江中游致洪暴雨的物理成因，本文对乌江中游1961～2010年38个致洪暴雨个例的物理场进行了统计分析。关键词：致洪暴雨；物理成因；统计特征1引言乌江位于贵州东北部，乌江中游经历余庆、石阡、思南、德江、沿河等5个县县城和22个乡镇。两岸居住人口密集、商贸中心集中。这些区域山高坡陡，暴雨常引起山洪爆发，河水陡涨，酿成洪灾。本文对乌江中游致洪暴雨的天气背景和物理成因进行统计分析，找出致洪暴雨产生前的水汽条件、热力条件、动力条件特征，以期解决致洪暴雨预报技术问题。2资料的选取以乌江中游思南水文站实测水位≥358.M(黄海基面)为一次洪涝日,统计出196

2、1～2010年4～9月共出现洪涝日38天。分析分析乌江中上游48个水文雨量点和15个气象站的实测雨量资料，对应各洪涝日均有不同强度的暴雨过程，我们称之为致洪暴雨。定义102°E--110°E、25°N--33°N范围作为关键区。统计分析500hap、700hap、850hPa三层标准等压面上的致洪暴雨物理成因特征，分析时段取每次过程的前3天开始至暴雨当日08时。图1资料统计分析关键区3乌江中游致洪暴雨水汽和不稳定层结特征3.1水汽输送条件特征降水区域有充沛的水汽含量和源源不断的水汽补充,是暴雨产生和维持的重要特征之一。乌江中游致洪暴雨的水汽通道有两个：孟加拉湾和南海，且以来自孟加拉湾的

3、居多。3.2不稳定层结特征分析用(-)和(-)表示大气层结不稳定的参数进行对比分析,代表站取贵阳和怀化，统计分析结果为：①贵阳站(57816)：-≤-1.2℃／150hpa,其对暴雨的概括率为56%；怀化站（57749）：-≤-2.3℃／150hpa，其对暴雨的概括率为60%。②贵阳站：-≤-17.4单位／150hpa，其对暴雨的概括率为60%；怀化站：-≤-25.4单位／150hpa，其对暴雨的概括率为52%。如果我们不考虑两特征量θse和Amk的数值大小变化，而只取和随高度变化的特点来判别大气层结是否稳定，则有:＞0和＞0时为稳定层结；＜0和＜0为不稳定层结；=0和=0为中性层结。

4、经统计分析贵阳、怀化站资料，结果为：①贵阳站:＜0的概括率为56%，＞0的概括率为40%，＝0的概括率为4%；怀化站：＜0的概括率为68%，＞0的概括率为32%，＝0一次都没有发生。②贵阳站：＜0的概括率为72%,＞0的概括率为24%，＝0的概括率为4%；怀化站：＜0的概括率为76%，＞0的概括率为24%，＝0一次都没有发生。由以上分析可知，后一种只取和的符号为判断大气层结的不稳定条件的判别因子,明显优于前一种取平均值为判断条件的判别因子。而＜0比＜0对致洪暴雨的概括率高,贵阳站高出16%；怀化站高出8%。4乌江中游致洪暴雨的湿有效位能特征暴雨前，大气的中低层通常维持高温高湿。能量从积

5、累转换为释放过程，实际上就是强对流性天气发生过程。能量积累得愈多，转换释放愈强，产生的对流性天气过程也愈强。暴雨是对流性天气的一种。4.1致洪暴雨的湿有效位能(Amk)特征湿有效位能是表征大气的水汽、层结和能量转换的特征量，Amk的高值区通常又称为强降水发生的敏感区。在选择Amk特征量作为指标时，要侧重考虑850hpa，同时高能区的形成和维持与Amk的水平输送关系密切，没有水平输送条件就没有高Amk区的维持。4.2致洪暴雨与高AMK分布特征Amk特征量的选择放大作用比其它特征量好,预报暴雨的产生和结束有较好的指示性。AmK的高值区又是强降水的敏感区，一旦有动力触发机制，易产生强降水。1

6、）南部高能型。在云南东南部至西南向东北向伸展，乌江中游受高能区控制，低空急流位于高能区(轴)右侧，与高能轴平行或夹角较小。2）闭合高能型：在贵阳、怀化之间可分析一闭合高能中心，高能区(轴)自西南向东北伸展,乌江中游受其控制。3）西部高能型：高能区位于高原东侧至贵州省西部，高能区(轴)自西向东伸展，在高能轴的南侧通常有一低空急流相对应,两者之间有明显的夹角。乌江中游通常位于高能轴附近和低空急流的左侧。暴雨通常落在高能轴附近。该型出现的次数最少，只占总个例的1%。以上三种高能型其概括率为：36／40=91.3%。其中有二次个例资料缺收，两次个例Amk场反映不明显无法归类分析。Amk指标站必

7、须选择在水汽通道上，能客观的反映AmK的变化过程，才具有代表性。5乌江中游致洪暴雨的动力特征动力作用是产生暴雨的主要因子之一,它直接影响着大气辐合程度和铅直运动的强弱。统计分析乌江中游致洪暴雨日前48h内的涡度、散度、垂直速度等动力要素特征，得出如下结果：1）700hpa为关键层，分别为冷锋低槽类、切变低涡类致洪暴雨强度预报的关键区。暴雨发生前，关键区有明显的正涡度增长和负散度增长。切变低涡影响前48h内正涡度增长幅度为6.5；48h内散度加强