5大暴雨的环境条件及动力触发机制分析[1]

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1、第tt卷v期应用气象学报∂²¯qtto²qvusss年{月±×∞≠ƒ°°∞∞×∞≠∏ª∏¶·usss北京地区一次强对流大暴雨的环境条件及Ξ动力触发机制分析李志楠李廷福k北京市气象台o北京tsss{{l提要通过对t

2、

3、{年y月u

4、日北京地区发生在天气尺度脊中的强对流大暴雨过程分析o得出该过程是由中层的高压脊和低层的辐合系统!近地面的冷空气之间的相互作用形成了具有聚能机制的中低空经向环流圈o维持了暴雨区中低空的上升运动o形成了近地面的动力锋生o使中低层的潜在不稳定加剧q而对流层高层短波扰动的正涡度平流通过非地转平衡过程o引发中高层产生的上升运动o触发了潜在不稳定的释放q该短波扰动与风场

5、的波动不相匹配o其位相传播特征与重力波相似q关键词}强对流大暴雨环境条件短波扰动触发机制引言预报实践表明o近年来对与夏季风!西太平洋副热带高压关系密切的区域的暴雨预报取得了较大的成绩q但是o对于那些天气形势复杂多样环境下产生的突发性暴雨漏报较多q文献≈t 对此类暴雨总结了一些共同的天气和物理条件特征o揭露了一些中尺度事实q本文通过分析t

6、

7、{年y月u

8、日夜间发生在北京平原地区的突发性大暴雨的天气形势!系统相互作用!环境条件o进而讨论在天气尺度脊形势条件下的突发性暴雨的动力触发机制qt降水概况t

9、

10、{年y月u

11、日午夜到vs日中午前后o北京市平原地区出现了暴雨到大暴雨o局地出现了特大暴

12、雨o西部!北部山区有中)大雨k图tlq降水量最大中心位于通县o雨量为uy

13、°°q雨量∴tss°°的范围仅xs®°≅xs®°q从南郊观象台和通县两站的逐时雨量演变可见k图ulo它是由两次短时降水过程组成的q第一次降水从u

14、日uvΒss左右开始后的一个小时内o两站的雨强就分别猛增到x

15、°°Ù«和

16、

17、1{°°Ù«q降水从uuΒss开始到次日早晨sxΒss结束o历时y«左右q主要降水集中在u

18、日uvΒss到vs日suΒss的v«内o具有突发性!雨强强!历时短的强对流特征q第二次降水从vs日tsΒss左右开始后一个小时内两站的雨强分别达{1v°°Ù«和uy1z°°Ù«otwΒss前后结束o其

19、强度比Ξt

20、

21、

22、2sv2tw收到ot

23、

24、

25、2ts2sz收到修改稿qv期李志楠等}北京地区一次强对流大暴雨的环境条件及动力触发机制分析vsx第一次弱得多q本文重点分析第一次降水过程q图tt

26、

27、{年y月u

28、日usΒss∗vs日图ut

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30、{年y月u

31、∗vs日南郊观象台k阴影区l!twΒss雨量k°°l分布通县k黑直方区l的雨量和扰动气压时间变化图u天气形势及影响系统暴雨发生前后oxss«°¤副高位于vsβ以南地区呈东西带状k图略lo脊线位于uxβ以南地区q其北侧有江淮低压切变线系统q在中高纬地区的长波脊位于新疆及以北地区o图vt

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33、{年y月u

34、日usΒss{xs«°¤环流形势图wt

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36、{

37、年y月u

38、日usΒsstsss«°¤Ησεk黑点处}大暴雨区o细实线}等高线k§¤ª³°lok单位}εl流场图k箭矢lk大暴雨区}黑点虚线}等温线kεlo粗实线}低槽线!切变线l处lvsy应用气象学报tt卷其东部在贝加尔湖到我国东北地区为宽广的长波槽区o华北北部地区处于长波槽底的西风带中o多短波槽活动q此时北京处于xss«°¤槽后的天气尺度脊中q由于副高位置偏南o副热带西南季风仅能到达江淮切变线南侧的vxβ以南地区q并且华北地区又处于江淮切变线北侧的下沉区o这种形势下将不利于华北地区有较大的区域性降水天气发生q在zss«°¤k图略l!{xs«°¤k图vlo除了江淮地区有低压切变线外

39、o在东北地区南部到华北北部地区还有一条低压切变线k以下称为北方切变线lq北京位于北方切变南侧的tss®°处q大陆东部沿岸有海上高压o沿江淮切变线东北侧西北伸达北方切变线南侧o有利于低层东部海洋性偏东风气流深入华北地区q在上述形势下o受低层的辐合系统及中高层的西风带短波槽的影响o将利于华北地区北部出现阵性降水天气q在近地面o弱冷空气南下扩散到达北京平原地区形成东西向静止锋o或近地面切变线o由于冷空气变性减弱o静止锋附近没有明显的温度梯度o近地面的能量梯度最大处也位于静止锋北侧的华北北部山区k图wlq暴雨则出现在北京平原地区的静止锋上偏高能区一侧qv中低层的热力环境条件与聚能形势暴雨发

40、生期间o江淮切变线加强发展并东北移o与东北部西太平洋副高之间形成较强的低空东南气流ousΒss北京!青岛的东南风速分别为ts∗{°Ù¶q这支东南气流在{xs!

41、ss«°¤的低空形成了一条从江淮切变线外围伸向华北地区西北内陆的水汽通道k图略lq同时华北西部又受到西部大陆性暖干气团影响o增温明显q北京处于低空北方切变线南侧的高能暖湿区内o此时北京的

42、ux∗{xs«°¤Ησε∴vxzptptk{sεlo比湿∴t1yª#¦°#«°¤pt#¶o已属热带季风性质气团控制o对流层中