2005年7月2日山西临汾暴雨特征分析

2005年7月2日山西临汾暴雨特征分析

0暴雨强度大、范围小,影响人民生命和财产安全2005年7月2日，山西省临汾市发生了极为不均匀的降水过程（图1）。陵县和永和发生了106.6mm和119.4mm的风暴。同时，吕梁和临汾之间的交叉口和石楼也发生了风暴。这场风暴时间集中，强度大，范围小。这是一个典型的平均尺度系统，受到中尺度系统的影响。风暴导致山坡路破山，给人民的生活和财产安全带来重大影响。1高温、气温本次降水是在前期持续高温、副高第一次北抬的情况下产生的.受高空暖高脊的控制,6月12～14日、19～24日临汾市出现了大于37℃的高温.特别是22日和23日,全市出现了50年以来的历史同期最高值,平川县市的最高气温都在40℃以上,积聚了大量的能量.一直到7月1日,没有明显的降水.2循环形势分析2.13南界至西北风7月1日08时～2日20时,中高纬以纬向环流为主,有较宽的高空急流,在110°E附近,北界到乌拉特中旗,南界到山西北部,临汾处于急流入口区的右侧.与此同时,1日20时,河套西北边的西北风转为西南风;2日08时,高原上的西西南气流转为西南气流,高原至河套为一致的西南风,平凉、延安、邢台和西安、郑州之间有明显的风速切变;2日20时环流变平,延安的风由西南风转为西北风.2.25疆东部山地区域584gdpm线从6月20日以后开始北抬,7月1日08时北抬到山西南部,呈纬向,到2日08时转为径向,同时,1日08时在贝加尔湖西南边至北疆东部有一槽,到20时槽东移加深,位于青海,从四川盆地至河套为一致的西南气流,584gdpm线北抬到太原,东胜和呼和浩特仍为西北风,这就形成了风向的辐合.2日08时槽进一步加强,东胜和呼和浩特转为西南风,在汉中、达川、安康有大于等于12m/s的强风速中心,而在延安和西安的风速为10m/s,这就形成风速辐合,到20时在太原、邢台出现大于等于20m/s的强风速中心,西安风速则较小,临汾处于风速辐散区内,降水结束.2.37月1月1日低试6月29日20时开始,在高原上有304gdpm的低值中心,临汾市处于308gdpm控制的高压脊内;30日08时,高原至临汾南部出现弱的低涡切变线,切变线呈横向;7月1日08时低涡切变加强,低涡中心位于甘肃南部,其切变位于35°N一带,在切变南侧的西南急流中心位于四川盆地东南部,覆盖了重庆、鄂西、威宁和贵阳.20时高原东部又有一低涡生成,从而形成低涡串;急流发展北伸到西安一带,呈南北向,覆盖了西安、汉中、安康、达川和贵阳.2日08时,低涡串明显向东北上,同时切变北抬延安一带,永和、隰县、石楼、交口,处于切变线北侧(图略);急流进一步变宽北伸,覆盖了西安、汉中、安康、达川、鄂西、宜昌,大暴雨区正好位于低空急流的左前侧,有利的低层辐合促使降水加强.2.4不同坡面的锋面变化7月1日08时,在河西走廊有一高压,其前沿冷锋位于贺兰山到高原东部一带,20时锋面东移且缓慢少动,2日02时冷锋逼近降水开始,05～08时锋面过境,降水加强,14时锋面移出(图略).3暴雨的结构要素这次过程受到300hPa高空急流和700hPa低空急流、低涡串切变的共同影响,大暴雨的时空分布具有明显的中尺度特征,因此分析高低空急流对大暴雨的作用尤为重要.从大暴雨的落区和高低空急流的配置来看(图2),大暴雨区位于高空急流和低空急流耦合形成有利于暴雨发生的动力场的区域.高空急流入口区的右侧为负涡度区,形成非地转风的辐散区,高层辐散的抽吸作用形成次级环流,而在低空急流的左侧不但有非地转风辐合,还有切变线上的风场辐合,由此产生较强的上升运动.高空急流入口区右侧的上升区与低空急流左侧上升区相重迭,形成了深厚的、强烈的上升运动.这种由于高低空急流适宜配置而形成的高低层动力场的耦合是这次暴雨发生的主要动力条件.4u30002004能量释放这次暴雨集中在几小时内降落,降水时的垂直运动是很大的,是由中尺度天气系统所造成的.如此大的垂直运动,只有在不稳定能量释放时才能形成,所以对不稳定能量的储存和释放进行分析.1日8时至2日8时,700hPa假相当位温在西南地区到河套为一明显的暖湿脊,并且稳定少动.不稳定能量的释放,是造成局地大暴雨的根本原因之一.大暴雨开始前,中低层能量是不断积累的过程.1日08时,大于80℃的只有汉中和宜宾两个站,分别为80.5℃和81.3℃.1日20时～2日08时,高能量区向西南和东北扩展,超过80℃的站连成片,1日20时,西安达82℃,最大的是西昌,达86.5℃;2日08时,延安达81.2℃,最大的是宜宾,达87.5℃(图略).2日20时,能量释放.5云图、天气雷达用常规资料很难抓住暴雨、冰雹、龙卷风和大风等中小尺度天气系统,但用时空分辨率高的静止卫星云图、天气雷达,不仅能观测大范围云系、云团的分布,而且可以观测中小尺度云团降水的发生、发展、成熟和消散、演变的全过程.5.1县强降水云团演变特征7月2日00:02四川盆地和河套西南边均有发展东北移的云团(图略),从它们的演变可以看出:这两处云团的共同发展为临汾市的强降水提供了充足的水汽,它们的位置和低空急流的位置一致,当四川盆地的水汽输送减弱即低空急流减弱时,临汾市的局地强降水也在稍后的时段开始减弱.对直接影响隰县等地强降水的云团进行分析,00:35(见图3a)在河套东南部延安一带有开始发展的云团,01:31移到黄河,2:30发展东移的云团云顶亮温最低达-60.72℃,覆盖了109.16°E～111.56°E,35.91°N～37.18°N区域,在永和、大宁、隰县、蒲县、汾西和霍州的上空(图略),3:02(见图3b)云团发展,面积增大,边界变得清晰,云体变得密实,对应隰县一小时降水达10mm,6:57(见图3c)云体发展到最强,云顶亮温达-69℃,范围达1个纬距,位于隰县、永和、石楼、交口上空,6:00-7:00隰县出现的最强的降水(20.4mm/h),7:00-8:00永和和大宁均出现最强的降水(24.5mm/h和10.8mm/h),09:00以后虽然仍有降水云系影响临汾,但强度上有明显减弱(图略).5.2县回波分布从隰县的逐时降水资料进行分析(图4),可以看出有5个时次降水大于10mm,其中三个时次为极高点(4点:10.1mm;7点:20.4mm;14点:10.5mm).从2.4°仰角雷达回波图上可以看出,01:50隰县西北边出现较明显回波,中心强度仅处于20dbz～25dbz之间,到02:45回波明显加强为35dbz～40dbz,03:07回波面积加大且边界清晰,速度场上表现为明显的辐合.到04:03影响隰县的回波减弱,但其西北边仍有回波发展,在此时段隰县出现了相对强降水.05:48隰县西北边儿323.7°、101.2km处发展起较强回波,06:11强回波的面积、中心强度都增强,06:16强回波影响隰县,中心强度为50dbz～55dbz(图5a),速度场上为气旋性辐合,强的正速度中心达到15.5m/s,负中心因为挡角的原因看不到,最大的达9.5m/s(图5b),07:04回波减弱但隰县西北仍有回波发展,中心强度达40dbz～45dbz,且面积较大,此时段隰县出现了最强的降水(20.4mm/h).07:54隰县西北边儿发展的回波影响隰县,07～08有11.4mm的降水.08:05～10:18隰县不断受到西北边移来的强回波的影响,这也是出现大于10mm/h强降水的时段.之后,10:18—12:42隰县及其西北的回波均以大于15dz而小于25dbz为主.12:48隰县西北部又开始出现35.0dbz的强回波.6价值预测产品的应用在这次过程中,欧洲、日本和T213的形势和物理量场对强的降水时段预报基本准确,但位置偏南,量级偏小.7天气形势回波的雨的主导系统(1)高低空急流适宜配置而形成的高低层动力场的耦合是这次暴雨发生的主要动力条件.(2)700hPa上的低涡切变串是这次局地产生大暴雨的主导系统.(3)当云顶亮温达-60℃,范围