2022年齐齐哈尔一次暴雨过程分析.pdf

图 12022 年 7 月 13 日 08 时(高度场为实线尧温度场为虚线冤500 hPa 高空图收稿日期院 圆园23原3原1第一作者简介院李雯婧渊1995-冤袁女袁黑龙江省齐齐哈尔市人袁成都信息工程大学袁本科生袁助理工程师.李雯婧1袁王佳宁2袁胡好莉1袁李诣3袁史国庆4渊1.齐齐哈尔市气象局袁黑龙江 齐齐哈尔 161000曰2.黑龙江省气候中心袁黑龙江 哈尔滨 150000曰3.依安县气象局袁黑龙江 依安 161500曰4.泰来县气象局袁黑龙江 泰来 162400冤2022 年齐齐哈尔一次暴雨过程分析摘要院利用常规天气资料尧卫星云图尧雷达图等资料袁对 2022 年 7 月 13-14 日齐齐哈尔发生的一次暴雨过程进行诊断分析袁得出以下结论院齐齐哈尔受到来自西伯利亚干冷空气入侵袁高空槽东移加深袁配合地面低压袁低层存在深厚的湿层袁中层存在干区袁散度垂直剖面图显示低层辐合高层辐散明显袁 存在对流性不稳定形势袁 高空急流有利于上升气流的维持加强以及水汽的垂直输送袁为暴雨的发生提供了强有力的抬升机制遥关键词院暴雨曰中尺度分析曰物理量诊断曰卫星云图中图分类号院P458.1+21.1文献标识码院A文章编号院员园园圆原圆缘圆载穴圆园23雪园2原园园25原园31引言暴雨是齐齐哈尔夏季的主要灾害性天气之一袁暴雨的发生和发展有着明显的局地性和突发性1袁常给人民生命财产带来严重损失袁 因此暴雨的预报预测是气象部门汛期工作中的难点和重点2遥 本文利用常规天气资料尧卫星云图尧雷达图尧自动站等资料袁对2022 年 7 月 13-14 日齐齐哈尔发生的一次暴雨天气过程进行诊断分析遥2降水实况及特点2022 年 7 月 13 日 08 时-15 日 08 时暴雨过程中袁龙江尧甘南尧富裕尧依安尧泰来 5 个县过程降水平均量超过 50 mm袁共有 47 个站点过程降雨量超过 50mm遥 其中 13 个站点超过 100 mm袁主要集中在龙江尧甘南尧泰来地区袁其中龙江福山永站累计降雨量最大为 203.4 mm遥强降水主要集中时段为 7 月 13 日 08 时-14 日08 时遥 齐齐哈尔平均降雨量 37.9 mm袁但降雨量分布不均袁 局地性较强袁 大暴雨站点有 8 个袁 暴雨有 34个袁大雨有 82 个袁24 h 最大雨量出现在龙江白山站袁雨量为 136.7 mm袁 最大小时雨强 77.8 mm 出现在甘南长山站遥 由 7 月 13 日 08 时-14 日 08 时龙江白山站的逐小时雨量可知袁 强降水时段集中在 13 日 10-12 时和 14 日 00-01 时袁小时雨量为 20.2-30.4 mm遥3环流形势3.1高空环流形势7 月 13 日 08 时 500 hPa 中高纬为两槽一脊的环流形势渊图 1冤袁在贝加尔湖有一暖高压脊遥 由西伯利亚大槽的冷空气分裂出的位于中蒙边界的高空槽自东北向西南倾斜袁 低压槽的南端达到内蒙古东部地区袁高压脊前有冷空气补充东南下袁使蒙古东部的冷槽未来发展加深袁700 hPa 和 850 hPa 与地面已经形成闭合环流袁 中低层闭合环流的形成早于对流层中高层遥 14 日 08 时 500 hPa 高空槽东移加深发展形成了东北冷涡袁中心位于黑龙江西南部遥 14 日 20 时第 40 卷第 2 期2023 年 6 月黑 龙 江 气 象HEILONGJIANG METEOROLOGYVol.40No.2Jun.2023图 32022 年 7 月 13 日 14 时 850 hPa 水汽通量渊阴影冤与水汽通量散度渊虚线冤叠加场图 22022 年 7 月 13 日渊a冤08 时袁渊b冤09 时袁渊c冤10 时地面图渊黑色虚线为地面辐合线冤冷涡东移南压袁15 日 08 时冷涡继续东移袁 齐齐哈尔受冷涡后部影响产生分散性阵雨袁 此次降水过程基本结束遥3.2地面环流形势分析海平面气压场发现袁7 月 13 日 08 时低压中心位于齐齐哈尔西南侧袁甘南尧龙江具有风向的气旋性切变遥如图 2 所示袁08 时齐齐哈尔西部存在一条地面辐合线袁09 时甘南和龙江之间的地面辐合线继续维持袁 在甘南与阿荣旗交界处存在另外一条地面辐合线遥 10 时在甘南中部存在一条南北向的地面辐合线遥08-09 时龙江广厚站降水量 33.9 mm袁09-10 时龙江福山永站降水量 57.4 mm袁10-11 时甘南长山站降水量 77.8 mm遥地面辐合线与强降水站点对应关系较好遥14 时地面低压中心南移袁齐齐哈尔西南部风向由东南风转变为东北风袁东北部维持东南风不变袁在富裕与依安交界处引发辐合袁加剧垂直运动发展袁有利于强降水的发生遥4中尺度分析7 月 13 日 08 时中尺度分析图上渊图略冤袁齐齐哈尔西南部存在风向风速的辐合袁850 hPa 和 700 hPa齐齐哈尔西部处于高湿区袁 低层深厚的湿层有利于强降水的发生遥 低层的偏南风气流带来了充足的暖湿空气遥 中层 500 hPa 存在干区袁 这种 野上干下湿冶的结构为强对流天气的发生提供了条件性不稳定层结2遥 200 hPa 齐齐哈尔位于高空急流出口区左侧存在强烈的辐散上升运动袁 高空急流的存在有利于水汽的垂直输送以及维持垂直上升运动袁 为暴雨的发生提供了强有力的抬升机制3遥5物理量场分析5.1水汽条件充足的水汽供应是暴雨发生尧发展的必要因素1遥分析水汽通量和风场可以得知袁 此次过程的水汽来源为渤海遥7 月 13 日 08 时 850 hPa 上水汽辐合集中在齐齐哈尔南部渊图略冤袁水汽通量散度值为-5.0窑 10-7g窑(s 窑 hPa窑 cm2)-1袁14 时 850 hPa 上渊图 3冤可以看出齐齐哈尔西部和东部有明显的水汽辐合袁 水汽通量散度值为-渊5.0-10.0冤 窑 10-7g 窑(s 窑 hPa窑 cm2)-1袁 水汽辐合加强遥齐齐哈尔区域性降水 850 hPa 水汽通量散度值一般在-3.0 窑 10-7g 窑(s 窑 hPa窑 cm2)-1袁 说明此次降水过程的水汽辐合较强遥 水汽辐合中心与暴雨落区对应较好袁 良好的水汽通道和低层显著的水汽辐合为暴雨的发生提供了重要的水汽条件遥5.2动力条件分析 7 月 13 日 08 时齐齐哈尔上空的散度垂直剖面图渊图 4冤袁可以看出齐齐哈尔 500 hPa 以下为辐合区袁强辐合中心位于 500 hPa袁400 hPa 以上为辐散区遥 低层辐合尧高层辐散能够加强垂直上升运动袁为暴雨的发生提供良好的动力条件1遥 从 7 月 13 日 08时齐齐哈尔上空的垂直速度剖面图渊图 5冤可以看出袁齐齐哈尔为显著的上升运动1袁在 500-1000 hPa 随高度增高上升运动增强袁上升速度值在 500 hPa 达到最大袁与强辐合中心所在高度一致遥08 时是此次强降水第 40 卷黑龙江气象26图 42022 年 7 月 13 日 08 时齐齐哈尔上空散度垂直剖面图图 52022 年 7 月 13 日 08 时齐齐哈尔上空垂直速度剖面图过程的开始时间袁 中低层强烈的垂直上升运动是此次强降水发生发展的重要动力因素遥5.3热力条件暴雨的产生和发展需要存在较大的不稳定能量袁因为暴雨通常与对流性降水相关4遥 分析 7 月 13日 08 时齐齐哈尔上空的假相当位温垂直剖面图渊图6冤得知袁在 700 hPa 以下假相当位温随高度增高而减小袁为对流性不稳定遥 在 850 hPa 以下为假相当位温高值区袁近地面的高值中心达到 344 K袁说明低层存在高能的暖湿气团遥500 hPa 假相当位温为 328 K袁中层存在干冷气团袁大气层结不稳定袁为强降水的发生积累了对流性不稳定能量袁 对暴雨的发生发展十分有利遥6卫星云图分析7 月 13 日 06 时在齐齐哈尔西北侧和南侧存在对流云团遥07-08 时齐齐哈尔西北侧和南侧的对流云团逐渐合并加强移入齐齐哈尔袁到 09 时在齐齐哈尔西部形成了一个南北向的对流云带遥09-11 时对流云带最低云顶亮温臆-54 益袁 并且在原地迅速发展增大袁暴雨区降水开始加强遥12 时对流云带北部开始减弱袁逐渐变成趋于圆形的中尺度对流云团遥 13-15 时该云团最低云顶亮温臆-56 益袁缓慢向北移动遥 16 时继续北移袁17 时云团移出齐齐哈尔遥 18 时又有云顶亮温臆-48 益的对流云团从南侧移入齐齐哈尔袁7 月13 日 18 时-14 日 03 时该云团缓慢向西北方向移动袁逐渐移出齐齐哈尔袁齐齐哈尔的强降水时段基本结束遥7雷达回波分析利用多普勒雷达分析此次降水过程袁 与红外云图上发展的中尺度云团相对应遥7 月 13 日 09 时南北向的带状强回波位于齐齐哈尔西部袁10 时发展为范围较大的混合型降水回波袁 强中心位于甘南和龙江以及泰来北部遥11-15 时强回波中心缓慢的从西南向东北移动袁强回波呈带状遥 16-18 时强回波中心有所减弱袁回波逐渐移出齐齐哈尔境内遥18 时新生的对流性强回波从南侧移入齐齐哈尔境内袁7 月 13 日 18时-14 日 03 时强回波缓慢向西北方向移动袁 逐渐移出齐齐哈尔遥此次降水过程最大小时雨量为 77.8 mm袁出现在7 月 13 日 10-11 时的甘南长山站遥 10 时 01 分甘南地区强回波呈南北向带状袁 与地面图上甘南的地面辐合线位置一致遥 从长山站上来看袁长山站上空有南北向的窄带状强回波遥 回波中心强度跃48 dBz袁48 dBz的强度中心高度达到 6 km袁回波顶高 10 km袁对流发展旺盛遥 由 7 月 13 日 10 时 01 分甘南长山站在 1.5毅仰角的速度图可以看出强回波区对应了一个速度辐合区遥 10-11 时袁 甘南长山站降水中心强度在 40-50 dBz 之间变化袁 并且长山站一直处于强回波区域袁 回波东移速度较慢袁 最终造成了长山站的短时暴雨过程遥8小结渊1冤高空为两槽一脊的环流形势遥 齐齐哈尔受到图 62022 年 7 月 13 日 08 时齐齐哈尔上空假相当位温剖面图渊下转第 37 页冤李雯婧,等院2022 年齐齐哈尔一次暴雨过程分析第 2 期27来自西伯利亚大槽分裂出的干冷空气入侵袁 高空槽东移加深发展袁配合地面低压遥渊2冤低层存在深厚的湿层袁低层的偏南风气流带来了充足的水汽和暖湿空气袁有利于强降水的发生遥对流层中层存在干区袁这种野上干下湿冶的配置为强对流天气的发生提供了条件性不稳定层结2遥 齐齐哈尔位于高空急流出口区左侧袁 高空急流的存在有利于水汽的垂直输送以及维持垂直上升运动袁 为暴雨的发生提供了强有力的抬升机制3遥渊3冤此次降水过程的水汽来源为渤海遥 齐齐哈尔西部有明显的水汽辐合袁 水汽辐合中心与暴雨落区对应较好遥 良好的水汽通道和低层的水汽辐合为暴雨的发生提供了重要的水汽条件遥渊4冤齐齐哈尔上空的散度垂直剖面图显示齐齐哈尔 500 hPa 以下为辐合袁400 hPa 以上为辐散遥低层辐合尧高层辐散能够加强垂直上升运动袁为暴雨的发生提供了良好的动力条件1遥 垂直速度剖面图上显示齐齐哈尔为显著的上升运动遥 热力条件方面袁存在对流性不稳定形势袁有利于暴雨的形成1遥渊5冤多普勒雷达图与红外云图上发展的中尺度云团相对应遥 对流云团发展加强的阶段与暴雨落区和主要降水时段吻合遥 甘南长山站降水中心强度在40-50 dBz 之间变化袁并且长山站一直处于强回波区域袁回波东移速度较慢袁最终造成了长山站的短时暴雨过程遥参考文献1孙源,刘长成,陈晨,等.2021 年齐齐哈尔地区一次大暴雨过程分析J.黑龙江气象,2022,39(01):16-18.2姜兵,乔树亮,景学义,等.哈尔滨市 2019 年 7 月 17日强对流天气气象服务总结 J.黑龙江气象,2020,37(04):25-27.3任桂林,张惠君,杨丹丹,等.黑龙江省一次暴雨过程成因分析J.黑龙江气象,2017,34(01):14-16.4寿绍文袁励申申袁寿亦萱袁等援中尺度气象学M.北京院气象出版社,2015:357-370.前袁终止日期推迟袁持续日数增加遥渊3冤齐齐哈尔市逸10 益积温在 1993 年发生暖性突变袁1998 年后上升显著遥渊4冤齐齐哈尔市积温2700 益 窑 d 面积明显扩大袁 尤其进入 20 世纪 90 年代后大幅度向北扩张袁21 世纪 10 年代面积达到齐齐哈尔市总面积的 82%遥渊5冤与 1961-1990 年相比袁1991-2020 年逸10 益积温增加 232.9 益窑 d袁初日提前 4.5 d袁终日推迟 4.2d袁持续日数增加 8.7 d遥2700 益 窑 d 等值线北移约 1 个纬度袁积温2700 益 窑 d 面积增加了 50%遥参考文献1IPCC.Climate change 2013:The physical science ba鄄sis.Working group I contribution to the IPCC fifth as鄄sessment report(AR5)R.Switzerland:IPCC,2013.2翟盘茂,周佰铨,陈阳,等.气候变化科学方面的几个最新认知J.气候变化研究进展,2021,17(6):629-635.3吴鹏,谷星月,王朋岭.中国气候变化蓝皮书(2022)发布N.中国气象报,2022-08-04(001).4刘实,王勇,缪启龙,等.近 50 年东北地区热量资源变化特征J.应用气象学报,2010,21(3):266278.5冯喜媛,王宁,刘实.1961要2014 年东北三省热量资源变化特征J.气象与环境学报,2018,34(01):91-98.6吴海婷,杨斌斌,崔一民,等.临汾市 0益界限温度气候特征变化分析J.中国农学通报,2015,31(24):210-215.7魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术M.北京:气象出版社,2007:4067.8蔡迪花,郭铌,李崇伟.基于 DEM 的气温插值方法研究J.干旱气象,2009,27(1):10-17.9黄嘉佑.气象统计分析与预报方法M.北京:气象出版社,2000:19-28,135-139.10徐伟袁陆宝宏袁张瀚文袁等援变化环境下滁州市降水及气温变化分析J援水电能源科学袁2016(9):5-9.11杜春英,宫丽娟,张志国等.黑龙江省热量资源变化及其对作物生产的影响 J.中国生态农业学报,2018,26(02):242-252.12邱新法袁王喆袁曾燕袁等.1960-2013 年中国逸10益积温时空变化特征及其主导因素分析J.江苏农业科学袁2017,45(2):220-225.渊上接第 27 页冤关宁欣,等院1961-2020 年齐齐哈尔市热量资源时空变化特征第 2 期37