(2010四省論文交流優(yōu)秀論文)梅雨暴雨落區(qū)與梅雨鋒特征關(guān)系

1、梅雨暴雨落區(qū)與梅雨鋒特征關(guān)系梅雨暴雨落區(qū)與梅雨鋒特征關(guān)系劉裕祿杜其成黃山市氣象臺(tái)，黃山245021摘要應(yīng)用NCEP再分析資料，分析2010年長江流域伴有暴雨期的梅雨鋒特征，結(jié)果表明：暴雨落區(qū)也即云量分布最大區(qū)，處低空急流軸左側(cè)的梅雨鋒區(qū)內(nèi)；它在對流層暖帶、高比濕、高θse的偏北一側(cè)附近θse隨高度呈中性分布密集區(qū)內(nèi)，其強(qiáng)度與θse梯度大小正相關(guān)；中間尺度擾動(dòng)與梅雨鋒暴雨有緊密關(guān)系，在低層擾動(dòng)大值區(qū)內(nèi)易發(fā)生暴雨天氣。另外，暴雨落區(qū)與變形場

2、鋒生和位渦也有很好的對應(yīng)關(guān)系。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：梅雨鋒特征暴雨落區(qū)變形場位渦引言引言2010年長江流域7月7日入梅，7月18日出梅，梅長12天。梅雨暴雨時(shí)間主要集中在8～14日，區(qū)域主要集中在安徽延江地區(qū)，位于30N～31N之間，這一區(qū)域出現(xiàn)了近10年來最強(qiáng)降水，降水中心在安慶到九華山一線，日平均雨量大于50毫米以上的降水有7個(gè)縣市，日平均最大降水量在安慶站為95.3毫米，總量達(dá)667.2毫米。這次長江流域的持續(xù)性梅雨暴雨是導(dǎo)致洪水發(fā)生的直

3、接原因，而持續(xù)性梅雨暴雨的出現(xiàn)又是與梅雨鋒的形成和維持、梅雨鋒的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)弱變化等相關(guān)聯(lián)。梅雨鋒是我國長江中下游地區(qū)重要的降水系統(tǒng)它降水范圍大、持續(xù)時(shí)間長而且常產(chǎn)生局地性暴雨，歷來為我國氣象工作者所重視。長期以來，許多學(xué)者對梅雨鋒特征做過詳細(xì)研究，王建捷[1]確認(rèn)了暴雨發(fā)生時(shí)期梅雨鋒結(jié)構(gòu)的一些普遍特征如在對流層低層表現(xiàn)為θse鋒而不是溫度的強(qiáng)烈對比梅雨鋒區(qū)是一個(gè)低層正渦度帶以及風(fēng)和水汽的輻合帶等；倪允琪[2]對長江中下游梅雨的研究和丁一匯

4、[3]對1991年淮河流域梅雨的研究進(jìn)一步表明梅雨鋒在對流層低層主要表現(xiàn)為強(qiáng)烈的濕度對比而不是明顯的溫度對比鋒區(qū)內(nèi)風(fēng)的垂直切變很弱。而將梅雨暴雨落區(qū)與梅雨鋒具體特征聯(lián)系起來進(jìn)行綜合分析還比較少，通過分析2010年典型強(qiáng)降水梅雨鋒特征，可以了解暴雨落區(qū)和強(qiáng)度與梅雨鋒區(qū)特征應(yīng)有較好的對應(yīng)關(guān)系，對今后預(yù)報(bào)梅雨暴雨有一定指導(dǎo)作用。1暴雨落區(qū)與梅雨鋒特征暴雨落區(qū)與梅雨鋒特征1.11.1暴雨落區(qū)與梅雨鋒云量分布特征暴雨落區(qū)與梅雨鋒云量分布特征梅雨鋒

5、云系建立前，青藏高原為熱低壓控制往東從四川盆地經(jīng)長江中下游到日本850hpa形成一切變錢。切變線的南方是西南季風(fēng)它的北側(cè)是高壓南側(cè)的東北風(fēng)或東風(fēng)，東部晴空區(qū)為副熱帶高壓控制。當(dāng)副高北部的高空槽冷鋒云系已東退到長江口附近時(shí)副高西部邊緣的西南季風(fēng)云系也處于發(fā)展中，同時(shí)有小低槽不斷東移，其北部塊狀云系發(fā)展西南部季風(fēng)云系向北發(fā)展塊狀云系和西南季風(fēng)云系合并，逐漸發(fā)展為帶狀云系梅雨鋒帶狀云系開始形成。由以上分析可知江淮梅雨鋒云系是西北塊狀云系延切變

6、線隨小槽在東移過程中與西南季風(fēng)云系相互作用發(fā)展起來的，是相應(yīng)的天氣系統(tǒng)相互作用的產(chǎn)物。在渦度平流圖上，低層自西北有一正渦度平流向東擴(kuò)展，因正渦度平流促使小槽和西南渦發(fā)展東移，江淮梅雨鋒云系與正渦度平流帶相對應(yīng)造成強(qiáng)的降水梅雨鋒云系長期維持動(dòng)力條件就是不斷有正渦度平流東移，導(dǎo)致新的梅雨鋒云系的建立和重建。圖1a陰影區(qū)顯示8～14日云量平均值90%以上大云量中心，一條帶狀云從長江中下游向東一直伸向日本。少云區(qū)在梅雨鋒二側(cè)，北側(cè)為極地大陸氣團(tuán)

7、冷空氣所控制，南側(cè)為副熱帶高壓控制。另外，9成以上云量區(qū)分布在850hpa急流區(qū)域偏左側(cè)一方，處急流軸北側(cè)。區(qū)的強(qiáng)度不同，暴雨強(qiáng)度也不同。雖然此次梅雨暴雨過程主要集中在8～14日，但每天降水強(qiáng)度不同，鋒區(qū)θse密集程度也不同（圖1c）。例如，13日降水最強(qiáng)，24小時(shí)日中心最大降水量在安徽安慶境內(nèi)為310.3毫米，一個(gè)緯度θse差值為9K；9日降水最弱，中心最大降水量在安徽池州境內(nèi)為72.4毫米，一個(gè)緯度θse差值為2K。值得注意的是，在

8、30N～31N從900hpa近地面到300hpa整個(gè)θse值要比鄰近地區(qū)高，計(jì)算8～14日850～100hpa平均溫度（圖1d），在高θse區(qū)中也存在一暖帶，30N為一溫度脊。θse值高的原因，中高層主要是暴雨釋放的凝結(jié)潛熱的貢獻(xiàn)[6]，通過圖1d可以看出，凝結(jié)潛熱大值中心主要分布在暖帶中，低層主要是由于較高比濕引起的，高比濕與高θse本來就是相互重合。暖帶和濕舍之間重合可以作如下解釋：活躍的積云對流通過潛熱釋放就形成了一個(gè)暖帶，再通水

9、汽垂直輸送形成“濕舍”。這樣在濕舍、高θse區(qū)就形成了一溫度脊暖帶。綜上所述，暴雨分布在暖帶、高θse和高比濕區(qū)偏北一側(cè)附近θse密集區(qū)內(nèi)，且暴雨強(qiáng)度與θse線密集程度成正相關(guān)關(guān)系。1.31.3暴雨落區(qū)與中間尺度擾動(dòng)特征暴雨落區(qū)與中間尺度擾動(dòng)特征暴雨上空最明顯動(dòng)力特征就是低層輻合，高層輻散。圖2a為8～14日117E平均散度（實(shí)線）和平均相對濕度（細(xì)虛線）垂直剖面圖，高層輻散區(qū)位于27N～33N之間，為上升運(yùn)動(dòng)，低層輻散區(qū)位于26N～4

10、2N，有下沉運(yùn)動(dòng)，南側(cè)上升，北側(cè)下沉，形成一閉合垂直環(huán)流。顯然，暴雨落區(qū)應(yīng)在南側(cè)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)，事實(shí)上暴雨落區(qū)在上升運(yùn)動(dòng)最強(qiáng)區(qū)。最強(qiáng)高空輻散在29N～33N，位于高空急流入口左前方，散度值為2.0105秒1，所以最強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)區(qū)就在29N～33N之間。水汽含量可以看作是垂直運(yùn)動(dòng)的一個(gè)指標(biāo)，高比濕和90%以上相對濕度都在該區(qū)域，這樣強(qiáng)的上升氣流和大量水汽輸入該區(qū)域，對暴雨十分有利。高層強(qiáng)輻散區(qū)應(yīng)在低空急流左前方，低空急流區(qū)擾動(dòng)明顯增強(qiáng)[7]。

11、那么中間尺度擾動(dòng)與暴雨應(yīng)存在一種特定關(guān)系。中間尺度擾動(dòng)的波長大約為1000公里，周期約一天左右，相繼地在梅雨鋒上傳播。中間尺度擾動(dòng)的動(dòng)能密度指數(shù)，、分別緯向2)(22vuk????u?v?和徑向風(fēng)量表示對時(shí)間平均值的偏差。圖2b中，在30N的700hpa高度為一大于12ms的急流中心（虛線），在其北側(cè)32N的800hpa有一個(gè)40m2s2擾動(dòng)的動(dòng)能密度指數(shù)大值中心，其最大軸平行于低空急流軸，風(fēng)場氣旋性切變集中在該處。暴雨落區(qū)就分布在急流