勐腊两次冬季强降水天气过程对比分析①
时间：2023-03-09 22:05:02 来源：千叶帆 本文已影响人
钱雪莹 殷文涛
（云南省勐腊县气象局 云南西双版纳 666300）
勐腊地处云南南部，濒临北部湾和孟加拉湾，深受太平洋东南季风和印度洋西南暖湿气流影响，属于亚热带季风气候。前人对冬季降水有较多的研究。秦剑等［1］对低纬高原南支槽影响引发降水天气进行了深入研究。而对低纬高原冬季南支槽产生暴雨的原因进行分析后，发现南支槽千西南暖湿气流与低层切变和冷冷锋共同影响会产生强降水，在无明显冷空气和切变影响时，中低层西南急流长时间维持仍然会出现强降水［2-3］。
通过欧洲中心0.25°×0.25°6 h再分析资料，对勐腊2019年1月7日至9日和2021年2月7日至9日2次的强降水天气过程进行对比分析，探讨2次强降水过程的影响系统、热力条件、水汽条件、物理机制和不稳定能量，为今后勐腊冬季强降水预报提供有效依据和思路。
受南支槽波动过境和冷空气影响，勐腊县2019年1月7至9日，2021年2月7至9日，出现2次强降水天气过程。2019年1月7至9日降水主要集中在勐腊中部地区，全县35.5%的观测站过程累计降水量超过100 mm；
54.8%的观测站点累计降水量在99~80 mm之间，过程累计最大降水量159.6 mm。2021年2月7至9日全县31个观测站点过程累计降水量均超过70 mm，其中12个站点超过100 mm，最大降水量139.5 mm。
2次强降水天气过程累计降水量，总体而言相差不大，超过100 mm的站点数量只相差1站，累计降水量99~80 mm之间的站点数量一致。2次强降水天气过程，降水主要集中落区差异大：2019年的过程落区较为集中，主要在中部地区；
2021年的过程落区分散，西部边缘地区、中部和东南部边缘地区都出现明显降水天气。
2.1 天气形势分析
2.1.1 2019年1月7日至9日
1月7日14时南支槽初步形成，位于云南省正西方位，槽线在孟湾西部86°E附近，20时南支槽逐渐加深，勐腊处在槽前，受西南气流控制。8日08时南支槽继续加深发展逐渐东移，携带孟湾暖湿气流北上，20时移至94°E，8日勐腊持续受槽前西南气流控制。9日南支槽减弱，勐腊逐渐转为平直西风控制，过程趋于结束。
2.1.2 2021年2月7至9日
6日20时槽线压在孟湾西北方向，印度东北部地区，尼泊尔附近，7日2时南支槽加强东移，形成闭合低压中心，20时闭合低压中心移至孟加拉国西侧，8日2时低压移动到孟湾东北部，缅甸泰国交界，此时低压发展到最强盛时期，中心闭合气压达到553 dagpm，20时低压中心移至云南省西部，低压减弱。9日8时低压中心移至版纳州西侧，14时移至勐腊正上方，20时东移过境。7、8日勐腊持续处在南支槽西南气流控制，9日南支槽减弱过境，勐腊逐渐从槽前西南气流转槽后西北气流控制，南支槽影响趋于结束。
对比2次过程，2019年过程南支槽生成后，在逐渐东移的过程中，衰减过于明显，未到达勐腊上方，9日在云南省西侧上空已经趋于平缓。2021年低压系统形成位置，移动路径基本与2019年过程一致。
2.2 温度场分析
2.2.1 2019年1月7日至9日
7日14时及之前，等温线分布均匀平缓，20时自孟湾西北部出现一个向东北方向延伸的狭长暖脊，向东北方向移动。8日14时孟湾西北部再次生成1个暖脊，较7日相比，曲率更大，向东北延伸，此时7日的暖脊已移至缅甸上空，20时双暖脊发展到最强，7日的脊线延伸7个纬度，8日脊线延伸5个纬度至孟加拉国上空。9日暖脊逐渐平缓。
2.2.2 2021年2月7至9日
低温中心和低压中心从生成、发展移动至消散的路径和时间基本一致，温度场与高度场基本是相叠的。7日2时低压中心，西起青藏高原地区，14时闭合低温中心与低压中心重叠在印度东北部、孟加拉和尼泊尔地区，低温中心随低压一路东移南下。8日8时低温中心移至孟加拉东部缅甸北部，云南省内等温线密集度明显增加。密集等温线区，随低压过境，逐渐压近勐腊，8日14时至9日14时，勐腊持续处在等温线密集区，气温变化剧烈。
对比2个过程，2021年过程低层受东北向冷空气影响更为明显，暖空气随孟湾槽底西南气流北上影响勐腊，高层受青藏高原南下冷空气影响，冷热交换主要集中在中高层。2019年过程从中层到高层都有明显的热量交换过程，高层热量交换更为突出。
2.3 水汽条件分析
2.3.1 相对湿度分析
2019年1月7日至9日，700 hpa明显看出相对湿度大值区来自孟湾，受西南气流影响北上，8日8时湿度大值区到达勐腊上空，随西南气流逐渐过境。850 hpa前期受高压外围西南气流控制，水汽来源于越南沿海，后期孟湾低槽过境，相对湿度大值区偏南，没能为低层提供较好的水汽条件。
2021年2月7日至9日，700 hpa水汽来自孟湾，随低压前侧西南气流北上，7日8时相对湿度大值区来到勐腊上空，随低压系统逐渐东移，9日8时湿度大值区过境。850 hpa持续受东北向气流控制，没有较好的水汽条件。
2.3.2 水汽通量
2019年过程中低层水汽通量数值均比2021年过程大。700 hpa水汽通量值2019年在5×10-2～18×10-2g/（cm·hpa·s）-1， 2021 年 在 2×10-2～10×10-2g/（cm·hpa·s）-1（图1）；
850 hpa水汽通量 值 2019 年 在 2×10-2～14×10-2g/（cm·hpa·s）-1，2021 年 在 （0～10） ×10-2g/（cm·hpa·s）-1。
2021年中低层的水汽通量大值区位置偏南，勐腊整体处在大值区北部，水汽通量条件明显不如2019年。
图1 延21.3°N 101.4°E剖面2019、2021年K指数对比图
2.3.3 水汽通量散度
分析700 hpa水汽通量散度，2019年过程9日起水汽通量散度才逐渐呈现负值，水汽辐合明显，2时水汽辐合达到最强，勐腊中部上空水汽散度超过-80×108g/（cm·hpa·s）-1。2021年过程水汽通量辐合情况明显优于2019年，7日20时700 hpa水汽呈现辐合形式，并逐渐加强，8日2时勐腊上空出现水汽通量强辐合区，北部上空中心水汽通量散度值超过-120×108g/（cm·hpa·s）-1，8日全天水汽通量散度维持小于-40×108g/（cm·hpa·s）-1。
2.3.4 低空急流
2次过程700 hpa都有低空急流配合，2次过程急流的位置强度也基本一致。2次过程7日勐腊均处在急流的右方，8、9日急流南移，在水汽和动力方面都给降水带来有利条件。
2.4 动力条件分析
2.4.1 散度
对比2次过程，2次过程各层之间的辐合辐散情况有利于垂直运动的发展，2019年强辐合区在中高层，逐渐下降至中低层。2021年过程强辐合区出现中低层，随后强辐合区逐渐抬升，低层出现强辐散区，中低层形式非常有利于垂直运动发展。2021年各层辐合辐散的强度大于2019年过程。
2.4.2 垂直速度
对比2次过程，低中高3层都有较明显的上升运动出现，气层抬升的强度大。强上升运动的时段集中在8日，2021年范围和强度都超过2019年。
2.5 K指数分析
K指数反映大气的层结稳定情况。K指数越大，层结越不稳定，K指数>35说明层结存在不稳定能量。从对比图能明显看出2019年过程的不稳定能量更有利于降水，整个过程K指数维持在32~38之间，7日20时至8日8时，K指数>35，层结更不稳定。2021年过程整体层结不稳定能量弱，7日白天不稳定能量较好达到35以上，有利于对流发生发展，其他时段K指数较低，层结较为稳定。
2次冬季强降水过程都是南支槽配合冷空气引发的，动力和热力条件都有利于降水过程。水汽条件分析，从相对湿度、水汽通量、水汽通量散度分析来看，由于冬季降水水汽条件明显不如夏季降水的，水汽主要来源于南支槽。2019年过程水汽条件是优于2021年。
动力条件分析，两次过程的动力条件较好。较低层辐合较高层辐散，垂直速度上升区强度大范围广20。21年过程动力条件优于2019年过程。不稳定能量分析，2次过程各个层结都有不稳定能量的释放，2019年层结更不稳定，相较2021年更有有利于强降水的产生。
猜你喜欢 散度强降水水汽 青藏高原上空平流层水汽的时空演变特征成都信息工程大学学报(2022年4期)2022-11-18京津冀地区FY-4A水汽校正模型研究全球定位系统(2022年3期)2022-09-04带势加权散度形式的Grushin型退化椭圆算子的Dirichlet特征值的上下界数学年刊A辑(中文版)(2022年1期)2022-08-202020年8月中旬成都强降水过程的天气学分析成都信息工程大学学报(2022年3期)2022-07-21滇中引水工程主要受水区水汽输送时空变化长江科学院院报(2022年5期)2022-05-192020年江淮地区夏季持续性强降水过程分析成都信息工程大学学报(2021年5期)2021-12-302020年黑龙江省夏季延伸期强降水过程预报检验黑龙江气象(2021年2期)2021-11-05定常Navier-Stokes方程的三个梯度-散度稳定化Taylor-Hood有限元四川大学学报（自然科学版）(2021年4期)2021-07-15区域MODIS水汽季节修正模型遥感信息(2020年1期)2020-04-13具有部分BMO系数的非散度型抛物方程的Lorentz估计数学物理学报(2019年6期)2020-01-13 相关热词搜索：两次，冬季，天气，
