2012年7月山東接連兩次大暴雨過程對比分析

1、暴雨TORRENTIAL RAIN AND DISASTERS第32卷 第1期 2013 年3 月Vol.32 No.1 Mar. 2013,王,等.2012 年7 月山東接連兩次大暴雨過程對比分析J.暴雨,2013,32(1):62-70ZHANG Qin, WANG Wenbo,Meng, et al. Contrastysis of two sucsive torrential rain proses over Shin July 2012 J.Torrential Rain and Disasters, 2013, 32(1): 62-702012 年7 月山東接連兩次大暴雨過程對比分

2、析1，王1，111，宋鑫21(1. 山東省濰坊市氣象臺，濰坊 261011；2. 山東省濰坊市科技服務(wù)中心，濰坊 261011)線數(shù)據(jù)云圖及NCEP 11再分析資料，對2012 年7摘 要：利用常規(guī)觀測資料、地面自動站資料月8 日和10 日接連發(fā)生在山東省的兩場大暴雨過程進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明: 前一過程發(fā)生在副熱帶高壓穩(wěn)定的環(huán)流背景下以及不穩(wěn)定能量增大的過程中，后一過程發(fā)生在副熱帶高壓減弱南退的環(huán)流背景下以及不穩(wěn)定能量的過程中；暴雨區(qū)上空低空急流和垂直運(yùn)動強(qiáng)烈發(fā)展以及對流層中低層輻合輻散的典型配置是兩次過程發(fā)生共同的有利大尺度環(huán)境條件，不同的是，前一過程強(qiáng)降水強(qiáng)度與落區(qū)同強(qiáng)垂直上升運(yùn)動、低空

3、強(qiáng)輻合及高空強(qiáng)輻散、水汽通量輻合中心相一致，后一過程這種對應(yīng)關(guān)系不如前一過；西南急流強(qiáng)烈發(fā)展對應(yīng)兩次過程的強(qiáng)降水時(shí)段，后一過程西南急流發(fā)展高度低于前一過程，其風(fēng)速卻比前一過程強(qiáng)得多，降水結(jié)束時(shí)后一過程冷空氣下傳速度比前一過快、高度更低；后一過程云頂溫度更低，對流系統(tǒng)發(fā)展更高，云頂溫度低于-70 中心維持時(shí)間較長，強(qiáng)降水出現(xiàn)在云頂溫度低值中心及其梯度大值區(qū)內(nèi)，這對強(qiáng)降水：大暴雨；對比分析；云頂溫度預(yù)報(bào)具有較好的指導(dǎo)意義。線中圖法分類號：P458.1 21.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：:10.3969/j.i.1004-9045.2013.01.009Contrastysis of two sucsive to

4、rrential rain proMeng1, LIU Guicai1,ses over ShXiaomei1, SONG Xin2,in July 2012Kedong1ZHANG Qin1, WANG Wenbo1,（1. WeiMeteorological Observatory of ShProvince, Wei261011；2. WeiScientific and Technological Service Centre of ShProvince, Wei261011）Abstract：Based on conventional observation data, the sur

5、face observation of automatic weather s ion, wind profile data from Doppler ra-dar, sa lite images and NCEP 11 reysis data, the contrastysis for two sucsive torrential rain proses occurred in Shprovince on 8 July and 10 July 2012 is made. The results indicatet the formros occurs against the circulat

6、ion background of thesubtropical high prere continuously strengthened and unstable energy increased, and the latros takes place against the circulationbackground of the subtropical high prere weakened and withdraw towards sous well as unstable energy released. The common largescale environmental con

7、ditions of the two proses includet the vertical motion and the low-level jet developedensely over the torren-tial rain area and ises.he forms divergence at the upper-level, convergence at the middle and lower level. There are differenbetn the two pro-ros,ensity and distribution of severe precipi ion

8、 is consistent with strong vertical upward movement, strong con-vergencehe low-level, strong divergencehe upper-level and water vapor flux convergence center. Buthe lattros, the consis-tence mentioned above is poorernthe former one. Strong development of southwest jet is corresponding to the periods

9、 of severe pre-cipi ionhe two proses. Development height of southwest jet is lower, the wind is much stronger, and when severe precipi ion endedthe downward dissemination speed of cold air is faster and the height of cold air is lowerhe lattrosnthe former one. Isa certain prediction significance for

10、 severe precipi ion nowcastt with lower cloud top temperature, higher development level of convec-tion system, longer continuance of cloud top temperature center below -70 , severe precipi ion emergenhe low value center and inthe great gradient zone of cloud top temperaturehe lattros.Key words：torre

11、ntial rain; comparativeysis; cloud top temperature; wind profile收稿日期：2012-08-11；定稿日期：2012-11-20資助項(xiàng)目：山東省氣象局預(yù)報(bào)員專項(xiàng)“濰坊市局地大暴雨分析與疑難個(gè)例落區(qū)研究”(sdyby2012-07)；山東省濰坊市氣象局科研項(xiàng)目“濰坊夏季暴雨氣候特征分析與暴雨概念模型的初步建立”(2011wfqxkt02)第一作者：，主要從事中短期天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)工作。celery349tom com等：2012 年7 月山東接連兩次大暴雨過程對比分析第1期63均伴有低空東南風(fēng)急流，不同的是邊界層超地轉(zhuǎn)特征引言山東地處中緯

12、度，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候。暴存在差異；施望芝等10對比分析省兩次區(qū)域性暴雨過程表明，兩次過程具有相似的環(huán)流背景及強(qiáng)低層雨是山東省夏季常見性天氣之一，且多出現(xiàn)在6輻合輻散，且都受冷空氣影響，不同點(diǎn)在于副熱月下旬至 9 月上旬，尤以 7 月上、下旬和 8 月中旬為帶高壓、西南風(fēng)急流強(qiáng)度差別較大。以上對比研究的暴雨過程間隔時(shí)間相對較長或暴雨持續(xù)時(shí)間較長，而對短時(shí)間內(nèi)接連發(fā)生的兩場大暴雨的比較研究相對較少，特別是針對山東連場暴雨的對比研究更少。為了提煉此類暴雨的前期征兆和預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)，提高暴雨多。受所處地理位形等多種影響，山東暴雨有其特殊性和復(fù)雜性。近年來，許多氣象工作者對山東暴雨做了較為全面的分析研

13、究1-7：張少林等1診斷分析2003 年9 月34 日山東雨季最后一場大暴雨預(yù)報(bào)能力和準(zhǔn)確率，本文以2012 年7 月8 日和7 月10過程，大暴雨是由在登陸的熱帶氣旋倒槽北等2分析伸與西風(fēng)帶弱冷空氣相結(jié)合的產(chǎn)物日接連發(fā)生在山東省的兩場大暴雨為例，從環(huán)流背景、影響系統(tǒng)、環(huán)境條件及動力和熱力學(xué)機(jī)制等方面，對這兩次過程進(jìn)行比較分析，以期對提高此類強(qiáng)降水天氣的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率有所幫助。本文采用的資料包括了地山發(fā)區(qū)域性暴雨過程，認(rèn)為近侵入、相當(dāng)位溫密集區(qū)附近對流穩(wěn)定度減小導(dǎo)致垂直渦度顯著增長及低層對流穩(wěn)定條件下傾斜上升運(yùn)動可能是該暴雨過程的發(fā)生機(jī)制；楊云圖TBB 資料常規(guī)觀測資料線數(shù)據(jù)及NCEP 11再分析

14、資料。等3對山東一次致災(zāi)大暴雨成因分析表明，暴雨由4 個(gè)中尺度對流云團(tuán)影響產(chǎn)生。上述研究1 兩次過程的降水實(shí)況在暴雨預(yù)報(bào)方面為預(yù)報(bào)員提供了豐富的理論指導(dǎo)。然而，以往暴雨研究多集中在對單次暴雨形成的機(jī)制方面。近些年，隨著對暴雨認(rèn)識的提高，不少氣象工作2012 年 7 月山東省連續(xù)出現(xiàn)兩次大暴雨天氣過程，第一次過程出現(xiàn)在7 日20 時(shí)8 日14 時(shí) (以下簡稱“7.7”暴雨)，強(qiáng)降水集中在及西部，全省共者對兩次或多次暴雨過程進(jìn)行了對比分析8-14: 楊利群29 個(gè)縣(市、區(qū))自動氣象站過程降水量超過50 mm，19站超過100 mm，1 站超過250 mm；全省平均過程降雨等8對比分析了南部兩次局

15、地大暴雨的異同，指量35.3 mm，特大暴雨出現(xiàn)在蒼山，日降水量達(dá)256.9等9分析了兩次過程出兩次過程副熱帶高壓強(qiáng)度不同；盧低空東南風(fēng)急流影響的兩次暴雨過程mm，其次是臨沂，日降水量229.8 mm；主要強(qiáng)降水時(shí)(b)(a)圖例（毫米）0.1-9.910-24.925-49.950-99.9100-250250圖例（毫米）0.1-9.910-24.925-49.950-99.9100-25025090 080 070 060 050 040 030 020 010 000 00(c)02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 00 02 04 06 08 10 12 1

16、4 16 18 20 22 00 02 04 06 088JUL9JUL10JUL圖1 山東省14 時(shí)8 日14 時(shí)(a)、9 日14 時(shí)10 日14 時(shí)(b)降水量分布及臨沂站逐小時(shí)降水量時(shí)序圖(c)。: mm降水量/mm64暴雨第32卷段出現(xiàn)在7 日夜間至8 日早晨，蒼山8 日0405 時(shí)(北0405 時(shí)1 h 降水量達(dá)81.4 mm。值得注意的是，兩次京時(shí)，下同)1 h 降水量達(dá)80.5 mm。緊接著，7 月9 日17過程出現(xiàn)強(qiáng)降水的地方，基本都伴有雷電，說明是對流性降水。環(huán)流特征與主要影響系統(tǒng)比較分析“7.7”暴雨過程的環(huán)流背景與影響系統(tǒng)時(shí)10 日14 時(shí)(以下簡稱“7.9”暴雨)，魯

17、東南及山區(qū)出現(xiàn)第二次大暴雨過程，全省共31 個(gè)縣(市、區(qū))自動氣象站過程降水量超過50 mm，10 站超過100 mm；全省平均過程降雨量38.1 mm，暴雨中心出現(xiàn)在臨沂和7 月7 日20 時(shí)(圖2a)，500 hPa 圖上位于貝加爾湖費(fèi)縣附近，日降水量分別為214.3、201.1 mm；主要強(qiáng)降水時(shí)段出現(xiàn)在9 日夜間至10 日早晨，臨沂10 日0405南側(cè)的低槽在東移過程中受東北高壓脊阻擋，其北段時(shí)1 h 降水量達(dá)81.4 mm，雨強(qiáng)之大實(shí)屬少見。北收東移，南段與主槽斷開，留下一淺槽位于山東西圖1a、b 分別給出“7.7”暴雨和“7.9”暴雨過程雨量部；位于海的槽后有冷平流，使該槽在東移過

18、程中發(fā)展南壓，從而使副熱帶高壓(以下簡稱副高)分布。從中可見，兩次過程中出現(xiàn)暴雨的站點(diǎn)數(shù)相差不大，但大暴雨站點(diǎn)數(shù)“7.7”暴雨比“7.9”暴雨過程多，形狀發(fā)生變化，副高中心為兩個(gè)。700 hPa，南北向切變線東移，同時(shí)850 hPa 暖切變北抬，影響且“7.7”暴雨過程還出現(xiàn) 24 h 大于 250 mm 的特大暴雨，其強(qiáng)度相對更大；“7.7”暴雨過程強(qiáng)降水落區(qū)主要地區(qū)，切變線兩側(cè)風(fēng)速增大；風(fēng)場上，存在兩條水汽通位南及山區(qū)，“7.9”暴雨過程降水落區(qū)主要位道，一條是來自孟加拉灣的西南急流，另一條是來自東南山區(qū)及北西部，呈東南西北向的偏南急流，兩支急流在北部和地區(qū)疊加，使山東南部風(fēng)速有所增大，暖

19、切變線南側(cè)風(fēng)速達(dá)帶狀分布，強(qiáng)降水區(qū)更集中。16 ms-1，為從“7.7”暴雨和“7.9”暴雨中心臨沂站逐時(shí)降水量強(qiáng)降水提供了充足的水氣供應(yīng)和動力抬升。850 hPa，位西南的暖切變不明顯，但風(fēng)場分布圖上可見(圖1c)，“7.7”暴雨過程強(qiáng)降水主要集中在8 日0307 時(shí)，5 h 降水量達(dá)175.8 mm，其中0405上一直到北存在明顯風(fēng)速輻合，地面倒槽伸時(shí)1 h 降水量達(dá)54.5 mm；“7.9”暴雨過程強(qiáng)降水主要集展到，東部海上有一高壓，對應(yīng)地面倒槽頂端的中在 10 日 0406 時(shí)，3 h 降水量達(dá) 110.5 mm，其中降水，但雨量不大。140E130140E10011012013010

20、0110120(a) (b)40N40N3030圖2 藍(lán)色實(shí)線為500 hPa 位勢高度(20 時(shí)(a)、8 日08 時(shí)(b)綜合天氣圖dagpm)；棕色線為各層槽線及切變線；藍(lán)色箭頭線為850 hPa 急流軸；風(fēng)向桿表示850 hPa 風(fēng)場到 8 日 08 時(shí)(圖 2b)，500 hPa 位于海的槽加一風(fēng)場輻合中心，暖切變兩側(cè)風(fēng)速非常強(qiáng)，均達(dá)到急流強(qiáng)度，南北兩側(cè)風(fēng)速分別為16 ms-1和12 ms-1；925 hPa深，使海上副高北緣繼續(xù)南落，同時(shí)海上副高中心強(qiáng)度減弱，位于山東西北部的高空低槽受東北高壓脊阻擋東移速度很慢，主要是向北收縮，大陸上副高穩(wěn)定，暖切變范圍更大，橫穿地區(qū)，山東處在強(qiáng)盛

21、東南急流中，配合地面倒槽向東北方向伸展，有利的系統(tǒng)配置造成8 日上午及當(dāng)日凌晨至上午是魯東南及地區(qū)強(qiáng)降水時(shí)段；南部地區(qū)強(qiáng)降水。值得一提700 hPa (圖略)，位于山東上空的小高壓已并入副的是，該時(shí)次低空急流、超低空急流在范圍上有所擴(kuò)大，發(fā)展非常強(qiáng)盛，水汽通道更加明顯，尤其是925 hPa高之中，但因東北地區(qū)較強(qiáng)高壓脊的存在，使小高壓一直向北伸展；該小高壓與副高之間也即山東上空存超低空急流為強(qiáng)盛西南急流，山東境內(nèi)其他地方在一氣旋性彎曲，曲率最大點(diǎn)位南；從850 hPa 一為強(qiáng)盛東南急流，強(qiáng)盛急流不斷向山東輸送水汽和不穩(wěn)定能量；西南急流為強(qiáng)降水產(chǎn)生提供了較好的水汽直到925 hPa存在一暖切變，

22、850 hPa形成張芹等：2012 年7 月山東接連兩次大暴雨過程對比分析第1期65條件和動力條件，也是造成此段強(qiáng)降水的關(guān)鍵系統(tǒng)。2.2“7.9”暴雨的環(huán)流背景和影響系統(tǒng)流中有小的波動，其中位于河套地區(qū)的小槽，從溫壓場配置看，其未來東移過程中將發(fā)展，影響山東時(shí)槽的徑8 日20 時(shí)(圖略)，日本海高空槽強(qiáng)度減弱，副高加向度加大。9 日17 時(shí)(圖略)，地面倒槽加強(qiáng)北上，并于10 日02 時(shí)在魯西南形成一閉合小低壓，地面輻合加強(qiáng)北上，與位于中高緯度的東北高壓之間形成一條短的西北風(fēng)與東南風(fēng)的切變位于魯南。隨副高增強(qiáng)，強(qiáng)，未來低壓東移范圍擴(kuò)大，此時(shí)雨區(qū)主要位于低壓東700 hPa 位于山東境內(nèi)的氣旋性

23、彎曲向西推，暖切變趨側(cè)的東南氣流中并伴有雷電。10 日08 時(shí)(圖3b)，500hPa 西風(fēng)槽東移加深，同時(shí)副高減弱南退，850 hPa 副高于不明顯，同時(shí)急流強(qiáng)度明顯減弱，魯南轉(zhuǎn)變?yōu)槠鳉饬?，水汽輸送通道被破壞?00、850、925 hPa 低空急邊緣切變線上形成一閉合低渦沿切變線向東北方向移動，中心位于山東北部渤海灣內(nèi)，低空西南急流增強(qiáng)，流在山東均消失，地面倒槽南退，該時(shí)段內(nèi)山東降水普遍減小。8 日20 時(shí)9 日08 時(shí)環(huán)流形勢調(diào)整，到9急流軸范圍擴(kuò)大，850 hPa 急流更強(qiáng)，魯南為強(qiáng)盛西南日20 時(shí)(圖3a)，副高呈東西帶狀，強(qiáng)度增強(qiáng)，范圍擴(kuò)大，急流，徐州站則為偏西急流，青島站風(fēng)速達(dá)

24、20 ms-1。同時(shí)850 hPa 副高西北側(cè)的切變線上出現(xiàn)一風(fēng)場輻合10 日20 時(shí)(圖略)，500 hPa 不斷有冷空氣隨西北氣流補(bǔ)中心位于魯西與冀南接壤區(qū)，暖切變位于魯中北部，山東境內(nèi)為西南風(fēng)，存在風(fēng)速輻合，此時(shí)強(qiáng)降水主要發(fā)生在低渦中心附近及暖切變南側(cè)強(qiáng)風(fēng)速輻合區(qū)，并伴有雷電和局地強(qiáng)降水。貝加爾湖南部槽底偏西氣充南下使高空槽發(fā)展，隨冷空氣不斷堆積，其最后發(fā)展成一高空冷渦(中心位于122E、42N 附近)，地面低壓轉(zhuǎn)為向東北方向移動，影響山東東南沿海及山東半島，這是造成半島地區(qū)強(qiáng)降水的主要原因。130140E110120130140E100110120100(a)(b)40N40N3030

25、圖3 2012 年7 月9 日20 時(shí)(a)、10 日08 時(shí)(b)綜合天氣圖藍(lán)色實(shí)線為500 hPa 位勢高度(單位 dagpm)；棕色線為各層槽線及切變線；藍(lán)色箭頭線為850 hPa 急流軸；風(fēng)向桿表示850 hPa 風(fēng)場2.3 兩次大暴雨過程的影響系統(tǒng)比較和水汽輻合，水汽來源和輸送與降水強(qiáng)度關(guān)系密切。低空急流是動量、熱量和水汽的高度集中帶，可為暴雨發(fā)生發(fā)展提供充足的水汽條件。兩次大暴雨過程均與低空急流關(guān)系密切。上述環(huán)流背景分析表明:“7.7”暴雨和“7.9”暴雨過程低空急流非常清楚，且兩次過程均有兩個(gè)關(guān)鍵高壓系統(tǒng)存在，即500 hPa 東北地區(qū)的高壓和地面山東東部的海上高壓。不同的是“，

26、7.7”暴雨過程發(fā)生在從850 hPa 水汽通量場與風(fēng)場演變圖上可看到，副高穩(wěn)定的環(huán)流背景下，“7.9”暴雨過程發(fā)生在西風(fēng)槽“7.8”暴雨過程，7 日 20 時(shí)(圖略)，風(fēng)場偏南風(fēng)分量較東移、副高減弱南退環(huán)流形勢下；“7.9”暴雨過程對流大，水汽主要來源于南海，可見一條東北西南向水汽輸送通道，通道上有兩個(gè)大值中心，一個(gè)位于江南，另一個(gè)位于湖北、河南、安徽三省交界地區(qū)，中心水汽層中低層700 hPa 及 850 hPa 有低渦配合，“7.7”暴雨過程則無；“7.7”暴雨過程的影響系統(tǒng)主要是高空槽、暖切變線、地面倒槽，“7.9”暴雨過程的影響系統(tǒng)主要通量值均為16 gcm-1hPa-1s-1，魯西

27、南處于水汽輸送是高空槽、低渦切變線及地面低壓；“7.7”暴雨過程高通道最北端，魯南降水已開始。8 日08 時(shí)(圖4a)，隨副空槽平淺，“7.9”暴雨過程高空槽徑向度較大。暴雨發(fā)生發(fā)展的環(huán)境條件比較分析低空急流和水汽條件暴雨產(chǎn)生需要本地上空有源源不斷的水汽輸送高西伸，850 hPa 風(fēng)場轉(zhuǎn)為西南風(fēng)，風(fēng)速達(dá)到急流強(qiáng)度，該急流不斷向山東輸送水汽和不穩(wěn)定能量，水汽通道非常明顯，通道北端北伸到魯西北，魯南處于中心區(qū)，中心值為21 gcm-1hPa-1s-1，與魯南強(qiáng)降水時(shí)段相對應(yīng)；“7.9”暴雨開始前后，低空存在一條西南急流，水汽66暴雨第32卷gcm-1hPa-1s-1，位也主要來自，水汽輸送通道非常

28、清楚，其水汽輸東南，此時(shí)低空急流強(qiáng)度增送的北端較“7.7”暴雨過偏北，水汽通量大值軸線大，急流軸風(fēng)速達(dá)16 ms-1，急流軸范圍擴(kuò)大，850 hPa達(dá)到遼東，強(qiáng)度更強(qiáng)，9 日20 時(shí)中心最大水汽通量為強(qiáng)盛西南偏西風(fēng)，與此時(shí)段發(fā)生的強(qiáng)降水對應(yīng)較好。為20 gcm-1hPa-1s-1，到10 日08 時(shí)(圖4b)，增強(qiáng)至2440N3840N38(a)(b)3636343432323030122124E122124E110112114116118120110112114116118120: gcm-1 hPa-1 s-1)與風(fēng)場分布圖4 08 時(shí)(a)、10 日08 時(shí)(b) 850 hPa 水汽通

29、量(從這兩次過程降水中心臨沂站(118.35E、35.05N)cm-2hPa-1s-1)；10 日05 時(shí)第二次強(qiáng)降水前后臨沂上空700 hPa 以下均為水汽輻合，且在近地面層出現(xiàn)-20上空水汽通量及水汽通量散度的時(shí)間變化圖上可見(圖 5)，兩次過程水汽通量大值區(qū)主要位于 85092510-7gcm-2hPa-1s-1 的水汽輻合中心，此時(shí)該站出現(xiàn)hPa，說明其水汽主要來自低空及超低空輸送；8 日0581.7 mmh-1 的強(qiáng)降水，說明這次過程的水汽主要來自時(shí)第一次強(qiáng)降水前后臨沂上空850 hPa 以下均為水汽近地面層水汽輸送，與“7.7”暴雨過程不同的是，水汽輻合，與該過程強(qiáng)降水時(shí)段對應(yīng)較好

30、，但強(qiáng)輻合中心則出現(xiàn)在稍后的08 時(shí)近地面層(中心值達(dá)-32 10-7g輻合強(qiáng)度稍弱，水汽輻合持續(xù)時(shí)間也不及前次，故降水強(qiáng)度總體上不及前次。100(b)100(a)2002503004005002003004005007007008508509259251 0001 000087JUL2008208JUL089JUL20082010JUL08200820089JUL20082010JUL7JUL8JUL圖5 2012 年7 月710 日臨沂上空水汽通量(a: gcm-1 hPa-1 s-1)、: 10-7gcm-2 hPa-1 s-1 )時(shí)間-高度剖面水汽通量散度(b以上分析表明，兩次過程水汽

31、源地均為，從3.2 不穩(wěn)定度條件夏季暴雨多是從積雨云里產(chǎn)生的，所以除需要有到暴雨之間區(qū)有一條東北西南向水汽輸送通道，“7.9”暴雨過程比“7.7”暴雨過程水汽通量大值軸強(qiáng)的上升運(yùn)動和高溫條件外，還要有不穩(wěn)定的大氣層結(jié)15。線更偏北，強(qiáng)度更強(qiáng)，兩次大暴雨前后水汽通量均有一增大過程，水汽輸送主要靠低空尤其是近地面層低空急流完成。因此，低空急流在兩次強(qiáng)降水過程中均(1) K 指數(shù)分析。K 指數(shù)能表征大氣穩(wěn)定度及中低層水汽含量及飽和程度，其高值區(qū)綜合反映該區(qū)域氣的作用，“7.9”暴雨過程比“7.7”暴雨發(fā)揮了團(tuán)較周圍大氣暖濕而不穩(wěn)定，利于該區(qū)域產(chǎn)生較強(qiáng)對過程低空急流尤其是925 hPa 超低空急流更強(qiáng)

32、、位置流及降水。分析上述兩次過程 K 指數(shù)分布可知(圖略)，強(qiáng)降水期間，除地區(qū)外，山東大部處于K 指數(shù)更偏北。氣壓/hPa氣壓/hPa等：2012 年7 月山東接連兩次大暴雨過程對比分析第1期67大于36 的大值區(qū)內(nèi)，魯東南為大于40 的K 指數(shù)中是在不穩(wěn)定能量增大過程中產(chǎn)生的，而“7.10”暴雨過心，對流不穩(wěn)定指數(shù)較大。不同的是，“7.9”暴雨過程是在不穩(wěn)定能量過程中形成的。比“7.7”暴雨過程K 指數(shù)大于40 的中心范圍要小得(2) Tlnp 圖分析。使用距離上述兩次大暴雨落區(qū)多，不穩(wěn)定能量相對更集中?！?.7”過程強(qiáng)降水前12 h，較近的徐州、青島兩探空站實(shí)測資料，對暴雨過程的大K 指數(shù)

33、大于 36 的大值區(qū)剛伸展到，系統(tǒng)影響氣層結(jié)狀況進(jìn)行對比分析。從7 月710 日不同時(shí)次后，K 指數(shù)下降緩慢，到系統(tǒng)影響結(jié)束后還有 36 。徐州站探空曲線的變化可見(圖6)，兩次大暴雨過程前“7.9”過程強(qiáng)降水前12 h，除地區(qū)外，其他地區(qū)均后濕層深厚，其厚度達(dá)到400 hPa 以上，非常有利于暴處于K 指數(shù)大于36 的大值區(qū)內(nèi)，強(qiáng)降水結(jié)束后，K 指雨發(fā)生。因此，兩次暴雨過程前大氣中均已有大量不穩(wěn)定能量積聚，暴雨發(fā)生后仍存在明顯的不穩(wěn)定能量。數(shù)明顯下降，12 h 后降到24 ?？梢姡?.8”暴雨過程hPa-80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10hPa-80 -70 -6

34、0 -50 -40 -30 -20 -1001020 30 4001020 30 40405060溫度對數(shù)壓力圖 200測站 58027()405060溫度對數(shù)壓力圖 200測站 58027()(a)(b)12年07月07日20時(shí)12年07月08日08時(shí)25030025030080100120140170185200-80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -1040050060070085080100120140170185200-80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -1040050060070085092592510001000001010202030 40

35、00101020 30 40hPa-80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10hPa-80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -1030 4020 30 40405060200溫度對數(shù)壓力圖405060溫度對數(shù)壓力圖 200(c)(d)測站 58027()12年07月09日20時(shí) 250300測站 58027()12年07月10日08時(shí)25030040050060070085080100120140170185200-80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -1040050060070085080100120140170185200-80 -70

36、-60 -50 -40 -30 -20 -10圖6 9259251000100001020 30 4001020 30 4020 時(shí)(a)、8 日08 時(shí)(b)、9 日20 時(shí)(c)、10 日08 時(shí)(d)徐州站探空曲線不同的是: 1) 暴雨開始前7 日20 時(shí)和9 日20 時(shí)，平“7.9”暴雨過程風(fēng)速比“7.7”暴雨過程的大得多，說明衡高度(EL)線、抬升凝結(jié)高度(LCL)線及對流高度隨東南急流建立，水汽源源不斷向送，為大暴雨產(chǎn)生提供了充沛水汽。地區(qū)輸(LFC)線高度“7.9”過程比“7.7”過高，前者EL 伸展到300 hPa 以上，后者EL 伸展低于300 hPa，這表明有3.3 動力條

37、件(1) 垂直速度和散度分析。從兩次過程大暴雨中利于“7.9”過程的對流發(fā)展更高；LCL 和云凝結(jié)高度(CCL)，“7.9”過在925 hPa 以上，“7.7”過心臨沂站(118.35E、35.05N)垂直速度時(shí)間-高度剖面均在9251 000 hPa 之間，即對流云底高度前者比后者略圖上可見(圖7a)，其垂直上升運(yùn)動均較強(qiáng)，中心均位于高；兩次過程LFC 均在700 hPa 附近，但“7.9”過程LFC350 hPa 附近；“7.7”暴雨過程在強(qiáng)降水前后，低層到高在700 hPa 以上，而“7.7”過程在700 hPa 以下，說明后一層為一致的上升運(yùn)動區(qū)，臨沂站強(qiáng)降水時(shí)段主要集中過程比前一過程

38、的LFC 高；2) 從8 日08 時(shí)和10 日08 時(shí)在8 日0307 時(shí)，而上升運(yùn)動強(qiáng)中心出現(xiàn)在8 日08 時(shí)探空曲線風(fēng)場觀測對比看，“7.9”暴雨過程 500925350 hPa 附近(中心值達(dá)-6410-2 hPas-1)，此時(shí)降水強(qiáng)hPa 為偏西急流，“7.7”暴雨過程500 hPa 以下為西南急度已明顯減弱，強(qiáng)降水落區(qū)在時(shí)間上比強(qiáng)上升運(yùn)動中心流，風(fēng)速更大，風(fēng)向垂直切變也比“7.9”暴雨過程顯著。的出現(xiàn)提前了25 h；“7.9”暴雨過程強(qiáng)上升運(yùn)動中心9日20時(shí)出現(xiàn)在350 hPa附近(中心值-2410-2 hPas-1)，與另外，從位于暴雨區(qū)東側(cè)的青島探空站時(shí)間演變看(圖略)，“7.9

39、”暴雨過程濕層厚度一直延伸到400 hPa強(qiáng)降水出現(xiàn)時(shí)間差別不大，較“7.7”暴雨過程的上升運(yùn)動強(qiáng)度明顯要弱，但該過程中出現(xiàn)了81.4 mmh-1 強(qiáng)降以上，濕層較厚，不穩(wěn)定能量較小。值得一提的是，從風(fēng)場觀測看，兩次過程超低空 925 hPa 均為東南風(fēng)，水，這可能與該過程伴有強(qiáng)對流有關(guān)。68暴雨第32卷100100(b)(a)2002003003004005004005007007008509251 0008509251 000082008200820082008200820082008207JUL8JUL圖7 9JUL10JUL7JUL8JUL9JUL10JUL08 時(shí)12 日20 時(shí)暴雨

40、中心臨沂站(35.05N、118.35E)垂直速度(a: 10-2 hPa.s-1)、散度(b: 10-6 s-1 )時(shí)間-高度垂直剖面圖另外，從兩次過程大暴雨中心臨沂站(118.35E、槽即將過境，隨著低槽移過，降水強(qiáng)度開始逐漸減弱。35.05N)散度時(shí)間-高度剖面圖上可見(圖7b)，兩次過值得一提的是，強(qiáng)降水期間，位于近地面層0.3 km 高度是在對流層中低層輻合輻散的有利于降上，有一從東南風(fēng)轉(zhuǎn)為東北風(fēng)的過程，對應(yīng)地面上有倒槽發(fā)展。水發(fā)展的典型配置下產(chǎn)生的“；7.7”暴雨過程強(qiáng)降水期間輻合上升運(yùn)動一直伸展到300 hPa 附近，并分別在“7.9”暴雨期間，有兩次冷空氣下傳過程，第一次850

41、 hPa 和 400 hPa 附近形成兩個(gè)輻合中心，中心值冷空氣下傳對應(yīng)的高空槽比“7.7”暴雨的高度要達(dá)-2110-6 s-1輻散也非常明顯，200 hPa 輻散中于 7.9 km 附近，于 9 日 21 時(shí)前后過境，之后從低空心值達(dá)4210-6 s-10.6 km 向上均存在明顯的西南急流，于9 日23 時(shí)發(fā)展輻散明顯強(qiáng)于低層輻合，這種到10.7 km，說明西南急流發(fā)展厚度較大，大氣本身水輻散形成的抽吸效應(yīng)有利于加強(qiáng)低層輻合和對流上升運(yùn)動，與此時(shí)段強(qiáng)降水出現(xiàn)時(shí)間相吻合；“7.9”汽含量充足，此后有冷空氣開始下傳，但僅下傳到7.3 km暴雨過程雖也存在中低層輻合輻散的結(jié)構(gòu)配置，附近，說明冷空

42、氣高度較高，同時(shí)對流層中低層西南急流發(fā)展非常旺盛，雖在強(qiáng)降水時(shí)段西南急流發(fā)展高但其輻合輻散中心強(qiáng)度和高度均不如“7.7”暴雨過程。度不如“7.7”暴雨，但強(qiáng)度明顯比之強(qiáng)得多，超過20 ms-1，近綜上分析表明，兩次過程暴雨區(qū)上空均存在較強(qiáng)地面層0.3 km 高度上，為超過12 ms-1 的超低空西南的垂直上升運(yùn)動，一直伸展到對流層頂，垂直上升運(yùn)動中心均位于350 hPa 附近，且均存在對流層中低層偏南急流，連續(xù)三個(gè)時(shí)次出現(xiàn)大于20 mmh-1 的強(qiáng)降輻散的結(jié)構(gòu)配置。不同的是，“7.7”過程強(qiáng)水，其中0405 時(shí)1 h 雨量達(dá)81.3 mm。10 日05 時(shí)冷輻合空氣影響至4.3 km，之后迅速

43、下傳，對流層低層也轉(zhuǎn)為降水強(qiáng)度與落區(qū)同強(qiáng)垂直上升運(yùn)動、低空強(qiáng)輻合及高空強(qiáng)輻散對應(yīng)較好，而“7.9”暴雨過程這種對應(yīng)關(guān)系不西北氣流，隨冷空氣發(fā)展到對流層低層，強(qiáng)降水結(jié)束，如“7.7”暴雨過程。說明該過程冷空氣要比“7.7”暴雨過程明顯。(2)線資料對比分析。從暴雨期間臨沂4云圖特征分析站上空線圖上可看到(圖略):“7.7”暴雨期間，8 日圖8 給出兩次暴雨過程期間云頂溫度(TBB)演變。02 時(shí)03 分，臨沂上空4.9 km 處由西北風(fēng)轉(zhuǎn)為西南風(fēng)，“7.7”暴雨過程前，暴雨區(qū) TBB 均在-10 以上，7 日20說明此高度上從高壓脊前轉(zhuǎn)到高空槽前，西南氣流加強(qiáng)，此后臨沂開始產(chǎn)生強(qiáng)降水，低空1.8

44、 km 以下為明時(shí)當(dāng)TBB 從-10 驟降到-50 (圖略)開始產(chǎn)生降水；8 日02 時(shí)(圖8a)又有對流云團(tuán)發(fā)展，同時(shí)顯的偏南急流，再往上轉(zhuǎn)為一致的西南急流，雨強(qiáng)最山區(qū)也有小范圍對流云團(tuán)發(fā)展，TBB 達(dá)到-50 ；8 日03大的05 時(shí)西南急流發(fā)展到9.1 km 高度，說明西南急流時(shí)(圖略)發(fā)展非常強(qiáng)盛，最大達(dá) 16 ms-1，水汽條件發(fā)展非常山區(qū)對流云團(tuán)范圍不斷加大，與此同時(shí)強(qiáng)對流云團(tuán)一分為兩，其一在繼續(xù)維持，其好，暖濕層較厚，有利產(chǎn)生高效率降水，對應(yīng)此時(shí)二東移，強(qiáng)度有所加強(qiáng)，但范圍較??；8 日05 時(shí)(圖8b)，沂本站連續(xù)4 個(gè)時(shí)次出現(xiàn)每小時(shí)超過 20 mm 的強(qiáng)降水。06 時(shí)之后，8.

45、5 km 高度由西南偏西風(fēng)開始轉(zhuǎn)為西山區(qū)對流云團(tuán)與臨沂地區(qū)上空對流云團(tuán)逐漸合并而連為一體，TBB 為-50-65 的低值區(qū)呈東西狹北風(fēng)，說明此高度上有冷空氣，此后冷空氣一直往下傳，到07 時(shí)03 分4.9 km 高度上轉(zhuǎn)為偏西風(fēng)，表空長帶狀，與850 hPa 低空急流增強(qiáng)相吻合，即低空急流氣壓/hPa氣壓/hPa等：2012 年7 月山東接連兩次大暴雨過程對比分析第1期6940N393837363534(b)(c)(d)(a)33120 122 124 112 114 116 118 120 122 124 112 114 116 118 120 122 124 112 114 116 118 120 122 124E112 114 116 118-70-60-50-40 C日02 時(shí)(a)、8 日05 時(shí)(b)、9 日23 時(shí)(c)、10 日05 時(shí)(d)云頂溫度(TBB)分布(圖年 月: )觸發(fā)不穩(wěn)定能量，在急流軸上及其左側(cè)出現(xiàn)對流快、高度更低。(4) 分析TBB 資料可追蹤造成強(qiáng)降水的中尺度對性降水，強(qiáng)降水落區(qū)位于此低值帶中心區(qū)及中心區(qū)左側(cè)TBB 梯度大值區(qū)，最大TBB 梯度達(dá)2.03.5 km -