華北“7.20”特大暴雨多尺度特征分析
發(fā)布時(shí)間:2021-02-21 17:27
利用華北地區(qū)248個(gè)加密氣象觀測(cè)站資料、FY-2G黑體亮溫TBB、邢臺(tái)站探空資料、華北地區(qū)多普勒雷達(dá)資料、歐洲中心(ECMWF) 0.25°×0.25°和NCEP/NCAR(1°×1°)再分析資料,對(duì)2016年7月19—21日一場(chǎng)特大暴雨進(jìn)行多尺度特征分析。結(jié)果表明:200 h Pa南亞高壓系統(tǒng)呈東西帶狀分布,500 h Pa為"東高西低"環(huán)流背景,鄂霍茨克海附近閉合高壓下游阻擋效應(yīng)使上游系統(tǒng)移速緩慢,華北長(zhǎng)時(shí)間處于深槽之中,環(huán)流形勢(shì)利于產(chǎn)生穩(wěn)定經(jīng)向型暴雨;通過(guò)高低層流場(chǎng)對(duì)比發(fā)現(xiàn),高空急流入口區(qū)右側(cè)與低空急流出口區(qū)左側(cè)重疊區(qū)為最強(qiáng)降水區(qū)域,降水大值區(qū)均位于太行山及燕山山脈迎風(fēng)坡;垂直方向上,垂直上升運(yùn)動(dòng)中心介于散度輻合中心與輻散中心之間,劇烈的抽吸效應(yīng)將水汽輸送至高層,冷暖氣流交匯及水汽上升過(guò)程凝結(jié)潛熱釋放導(dǎo)致對(duì)流系統(tǒng)迅速發(fā)展。河北地區(qū)穩(wěn)定的深厚氣旋是本次暴雨的關(guān)鍵系統(tǒng),19日石家莊地區(qū)強(qiáng)對(duì)流單體(>45 d Bz)存在時(shí)間超過(guò)20 h。MCS影響范圍廣、特殊山脈地形作用、系統(tǒng)停留時(shí)間較長(zhǎng)等原因造成累積降水量增大,是本次暴雨與"7.21"北京特大暴雨相比的突出特點(diǎn)之一。
【文章來(lái)源】:氣象與環(huán)境學(xué)報(bào). 2020,36(03)
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
2016年7月19日08:00至7月20日08:00(a)、2016年7月20日08:00至7月21日08:00(b)河北及北京地區(qū)2 4 h累積降水量分布和華北地區(qū)地形圖(c)
2016年7月18—21日,華北、黃淮等地區(qū)出現(xiàn)了超過(guò)100 mm的強(qiáng)降水,在我國(guó)中東部形成長(zhǎng)達(dá)2000 km的帶狀降水區(qū)域。在此次強(qiáng)降水過(guò)程中,北京市中南部、河北東北部和西部、河南北部等地降雨量為250—400 mm,河北石家莊局地達(dá)到400 mm以上。這次降水過(guò)程累積降水量大,極端性高且地形分布特征明顯。圖1為河北省及北京地區(qū)7月19—21日累計(jì)降水量分布及地形圖。由圖1可以看出,特大暴雨雨帶分布呈現(xiàn)東北—西南走向,與太行山山脈走向基本一致。19日08時(shí)至20日08時(shí)期間,強(qiáng)降水中心位于河北西南部太行山與華北平原交界處,降水中心逐漸由太行山南段移至中段“喇叭形”山谷內(nèi)(圖1中白圈位置),石家莊、武安、邢臺(tái)等地累積降水均在306 mm以上,全省超過(guò)1/4的站點(diǎn)監(jiān)測(cè)到大于100 mm的24 h累積降水。20日08時(shí)以后,太行山降水大值區(qū)逐漸消失,強(qiáng)降水中心移至京津遼地區(qū),北京及河北省撫寧、盧龍等站均有超過(guò)200 mm的24 h累積降水量,整體雨帶變?yōu)椤皷|西”走向,與燕山山脈走向基本一致。統(tǒng)計(jì)出華北地區(qū)超過(guò)300 mm以上站點(diǎn)的位置和個(gè)數(shù)也發(fā)現(xiàn)(圖略),河北省西南部太行山迎風(fēng)坡、燕山迎風(fēng)坡附近是降水量最大、范圍最廣的地區(qū),河北東北部雖然降水量也超過(guò)了250 mm,但主要是降水后期局地強(qiáng)對(duì)流形成,范圍較小。從幾個(gè)降水大值站點(diǎn)逐小時(shí)降水量演變圖來(lái)看(圖2),武安小時(shí)雨量最大達(dá)66.6 mm·h-1(19日18:00—19:00,北京時(shí),下同),主要降水時(shí)段在19日08時(shí)至20日00時(shí),12 h累積降水為345.4 mm;石家莊井陘縣最大小時(shí)雨量42.7 mm(19日15:00—16:00),主要降水時(shí)段19日08時(shí)至20日13時(shí);石家莊市區(qū)小時(shí)最大降水量為34.1 mm·h-1,出現(xiàn)在20日00:00—01:00,主要降水時(shí)段為19日08:00至20日11:00,雖小時(shí)降雨量強(qiáng)度不如前兩個(gè)站點(diǎn),但過(guò)程累積降水量仍達(dá)到了310.7 mm。圖1 2016年7月19日08:00至7月20日08:00(a)、2016年7月20日08:00至7月21日08:00(b)河北及北京地區(qū)2 4 h累積降水量分布和華北地區(qū)地形圖(c)
總體來(lái)說(shuō),本次暴雨過(guò)程中,太行山與北京南部降水特征有一些明顯差異,如太行山降水帶持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),對(duì)應(yīng)于華北降水開(kāi)始增強(qiáng)階段,臺(tái)站的總降水量和降水強(qiáng)度極端性高,具有顯著對(duì)流降水特點(diǎn)。京津遼地區(qū)的降水發(fā)生時(shí)間晚,降水隨時(shí)間變化較均勻,持續(xù)時(shí)間較短,具有典型的暖區(qū)層云降水特點(diǎn)。北京的持續(xù)降水時(shí)間(大于55 h)遠(yuǎn)超2012年“7.21”暴雨事件(約20 h),全市平均降水量(212 mm)也大于“7.21”暴雨過(guò)程(170 mm)。因此,本次特大暴雨過(guò)程是繼“63.8”暴雨后,華北地區(qū)有氣象記錄以來(lái)經(jīng)歷的最強(qiáng)暴雨過(guò)程,研究此次特大暴雨多尺度系統(tǒng)的相互作用有利于對(duì)該次暴雨過(guò)程有進(jìn)一步的了解。2.2 大尺度不同高度場(chǎng)環(huán)流背景及天氣形勢(shì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中亞低渦背景下中天山地區(qū)一次短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程中尺度特征[J]. 萬(wàn)瑜,曹興,楊蓮梅. 氣象與環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]兩種類型短時(shí)強(qiáng)降水形成機(jī)理對(duì)比分析——以甘肅兩次短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程為例[J]. 許東蓓,茍尚,肖瑋,孟麗霞,沙宏娥,狄瀟泓,石延召. 高原氣象. 2018(02)
[3]遼寧省極端長(zhǎng)歷時(shí)暴雨時(shí)空分布及影響系統(tǒng)特征[J]. 陳傳雷,管兆勇,肖光梁,程攀,楊磊,黃海亮. 氣象與環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(02)
[4]“7·20”華北和北京大暴雨過(guò)程的分析[J]. 趙思雄,孫建華,魯蓉,傅慎明. 氣象. 2018(03)
[5]單雙參云微物理方案對(duì)華北“7·20”特大暴雨數(shù)值模擬對(duì)比分析[J]. 康延臻,靳雙龍,彭新東,楊旭,尚可政,王式功. 高原氣象. 2018(02)
[6]“7·20”華北強(qiáng)暴雨集合預(yù)報(bào)的中期預(yù)報(bào)轉(zhuǎn)折和不確定性分析[J]. 王毅,馬杰,代刊. 氣象. 2018(01)
[7]承德市兩次局地性短時(shí)暴雨過(guò)程的中尺度特征對(duì)比分析[J]. 王宏,王叢梅,高峰,高艷春,王萬(wàn)筠,胡賽安,吳顯春. 氣象. 2017(12)
[8]鄭州地區(qū)一次冷鋒后高架雷暴天氣過(guò)程特征及成因分析[J]. 崔慧慧. 氣象與環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(06)
[9]“7.20”華北特大暴雨過(guò)程中低渦發(fā)展演變機(jī)制研究[J]. 雷蕾,孫繼松,何娜,劉卓,曾劍. 氣象學(xué)報(bào). 2017(05)
[10]2015年湖北省梅雨期一次暴雨過(guò)程對(duì)流云活動(dòng)分析[J]. 張端禹,崔春光,徐明,王婧羽,胡昌瓊. 氣象與環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(02)
碩士論文
[1]華北“7·20”特大暴雨動(dòng)力診斷與數(shù)值模擬[D]. 康延臻.蘭州大學(xué) 2017
本文編號(hào):3044681
【文章來(lái)源】:氣象與環(huán)境學(xué)報(bào). 2020,36(03)
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
2016年7月19日08:00至7月20日08:00(a)、2016年7月20日08:00至7月21日08:00(b)河北及北京地區(qū)2 4 h累積降水量分布和華北地區(qū)地形圖(c)
2016年7月18—21日,華北、黃淮等地區(qū)出現(xiàn)了超過(guò)100 mm的強(qiáng)降水,在我國(guó)中東部形成長(zhǎng)達(dá)2000 km的帶狀降水區(qū)域。在此次強(qiáng)降水過(guò)程中,北京市中南部、河北東北部和西部、河南北部等地降雨量為250—400 mm,河北石家莊局地達(dá)到400 mm以上。這次降水過(guò)程累積降水量大,極端性高且地形分布特征明顯。圖1為河北省及北京地區(qū)7月19—21日累計(jì)降水量分布及地形圖。由圖1可以看出,特大暴雨雨帶分布呈現(xiàn)東北—西南走向,與太行山山脈走向基本一致。19日08時(shí)至20日08時(shí)期間,強(qiáng)降水中心位于河北西南部太行山與華北平原交界處,降水中心逐漸由太行山南段移至中段“喇叭形”山谷內(nèi)(圖1中白圈位置),石家莊、武安、邢臺(tái)等地累積降水均在306 mm以上,全省超過(guò)1/4的站點(diǎn)監(jiān)測(cè)到大于100 mm的24 h累積降水。20日08時(shí)以后,太行山降水大值區(qū)逐漸消失,強(qiáng)降水中心移至京津遼地區(qū),北京及河北省撫寧、盧龍等站均有超過(guò)200 mm的24 h累積降水量,整體雨帶變?yōu)椤皷|西”走向,與燕山山脈走向基本一致。統(tǒng)計(jì)出華北地區(qū)超過(guò)300 mm以上站點(diǎn)的位置和個(gè)數(shù)也發(fā)現(xiàn)(圖略),河北省西南部太行山迎風(fēng)坡、燕山迎風(fēng)坡附近是降水量最大、范圍最廣的地區(qū),河北東北部雖然降水量也超過(guò)了250 mm,但主要是降水后期局地強(qiáng)對(duì)流形成,范圍較小。從幾個(gè)降水大值站點(diǎn)逐小時(shí)降水量演變圖來(lái)看(圖2),武安小時(shí)雨量最大達(dá)66.6 mm·h-1(19日18:00—19:00,北京時(shí),下同),主要降水時(shí)段在19日08時(shí)至20日00時(shí),12 h累積降水為345.4 mm;石家莊井陘縣最大小時(shí)雨量42.7 mm(19日15:00—16:00),主要降水時(shí)段19日08時(shí)至20日13時(shí);石家莊市區(qū)小時(shí)最大降水量為34.1 mm·h-1,出現(xiàn)在20日00:00—01:00,主要降水時(shí)段為19日08:00至20日11:00,雖小時(shí)降雨量強(qiáng)度不如前兩個(gè)站點(diǎn),但過(guò)程累積降水量仍達(dá)到了310.7 mm。圖1 2016年7月19日08:00至7月20日08:00(a)、2016年7月20日08:00至7月21日08:00(b)河北及北京地區(qū)2 4 h累積降水量分布和華北地區(qū)地形圖(c)
總體來(lái)說(shuō),本次暴雨過(guò)程中,太行山與北京南部降水特征有一些明顯差異,如太行山降水帶持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),對(duì)應(yīng)于華北降水開(kāi)始增強(qiáng)階段,臺(tái)站的總降水量和降水強(qiáng)度極端性高,具有顯著對(duì)流降水特點(diǎn)。京津遼地區(qū)的降水發(fā)生時(shí)間晚,降水隨時(shí)間變化較均勻,持續(xù)時(shí)間較短,具有典型的暖區(qū)層云降水特點(diǎn)。北京的持續(xù)降水時(shí)間(大于55 h)遠(yuǎn)超2012年“7.21”暴雨事件(約20 h),全市平均降水量(212 mm)也大于“7.21”暴雨過(guò)程(170 mm)。因此,本次特大暴雨過(guò)程是繼“63.8”暴雨后,華北地區(qū)有氣象記錄以來(lái)經(jīng)歷的最強(qiáng)暴雨過(guò)程,研究此次特大暴雨多尺度系統(tǒng)的相互作用有利于對(duì)該次暴雨過(guò)程有進(jìn)一步的了解。2.2 大尺度不同高度場(chǎng)環(huán)流背景及天氣形勢(shì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中亞低渦背景下中天山地區(qū)一次短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程中尺度特征[J]. 萬(wàn)瑜,曹興,楊蓮梅. 氣象與環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(04)
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[4]“7·20”華北和北京大暴雨過(guò)程的分析[J]. 趙思雄,孫建華,魯蓉,傅慎明. 氣象. 2018(03)
[5]單雙參云微物理方案對(duì)華北“7·20”特大暴雨數(shù)值模擬對(duì)比分析[J]. 康延臻,靳雙龍,彭新東,楊旭,尚可政,王式功. 高原氣象. 2018(02)
[6]“7·20”華北強(qiáng)暴雨集合預(yù)報(bào)的中期預(yù)報(bào)轉(zhuǎn)折和不確定性分析[J]. 王毅,馬杰,代刊. 氣象. 2018(01)
[7]承德市兩次局地性短時(shí)暴雨過(guò)程的中尺度特征對(duì)比分析[J]. 王宏,王叢梅,高峰,高艷春,王萬(wàn)筠,胡賽安,吳顯春. 氣象. 2017(12)
[8]鄭州地區(qū)一次冷鋒后高架雷暴天氣過(guò)程特征及成因分析[J]. 崔慧慧. 氣象與環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(06)
[9]“7.20”華北特大暴雨過(guò)程中低渦發(fā)展演變機(jī)制研究[J]. 雷蕾,孫繼松,何娜,劉卓,曾劍. 氣象學(xué)報(bào). 2017(05)
[10]2015年湖北省梅雨期一次暴雨過(guò)程對(duì)流云活動(dòng)分析[J]. 張端禹,崔春光,徐明,王婧羽,胡昌瓊. 氣象與環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(02)
碩士論文
[1]華北“7·20”特大暴雨動(dòng)力診斷與數(shù)值模擬[D]. 康延臻.蘭州大學(xué) 2017
本文編號(hào):3044681
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