三明市汛期中尺度降水的若干特征分析

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1、三明市汛期中尺度降水的若干特征分析 ( 福建省三明市气象局，三明3 6 5 0 0 0 ) 提要：文利用逐时降水资料，分析汛期暴雨日雨团和强雨目的时空分布、移动规律、降水 过程与影响系统以厦地形的作用等，以揭示中足度降水的若干特征和活动规律。 关键词：中尺度降水特征分析 引言 三明市地处闽西北山区，5 6 月( 主讯期) 的暴雨灾害对工农业生产危害极大。如：1 9 9 4 年5 月2 日发生的特大暴雨造成“百年不遇”的特大洪涝灾害，全市直接经济损失5 0 亿元以上。 暴雨的局地性非常强，不论在降水时间、强度和空间分布上存在不均匀性，具有明显的中尺度特征。 因此，分析研究暴雨的中尺度降水特征及中

2、尺度系统对暴雨的作用，对于指导暴雨预报很有必要。 l 定义及资料 1 1 定义 ( 1 ) 雨团：单站l 小时降水量1 0 m m ； ( 2 ) 强雨团：单站i 小时降水量9 2 5 l m 。 1 2 资料 1 9 8 0 - 1 9 9 8 年三明市1 1 个县、市气象站5 6 月1 6 2 个暴雨目的逐时降水自记资料。 2 中尺度降水的时空分布特征 2 ，1 时间分布 ( 1 ) 旬频数：表1 给出各旬雨团和强雨团出现的频数情况。 表1 三明市5 6 月雨团、强雨团出现的旬频数 由表可知，雨团出现的次数，6 月明显多于5 月，其中以6 月中旬的次数最多，5 月中旬最少。强雨团 的情况与

3、雨团大致相近。 - 4 3 ( 2 ) 出现时间：图1 给出雨团和强 雨团各时次出现的频数情况。由图可知， 雨团和强雨圆的出现具有一定的日变化特 征。 雨团的出现。摄高峰出现在0 8 i 0 时，其次出现在是1 5 1 7 时。强雨厨的 情况相对复杂一些。雨团和强雨团出现的 最低谷均在夜间0 2 时前后。 2 2 空间分布 孰皿眦帆眦肌川m 帆1 腿 ( 1 ) 地域差异：从雨团和强雨团出现 ， 的地域分布情况看( 见图2 ) ，西南部明显多于东南部 强雨团出现的地域分布与雨团的情 况大致相似( 圈略) 。 ( 2 ) 水平尺度：分析测站同时( 同一 时次) 出现雨目或强雨团的情况。可知，3

4、个站或以上同时出现雨团的次数仅占总数 的9 ，而1 个站出现雨团的比例为7 1 ；1 个站出现强雨圃的次数占强雨匝总数的 9 1 。可见我市出现的雨团或强雨团，其空 问尺度一般都比较小。 2 3 强度特征 口雨团 一强雨闭 图1 中尺度降水逐时颛数分布 平均而言，二者出现的机率比约为1 5 ：l ， ( 1 ) 平均雨强：统计可得，雨团平均 雨强为1 7 9 m h 1 小时，强雨团的平均雨强为3 1 于西北部。 冈25 6 月雨团转动路释示意罔 5 m h _ l 小时。平均雨强表现为6 月大于5 月，东南部大 ( 2 ) 雨量极值：1 小时( 定时) 最大降水量为6 3 6 r r a ，

5、出现在1 9 9 4 年5 月1 日1 6 1 7 时的尤溪站r ( 3 ) 持续时问：统计可得，雨团的平均持续时间为1 5 小时，最长的6 小时：强雨团平均持续时问为 1 2 小时，最长的可达4 小时。 2 4 移动规律 根据雨团的移动情况，可将其分为停滞性和移动性两类。 停滞性雨团，是指移动不太明显，在小范围内生、消的雨团。这一类雨团影响范围小，但有时降水强 度比较大。 移动性雨匝其移动方向基本上与7 0 0 h P a 的平均风向一致，即自西向东移动，移动速度一般在每小 时2O 4 0 k m 。进一步分析，可将我市雨团的东移路径分为北路、中路和南路三种，具体可见图3 。 4 4 ( 1

6、 ) 北路：从建宁一泰宁 ， 一将乐，而后进人南平地区南部。该 路雨团影响我市北部地区暴雨灾害 一 出现在金溪流域。 ( 2 ) 中路：途经宁化一清流一明 溪一三明一沙县一尤溪，该路雨团影 响我市中部地区，是一种出现频数 、 多、影响范围大的移动路径，产生的 ：一 、 ， 、 掣 暴雨及洪涝灾害出现在沙溪流域。前 i 面提及的1 9 9 4 年5 月2 日“百年不 遇”的特大洪涝灾害就是由该路雨团 图35 6 月雨团移动路径示意图 影响造成的。 ( 3 ) 南路：即从永安一大田一尤溪，该路雨团出现次数不多，主要影响我市的南部地区，成灾流域在 尤溪。 以上三种雨团移动路径的形成+ 显然与汛期本市

7、上空盛行的西南气流有关。具体路径取决于雨团源地和 西南气流的位置与强度。 3 中尺度降水过程与影日向系统 华南前汛期暴雨是在有利的大尺度环流背景下，多种天气系统相互作用的结果。就其本质而言，是适量 的北方冷空气南下与热带暖湿气流的共同作用所造成的“1 。这种相互作用的一个重要标志，就是地面锋面 ( 冷锋或静止锋) 、低层切变线以及低空西南急流的存在。 3 1 雨团降水过程 分析雨团活动，可知其出现大致有三种过程： ( 1 ) 冷锋雨团：地面冷锋南下至江南北部( 汉口与南昌之间) ，而西南地区形成热低压或热倒槽：而 后西风带冷性低槽东移引导降空气进入热低压或倒槽，在冷空气的激发下形成雨团。冷锋雨

8、团一般出现在锋 面附近，沿着锋面东移。 ( 2 ) 静止锋雨团：南下的弱冷锋由于武夷山或南岭的地形阻挡，形成华南静止锋；8 5 0 h P a 对应有东西 向切变存在，此时如西南地区有低涡发展东移，造成低层切变和地面锋面的一次南北摆动，容易出现雨团a 静止锋雨团一般出现在静止锋的冷空气一侧。 ( 3 ) 锋前暖区雨团：冷空气南下影响之前，西南地区出现热低压，8 5 0 h P a 上形成强的低空西南急流 其左前方低层为气旋性切变区和辐台区，从而在地面冷锋前暖区内出现雨团降水。 3 2 影响系统 分析表明，对应于雨团出现的天气尺度系统，或表现于中层，如5 0 0 h P a 的低槽、低涡，或表现

9、于低 层。如7 0 0 h P a 或8 5 0 h P a 的短波槽、切变线、低涡、西南风急流，或表现于地面，如玲锋、静止锋、锋面气 d 与 旋等，常常是中低空系统与地面系统相互配合。我们侧重分析低层天气系统。 7 0 0 h P a 图上，与雨团相对应的天气系统主要有4 类：西风槽或西风槽转变成的切变线：低涡： 西南风的风速辐合( 伴有位置适中的西南风急流) ；暖式切变。其中；、二类为主要影响系统，、 类配合出现为常见。类少见。 普查1 9 8 0 1 9 9 8 年5 6 月福建前汛期暴雨的8 5 0 h P a 天气型”I ，对应其问我市出现雨团的情况，可知 冷切适中型是对应雨团出现机

10、率最高的天气型( 占2 6 ) ，其次有冷切偏南( 占1 4 ) 、低涡冷切适中、低 槽偏西和暖切适中型( 各为1 1 ) ，上述5 种天气型占了雨团日数的3 4 。 各天气型条件如下： ( 1 ) 冷切适中型：冷切位于26 。N 3 0 。N ，即与I Z 5 。E 相交的纬度过汉口： ( 2 ) 冷切偏南型：冷式切变与1 1 5 。E 相交的纬度过赣州； ( 3 ) 低涡冷切适中型： 准东西向冷切上有1 4 8 位势什米的阿合气旋环流，其前沿有偏南风或偏东南风j 切变与1 1 5 。E 相交的纬度位于2 6 。N 2 9 。N 之间； 低涡位置在2 5 。N 2 9 。N ，1 0 3 。

11、E 1 1 7 。E 之间。 ( 4 ) 低槽偏西型： 槽线呈东北西南向或南北向，槽底位置2 8 。N ； 北槽南涡，槽底在3 0 。N 3 5 。N ，涡在川南、黔西； 槽线在上梅至赣州以西。 ( 5 ) 暖切适中型： 切变呈西北东南向或东西向，风场为东南与西南切变，切变北侧的主要高压中心在1 1 7 。E 以东，切变与1 2 0 。E 相交的纬度在2 5 。N 2 9 。N 之间； 切变北侧有2 站吹东南风。 地形对中尺度降水的影响 三明市地处本省西北部的武夷山脉和戴云山脉之间地势由西向东倾斜，地形起伏，崎岖不平，地形 对雨团的产生、移动和强度变化必然发生影响。 4 1 对雨团移动的影响

12、分析发现，影响我市东部尤溪县的雨团时常会“折向”西南而影响位于其西南侧的大田县，这种不规 则路径的出现很可能与地形有关。我们知道，尤溪、大田县的东侧，是近乎东北西南走向的戴云山脉。 显然。当雨团东移时会遇至4 戴云山脉的阻挡被迫产生偏转，与山脉走向平行而“折向”西南。 4 6 - 4 2 对降水强度的影响 从区域情况看，西j E 部雨团活动远比东南 部次数多，这可能与西北部地处武夷山蔗的东南 侧迎风坡地形有关。由于山脉迎风坡是中尺度系 统如中尺度切变和中尺度辐合线易于发生、发展 的地区，这些中尺度系统对降水的作用是显而易 见的。 从单站情况看，以北部的建宁与泰宁为 例，二县的直线距离不到3 5

13、 h ，但雨团或强雨 团出现次数有较大差别 ( 出现次数分别为I i 0 ：7 3 和2 2 ：8 ) 。究其原 因地形作用的影响不可忽视。 如图4 所示，建宁和泰宁分别处于由北面的鹅眉山 圈4 、硅宁、袁宁“哳斡特”柏辑示膏网 ( 海拔1 7 1 4 m ) 和南面的天台山( 海拔1 5 7 4 m ) 二座 大山之间的东西向“哑铃状”低地，建宁位于西侧，在山脉迎风坡的动力抬升和喇叭口地形收缩的共同作用 下，来自西南的暖湿气流在这里势必产生辐合上升，产生明显的降水。而泰宁位于“哑铃状”地形的东侧 气流在山脉的背风坡和地形的共同作用下产生辐散，显然不利于强降水的产生。 5 小结与讨论 5 1

14、雨团和强雨团的出现具有日变化：时间和空间尺度上共有明显的中尺度特征；雨团的出现6 月多于5 月，6 月中旬为高峰期：西南部多于东南部。 5 2 雨团的移动路径大多以东移为主，移速平均每小时2 0 4 0 胁t 东移路径可分为北、中、南路三种：受 地形阻挡的影响，存在不规则的“折向”路径。 5 3 雨用的产生大致有三种过程：冷锋雨团、静止锋雨团和锋前暖区雨团，其分别出现在冷锋附近、静止锋 锋后和锋前暖区内。 5 48 5 0 h P a 天气型中，冷切适中型是对应雨团活动机率最高的一种天气系统，其次是冷切偏南、低涡冷切 适中、低槽偏西和暖切适中等天气型：7 0 0 h P a 图上，对应雨团活动的天气系统主要有西风槽或西风槽转变 成的切变线、低涡、位置适中的西南风急流以及暖式切变等。 5 5 地形对气流的强迫约束作用不可忽视，喇叭口地形和山脉阻挡的动力作用对降水强度和雨团的移动产生 明显影响。 5 ，6 雨团、强雨团具有明显的中尺度特征，其活动的时间尺度大多在卜一2 个小时，空间尺度则在1 2 个测 站之间。显然，目前的测站同距及定时观测时同密度，难于监测类似雨团、强雨团等中小尺度天气的活动。 参考文献 1 黄仕橙主编华南前汛期暴雨广东科技出版社1 9 8 6 2 叶椿生主编福建重要天气分析和预报( 前汛期)气象出版社1 9 8 9 4 7