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对引发密云泥石流的局地暴雨的分析和诊断

王迎春 钱婷婷 郑永光 陶祖钰

王迎春, 钱婷婷, 郑永光, 等. 对引发密云泥石流的局地暴雨的分析和诊断. 应用气象学报, 2003, 14(3): 277-286..
引用本文: 王迎春, 钱婷婷, 郑永光, 等. 对引发密云泥石流的局地暴雨的分析和诊断. 应用气象学报, 2003, 14(3): 277-286.
Wang Yunchun, Qian Tingting, Zheng Yongguang, et al. Analysis and diagnosis of a local heavy rain in Miyun county, Beijing. J Appl Meteor Sci, 2003, 14(3): 277-286.
Citation: Wang Yunchun, Qian Tingting, Zheng Yongguang, et al. Analysis and diagnosis of a local heavy rain in Miyun county, Beijing. J Appl Meteor Sci, 2003, 14(3): 277-286.

对引发密云泥石流的局地暴雨的分析和诊断

资助项目: 

国家自然科学基金重点项目的资助 40233036

北京市科学技术委员会奥运重大项目 H020620190091

Analysis and Diagnosis of a Local Heavy Rain in Miyun County, Beijing

  • 摘要: 2002年8月1日晚北京东北部密云县发生了降雨量达到280.2 mm的局地短历时特大暴雨,并引发了洪水和泥石流。卫星云图分析表明,它是由一个中-β尺度对流系统在北京北部山区停留造成的。TBB图的等值线密集区和上冲云顶对暴雨落区有指示意义。大尺度环流诊断表明,暴雨前一天存在较深厚的下沉运动,其伴随的逆温层抑制对流的发生,使不稳定能量得以积累。各种稳定参数的计算结果证实了这一能量的积累过程。暴雨当天,下沉运动转为微弱的上升运动,使对流的发生成为可能。大尺度水汽场的诊断表明,北京处在西太平洋副热带高压边缘的高温高湿气流的控制下,有很强的水汽输送。地面中尺度分析表明,中尺度低压和辐合线是对流的触发系统,北京地区北部处于中尺度低压东部暖湿气流的辐合区中,在有利的地形条件下使密云县西部山区产生了局地特大暴雨。
  • 图  1  北京市石城水文站8月1日19 :00~2日00 :00逐时雨量直方图

    图  2  8月1日红外云图的TBB等值线图 (a)18 :00,(b)19 :00,(c)20 :00,(d)21:00,(e)22 :00,(f)23:00

    (单位:℃,图中给出了河北的省界和北京、天津的市界,密云位于北京东北部)

    图  3  (a)8月1日08 :00 500 hPa位势高度 (实线) 等温线 (虚线) 风矢量 (b)7月31日08:00 500 hPa垂直速度w (单位:cm/ s)(c)8月1日08 :00通过石城乡 (116.85°E,40.58°N) 的垂直速度 (细实线为正值,细虚线为负值,单位:cm/ s) 和相当位温 (粗实线,单位:K) 经向剖面 (d)8月1日08 :00 500 hPa垂直速度w (单位:cm/ s)

    图  4  850 hPa垂直运动 (虚线表示下沉运动,实线表示上升运动,单位:cm/ s)(a)7月31日08 :00 (b)8月1日08:00

    图  5  8月1日20 :00 850 hPa (a) 和700 hPa (b) 水汽通量散度 (实线辐散,虚线辐合,单位:10 -7 g/(s·hPa·cm2)) 和水汽通量矢量场

    图  6  200 hPa涡度平流 (虚线为负涡度平流,实线为正涡度平流,单位:10-10s-2)(a)7月31日20 :00 (b)8月1日20:00

    图  7  华北地区地面图

    (a)1日17:00(b)1日20:00,(实线为等压线,间隔1 hPa;细虚线为等温线,间隔1 ℃;粗虚线为切变线;矢线为变线)(c)北京地形图(圆丙足况泥石流发生区域)

    表  1  7月31日08:00~8月1日08:00的各种静力稳定度参数

  • [1] 葛国庆, 钱婷婷, 陶祖钰.一次北京暴雨的环流成因分析.气象, 2002, 28(1): 1-7. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXX200209001.htm
    [2] 张玉玲.中尺度大气动力学引论.北京:气象出版社, 1999.
    [3] 陶祖钰, 王洪庆, 王旭, 等.1995年中国的中-α尺度对流系统.气象学报, 1998, 56(2):166-177. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB802.003.htm
    [4] 陶诗言.中国之暴雨.北京:科学出版社, 1980.
    [5] 雷雨顺, 吴宝俊, 吴正华.用不稳定能量理论分析和预报夏季强风暴的一种方法.大气科学, 1978, 2(3):297-306. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK197804003.htm
    [6] Carlson T N, Ludlam F G. Conditions for the occurrence of severe local storms. Tellus, 1968, 20: 203-226.
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    [8] 陶祖钰, 谢安.天气过程诊断分析原理和实践.北京:北京大学出版社, 1989.
    [9] Peppler R A, Lamb P J. Tropospheric static stability and central North American growing season rainfall. Monthly Weather Review, 1989, 117: 1156-1180. doi:  10.1175/1520-0493(1989)117<1156:TSSACN>2.0.CO;2
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出版历程
  • 收稿日期:  2002-03-25
  • 修回日期:  2002-07-10
  • 刊出日期:  2003-06-30

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