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南海季风爆发前罕见连续3场暴雨特征及成因

吴乃庚 林良勋 曾沁 伍志方 金荣花 邓文剑

吴乃庚, 林良勋, 曾沁, 等. 南海季风爆发前罕见连续3场暴雨特征及成因. 应用气象学报, 2013, 24(2): 129-139..
引用本文: 吴乃庚, 林良勋, 曾沁, 等. 南海季风爆发前罕见连续3场暴雨特征及成因. 应用气象学报, 2013, 24(2): 129-139.
Wu Naigeng, Lin Liangxun, Zeng Qin, et al. Causal analysis of consecutive torrential rains in Guangdong Province before the onset of South China Sea monsoon. J Appl Meteor Sci, 2013, 24(2): 129-139.
Citation: Wu Naigeng, Lin Liangxun, Zeng Qin, et al. Causal analysis of consecutive torrential rains in Guangdong Province before the onset of South China Sea monsoon. J Appl Meteor Sci, 2013, 24(2): 129-139.

南海季风爆发前罕见连续3场暴雨特征及成因

资助项目: 

国家自然科学基金项目 41275053

公益性行业 (气象) 科研专项 GYHY201106003

详细信息
    通信作者:

    吴乃庚, email: wunaigeng@hotmail.com

Causal Analysis of Consecutive Torrential Rains in Guangdong Province Before the Onset of South China Sea Monsoon

  • 摘要: 2010年5月上中旬南海季风尚未爆发,广东一周内出现罕见的连续3场区域性暴雨 (下称连场暴雨)。利用常规气象观测资料和NCEP分析资料,从降水时间特征和环流形势对比了连场暴雨和持续性暴雨的异同,并应用局地经向环流数值模式诊断探讨其可能形成机制。结果表明:中高纬度地区阻塞形势建立对广东5月连场暴雨和6月持续性暴雨发生均尤为关键,连场暴雨期间阻塞高压位于乌拉尔山附近,降水与中纬度短波槽南下密切相关;而持续性暴雨期间阻塞高压偏东位于亚洲大陆中部,降水主要受热带西南季风北推影响。尽管大尺度环流背景相似,但3场暴雨过程天气系统配置差异较大。数值诊断结果进一步表明:激发连续3场暴雨的主要物理因子为潜热加热、温度平流和西风动量输送。潜热加热是此次连场暴雨的正贡献和正反馈的最直接因子,而西风动量输送和温度平流对暴雨发生有一定触发作用和指示意义 (超前0~1.5 d)。因此,分析和预报季风爆发前的连场暴雨过程,应注意中高纬度地区西风动量输送、冷暖平流活动和相应的天气形势演变。
  • 图  1  2010年5月上中旬广东3场暴雨过程累积降水量分布

    (a)“5.7”大暴雨,(b)“5.9”暴雨,(c)“5.14”暴雨

    Fig. 1  Distribution of heavy rain processes on 7 May (a), 9 May (b) and 14 May (c) in 2010

    图  2  2010年5月上中旬 (a) 和2005年6月中下旬 (b) 区域平均 (22°~24.5°N, 112°~116°E) 逐日降水量

    Fig. 2  Area-averaged (22°~24.5°N, 112°~116°E) daily precipitation from 1 May to 17 May in 2010(a) and from 9 Jun to 26 Jun in 2005(b)

    图  3  2010年5月连场暴雨主降水期 (5月6日、5月9日、5月14日)(a) 和2005年6月持续性暴雨过程 (19—23日)(b) 的500 hPa位势高度 (单位:dagpm) 合成图 (粗黑线为槽线)

    Fig. 3  500 hPa mean geopotential height (unit:dagpm) during the consecutive torrential rains in May 2010(a) and persistent torrential rains in June 2005(b)(the thick line denotes the trongh)

    图  4  2010年5月上中旬500 hPa位势高度场 (单位:dagpm) 和上升运动 (a) 及2005年6月中下旬850 hPa风场 (矢量) 和500 hPa上升运动中心 (b) 沿112°~116°E平均的时间-纬度图 (阴影为上升运动中心, 单位:10-2Pa·s-1)

    Fig. 4  Latitude-time cross-section of 500 hPa mean geopotential height (unit: dagpm) and ascending motion from 1 May to 17 May in 2010(a) and 850 hPa mean horizontal wind (vector) and 500 hPa ascending motion from 9 Jun to 28 Jun in 2005(b) for 112°—116°E (shaded areas represent the significant upward motion, unit: 10-2Pa·s-1)

    图  5  2010年5月上中旬3场暴雨过程天气形势图 (阴影区为强降水区)

    (a)“5.7”大暴雨,(b)“5.9”暴雨,(c)“5.14”暴雨

    Fig. 5  Schematic diagram of weather pattern of heavy rain processes on 7 May (a), 9 May (b) and 14 May (c) in 2010 (shaded areas represent the heavy rain area)

    图  6  2010年5月1—17日广东连场暴雨期间500 hPa垂直运动的时间演变 (单位:10-2Pa·s-1)

    (a) 实测,(b) 模拟,(c) 潜热加热单独激发,(d) 水平温度平流单独激发

    Fig. 6  Time series of zonal averaged (from 107° to 117°E) 500 hPa ωφ(unit:10-2Pa·s-1) in Guangdong consecutive torrential rains during 1—12 May 2010

    (a) observed, (b) simulated, (c) effect of latent heating, (d) effect of horizontal temperature advection

    图  7  2010年5月1—17日广东连场暴雨期间沿113°E的850 hPa水汽通量 (矢量,单位:g·cm-1·hPa-1·s-1) 和925 hPa经向风 (阴影) 的纬度-时间演变图

    Fig. 7  Latitude-time cross-section along 113°E of 850 hPa water vapor flux (vector, unit: g·cm-1·hPa-1·s-1) and 925 hPa meridional wind component (shaded) in Guangdong consecutive torrential rains during 1—17 May 2010

    图  8  2010年5月3次暴雨过程期间沿113°E的假相当位温 (等值线,单位:K) 和垂直环流 (矢量) 分布

    (黑色三角形为广州所在纬度,阴影为小于340 K的区域)

    Fig. 8  Height-latitude cross-sections of pseudo-equivalent potential temperature (contour, unit: K) and vertical circulation (vector) along 113°E (shaded areas represent pseudo-equivalent potential temperature less than 340 K) in May 2010

    图  9  2010年5月1—17日主要物理因子在暴雨区 (24°N) 单独激发的ωψ|500与所有因子共同激发的总体ωψ|500的相关系数

    (绝对值大于0.33的相关系数达到0.01显著性水平)

    Fig. 9  Time-lag correlation between total ωψ|500 and ωψ|500 attributed to the main effects (24°N) during 1 May to 17 May in 2010

    (correlation coefficients greater than 0.33 are significant for the 0.01 level)

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-04-22
  • 修回日期:  2012-12-20
  • 刊出日期:  2013-04-30

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