留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

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)

  • [1] 陶诗言.中国之暴雨.北京:科学出版社, 1980.
    [2] 《广东省天气预报技术手册》编写组.广东省天气预报技术手册.北京:气象出版社, 2006:86-149.
    [3] 丁一汇.暴雨和中尺度气象学问题.气象学报, 1994, 52(3):274-284. doi:  10.11676/qxxb1994.036
    [4] 《华南前汛期暴雨》编写组.华南前汛期暴雨.广州:广东科技出版社, 1986.
    [5] Chen Y L.Some synoptic-scale aspects of the surface front over southern China during TAMEX.Mon Wea Rev, 1993, 121(1), 50-64. doi:  10.1175/1520-0493(1993)121<0050:SSSAOT>2.0.CO;2
    [6] 薛纪善.1994年华南夏季特大暴雨研究.北京:气象出版社, 1999.
    [7] 周秀骥, 薛纪善, 陶祖钰, 等.98华南暴雨科学试验研究.北京:气象出版社, 2003:1-370.
    [8] Zhang R, Ni Y, Liu L, et al.South China heavy rainfall experiments (SCHeREX).J Meteor Soc Japan, 2011, 89A:153-166. doi:  10.2151/jmsj.2011-A10
    [9] 李真光, 梁必骐, 包澄澜.华南前汛期暴雨的成因与预报问题//华南前汛期暴雨文集.北京:气象出版社, 1981.
    [10] 鲍名.两次华南持续性暴雨过程中热带西太平洋对流异常作用的比较.热带气象学报, 2008, 24(1):27-36. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RDQX200801005.htm
    [11] 林爱兰, 梁建茵, 李春晖, 等.0506华南持续性暴雨的季风环流背景.水科学进展, 2007, 18(3):424-432. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SKXJ200703018.htm
    [12] 林良勋, 吴乃庚, 黄忠, 等.广东2008年罕见"龙舟水"特点及成因诊断分析.气象, 2009, 35(4):43-50. doi:  10.7519/j.issn.1000-0526.2009.04.006
    [13] 黄忠, 吴乃庚, 冯业荣, 等.2007年6月粤东持续性暴雨的成因分析.气象, 2008, 34(4):53-60. doi:  10.7519/j.issn.1000-0526.2008.04.007
    [14] 夏茹娣, 赵思雄, 孙建华.一类华南锋前暖区β中尺度系统环境特征的分析研究.大气科学, 2006, 30(5):988-1007. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK200605025.htm
    [15] 张晓美, 蒙伟光, 张艳霞, 等.华南暖区暴雨中尺度对流系统的分析.热带气象学报, 2009, 25(5):551-560. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-85101-2008125890.htm
    [16] 孙健, 赵平, 周秀骥.一次华南暴雨的中尺度结构及复杂地形的影响.气象学报, 2002, 60(3):333-342. doi:  10.11676/qxxb2002.040
    [17] 朱本璐, 林万涛, 张云.初始扰动对一次华南暴雨预报的影响的研究.大气科学, 2009, 33(6):1333-1347. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK200906019.htm
    [18] 张爱华, 吴恒强, 覃武.南半球大气环流对华南前汛期降雨影响初探.气象, 2006, 32(8):10-15. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXX708.002.htm
    [19] 赵玉春, 李泽椿, 肖子牛.南半球冷空气爆发对华南连续性暴雨影响的个例分析.气象, 2007, 33(3):40-47. doi:  10.7519/j.issn.1000-0526.2007.03.006
    [20] 池艳珍, 何金海, 吴志伟.华南前汛期不同降水时段的特征分析.南京气象学院学报, 2005, 28(2):163-171. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJQX200502002.htm
    [21] 郑彬, 梁建茵, 林爱兰, 等.华南前汛期的锋面降水和夏季风降水.大气科学, 2006, 30(6):1207-1216. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK200606014.htm
    [22] 谢炯光, 古德军, 纪忠萍, 等.广东省6月长连续暴雨过程的气候特征及成因.应用气象学报, 2012, 23(2):172-183. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20120206&flag=1
    [23] 何立富, 周庆亮, 陈涛, 等."05.6"华南暴雨中低纬度系统活动及相互作用.应用气象学报, 2010, 21(4):385-394. doi:  10.11898/1001-7313.20100401
    [24] 练江帆, 梁必骐."94.6"与"94.7"华南致洪暴雨的对比分析.中山大学学报:自然科学版, 1999, 38(4):102-106. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZSDZ904.022.htm
    [25] 袁卓建, 王同美.局地经向环流的诊断方程.东亚季风和中国暴雨.北京:气象出版社, 1998:496-505.
    [26] Yuan Zhuojian, Wang Tongmei, He Haiyan, et al.A comparison between numerical simulation of forced local Hadley (anti-Hadley) circulation in east Asia and Indian monsoon regions.Adv Atmos Sci, 2000, 17(4):538-54. doi:  10.1007/s00376-000-0017-6
    [27] 陈桂兴, 林良勋, 冯业荣, 等.数值剖析0411号热带气旋位置不连续变化和强度突变.气象学报, 2006, 65(4):588-599. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB200704011.htm
    [28] 温之平, 吴乃庚, 冯业荣, 等.定量诊断华南春旱的形成机理.大气科学, 2007, 31(6):1223-1236. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK200706018.htm
    [29] 吴国雄, 蔡雅萍, 唐晓箐.湿位涡和倾斜涡度发展.气象学报, 1995, 53(4):387-405. doi:  10.11676/qxxb1995.045
    [30] 刘会荣, 李崇银.干侵入对济南"7.18"暴雨的作用.大气科学, 2010, 34(2):374-386. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK201002012.htm
    [31] 钱传海, 张金艳, 应冬梅, 等.2003年4月江西一次强对流天气过程的诊断分析.应用气象学报, 2007, 18(4):460-467. doi:  10.11898/1001-7313.20070406
    [32] Uccellini L W, Johnson D R.The coupling of upper and lower tropospheric jet streaks and implication for the development of severe convective storms.Mon Wea Rev, 1979, 107, 6:682-703. doi:  10.1175/1520-0493(1979)107<0682:TCOUAL>2.0.CO;2
  • 加载中
图(9)
计量
  • 摘要浏览量:  3354
  • HTML全文浏览量:  1151
  • PDF下载量:  1498
  • 被引次数: 0
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

目录

    /

    返回文章
    返回