河南省秋季连续两个暴雨日的锋生和不稳定诊断分析

摘要

利用观测资料和NCEP再分析资料,对2011年9月河南省连续两个秋季暴雨日的锋生以及稳定度进行了诊断分析。结果表明,两个暴雨日期间,河南省中北部存在东北—西南向锋区,锋区呈准静止特征。两个暴雨日锋生函数的相似之处是,在强降水即将发生之前,锋区大部基本都呈现锋生;在强降水发生时,高层和低层锋生加强,但中层600~500 hPa锋生相对减弱,且400 hPa附近出现锋消,这主要是由于垂直运动加强所造成的;在降水减弱时段,锋消区和高层锋生区在高度上均略有下降,与垂直运动的减弱相对应。不同之处在于,第二个暴雨日夜间对流层中层锋区陡立,且锋生中心更靠近暖区一侧,这是由于降水的对流性增强,降水效率加大,凝结潜热释放增加所造成的。锋生函数各项所起的作用不同,对锋生贡献最大的是变形项,而倾斜项则主要起锋消作用,强降水发生时,400 hPa的强锋消中心就是倾斜项贡献的突出表现。两个暴雨日均为惯性稳定。第一个暴雨日对流稳定,但具有对称不稳定,因而强降水带是由对称不稳定的释放所造成的。第二个暴雨日在锋区700 hPa附近出现了对流不稳定与对称不稳定共存的现象,强降水带由对流-对称不稳定造成,夜间所产生的雷暴具有高架雷暴特征。因而,第一个暴雨日,锋区靠近暖空气一侧整体呈现为一致的倾斜上升气流,且锋生中心、对称不稳定中心与上升运动中心相伴出现,说明了锋生的存在为对称不稳定的释放提供了有利条件。第二个暴雨日,呈现出明显的倾斜对流与垂直对流混合的特征,强垂直上升气流的起点恰好就是对流-对称不稳定区,而且垂直上升气流远强于第一个暴雨日的倾斜上升气流,说明重力对流占主导优势。