摘要:
应用常规观测资料及微波辐射计资料,对2016年4月4日发生在东莞地区的一次局地短时强降水过程的温湿特征进行了诊断和分析.(1)本次过程具有三个特点:一是降水时间短且集中,主要降水在1小时内完成;二是时雨强强,全市共有33个镇街、100个区域自动站,1小时降水量超过20mm有18个镇街、35个区域自动站,1小时降水量超过50mm有3个镇街、6个区域自动站,最大1小时降水量为64.4mm;三是降水区域分布不均匀,总体呈现西部及中部大、东南部小的特点.(2)分析环境场配置可知,本次过程为对流层中层500hPa为东亚大槽东移型,高空槽缓慢东移,引导槽后冷平流向南部地区上空输送,形成上干下湿的不稳定层结,为有利强对流天气的发生发展提供了高层干冷的背景条件,低层在沿海存在在偏西风和西南风的辐合,超低空切变线已越过南岭南压至粤北,在该切变线附近为明显的温度露点差(t-td)≦1°C的高湿区,切变线南部的珠江口附近及广西省的垂直温度递减率为T850-T500≥26°C的高能区,高空槽的过境触发了该次珠三角地区局部强对流天气的产生,高空槽过境引导低层的切变南压,触发了大气层不稳定能量的释放,引发了强对流天气的产生;同时通过swift平台气象自动站网实时风场的变化可以发现:此次强降水过程在地面上有区域冷切变辐合线向东南移动.切变线南测的水汽输送也增大,在此时间段内切变线南、北侧风力的加大,说明地面辐合加强,利于垂直对流上升运动加强,从而触发不稳定层结能量释放出现强降水.(3)利用微波辐射计分析温湿压曲线可知,降水出现前,温湿压曲线呈现出:气温上升,气压、相对湿度下降的趋势,临近降水开始时,本地气温有小幅下降趋势,降水开始的1~2h内,本地气温出现一个急剧下降的过程,相对湿度变化情况则正好相反,其在降水前为一缓慢增大的过程,临近降水时出现剧增并接近饱和.气压的变化更为敏感,降水出现时,气压小幅上升,在雨强最强时间段达到了波峰,随着降雨减弱,气压再次下降;19:19降雨结束,气压迅速回升.(4)从08:00开始IWV由45kg/m2缓慢增加,说明水汽含量在增大;降雨发生前的1小时内,IWV迅速增加,在临近降雨时(14:46)达到最大值55kg/m2.从图5b液态水路径来看,本次降水过程至11:00前云中液态水含量均低于50g/m2,11:00~13:00液态水含量有一个小幅上升的过程,并出现短暂的最高值325g/m2,随后又开始回落;13:30前后起,液态水含量急剧增加,临近降水时最大值达到1999.8g/m2.由此可见,降雨发生前的1h内综合水汽含量及液态水含量急剧增大的过程,对本地降水发生的预报预警有着良好的指示意义.(5)分析强降水天气发生前及降水时稳定度指数变化:4日08:00开始K值逐渐增大,在达第一个波峰后小幅下降,但最低值仍大于34°C,并于13:28达到第二个也是最强的波峰K=39.2°C,随后再次小幅下降,维持在34°C~36°C之间;11:00前,SI值逐渐下降,最低值降至-2.3°C,在12:00后SI值开始迅速下降,在12:45降至-3.1°C,且在13:10~13:37期间,SI值基本维持在-3°C甚至更低,一般认为SI值低于-3°C十分有利于强雷暴的发生的;随着降雨回波靠近,SI指数不降反升,在降雨发生时,SI已上升至0.5°C;CAPE值的趋势与K指数相似,4月4日白天,能量是在不断积蓄的过程,表现为CAPE值从8:00的0J/kg急剧增大,在10:29达到第一个波峰CAPE=879.4J/kg,随后小幅下降,12:00开始,CAPE再次迅速增大,并于13:12达到最大值CAPE=1177.5J/kg,随后至降雨发生前CAPE值都呈下降趋势.因此在本次过程中,不稳定指数在降雨发生前的1~2h内呈现出更有利于强对流天气发生的指示意义.