Diagnostic Analysis of Two Torrential Rainfall Events in 2020 in Shenzhen-Shanwei Special Cooperation Zone
-
摘要: 利用ERA5再分析、地面观测和雷达资料等，对广东省深圳汕尾特别合作区(下称“深汕区”)2020年5月20—22日(简称过程1)和2020年6月6—8日(简称过程2)两次极端性的特大暴雨过程中的降雨实况、环流形势、物理量、雷达回波特征等进行对比分析。结果表明：两次过程均是在有利的大尺度环流背景下发生，低层的西南急流持续带来充沛的水汽，同时低空暖湿气流的输送使暴雨落区低层长时间处于高能高湿区控制，强烈的辐合上升运动也提供了很好的动力条件，并在海上暖湿气流北推与陆上偏冷气流沿汕尾莲花山脉南下共同作用下形成地面辐合线，且特殊地形起到滞留作用。不同点是过程1暴雨落区低层风速更大，加强更明显，中尺度能量锋区强度更强，回波形态为海上北移至深汕区南侧辐合线附近迅速发展加强的强单体回波，稳定少动并伴有中γ尺度涡旋特征。过程2中水汽通量大值区较偏北，暴雨落区大气层结不稳定状态维持更长时间，垂直运动大值区高度范围更宽，回波形态为强降水回波在长时间维持的地面辐合线附近不断触发并形成列车效应的线状强回波带。Abstract: Using the ERA5 reanalysis data, observational data from automated weather stations, and local radar data, this paper presents a comparative study to analyze the rainfall, weather patterns, physical parameters, and radar echo characteristics during two extreme torrential rainfall events on May 20—22, 2020 (Process 1) and on June 6—8, 2020 (Process 2) in the Shenzhen-Shanwei Special Cooperation Zone (SSCZ). The results show that both of the two events occurred under the background of favorable largescale circulation, and low-level jet (LLJ) streams provided sufficient water vapor. Meanwhile, the transport of low-level warm and humid airflow kept the low level of the rainstorm area under the control of high energy and high humidity for a long time, and the strong convergent upward motion provided favorable dynamic conditions. A surface convergence line was formed under the influence of a warm and moist airflow from the ocean and a southward cold airflow along the Lianhua Mountain. The difference was that the low-level wind speed in the rainfall area was stronger and the strengthening was more obvious, and the intensity of the mesoscale kinetic energy front was stronger in Process 1. In Process 2, the large value of water vapor flux was more northerly, and the unstable atmospheric stratification in the rainfall area was maintained for a longer period of time. The height range of the large value area of vertical motion was wider. The radar echo of Process 1 was a strong mono echo moving northward to the surface convergence line of the SSCZ. Subsequently, it developed rapidly and moved less, and was accompanied by a meso-γ-scale vortex. In Process 2, the radar echo was a linear strong echo that was triggered continuously near the long-maintained surface convergence line and thus the"train effect"was developed.
-
图 3 850 hPa高度场、风场(风向杆) (a、b)及925 hPa高度场、风场(风向杆) (c、d)
阴影区风速≥12 m/s。a、c. 2020年5月21日23:00；b、d. 2020年6月8日02:00。
图 5 850 hPa(a、c)及925 hPa(b、d)风场(箭头)、水汽通量(单位：g/(cm·hPa·s))
a、b. 2020年5月21日23:00；c、d. 2020年6月8日02:00。
图 7 2020年5月21日23:00(a)、6月8日02:00(b)单时次925 hPa假相当位温水平场，过程1(c)、过程2(d)单点(小漠站)假相当位温(单位：K)高度-时间剖面图
图 8 两次过程(a、b)单时次200 hPa散度水平场，两次过程(c、d)的单时次散度沿22.75 °N的高度-经度剖面图
单位：10-5 s-1。a、c. 2020年5月21日23:00；b、d. 2020年6月8日02:00。
图 9 两次过程(a、c)的单时次垂直速度(单位为：10-2 Pa/s)沿22.75 °N的高度-经度剖面图，沿115 °E(b、d)的高度-纬度剖面图
a、b. 2020年5月21日23:00；c、d. 2020年6月8日02:00。
图 11 2020年5月21日23:42回波特征
a. 沿240 °方位角的基本反射率剖面图(单位：dBZ)；b. 垂直积分液态水含量(VIL，单位：kg/m2)；c. 沿240 °方位角的径向基速度剖面图(单位：m/s)；d. 径向速度图(单位：m/s)，红圈为正负速度对。
图 13 2020年6月8日02：30回波特征
a. 沿260 °方位角的基本反射率剖面图(单位：dBZ)；b. 垂直积分液态水含量(VIL，单位：kg/m2)；c. 沿260 °方位角的径向基速度剖面图(单位：m/s)；d. 1.5 °仰角基速度图(单位：m/s)。
图 14 5月21日22时(a、c)和5月22日00时(b、d) 10 m风场(a、b，矢量，单位：m/s；橙虚线为辐合线；阴影为地形)以及雷达组合反射率(c、d，单位：dBZ)
图 15 6月7日22时(a、c)和6月8日01时(b、d)10 m风场(a、b，矢量，单位：m/s；橙虚线为辐合线；阴影为地形)以及雷达组合反射率(c、d，单位：dBZ)
表 1 深汕区2020年“0522”(过程1)与“0608”(过程2)特大暴雨过程实况对比
特大暴雨过程 Rmax/mm T/h M/mm W/(m/s) P1 P2 P3 “0522”(过程1) 361.8 3 153.7 28.7 28 8 1 “0608”(过程2) 665.3 9 139.1 21.6 146 38 2 注：Rmax、T、M、W、P1、P2、P3分别表示过程最大降水量、≥50 mm/h时次、1 h滑动最大降水量、过程最大风力、≥20 mm/h站次、≥50 mm/h站次、≥100 mm/h站次。 
下载: 导出CSV
-
[1] 广东省气象局手册编写组. 广东省天气预报技术手册[M]. 北京: 气象出版社, 2006: 104-134. [2] 伍红雨, 李芷卉, 李文媛, 等. 基于区域自动气象站的广东极端强降水特征分析[J]. 气象, 2020, 46(6): 801-812. [3] 陆虹, 陈思蓉, 郭媛, 等. 近50年华南地区极端强降水频次的时空变化特征[J]. 热带气象学报, 2012, 28(2): 219-227. [4] 丁一汇. 中国暴雨理论的发展历程与重要进展[J]. 暴雨灾害, 2019, 38(5): 395-406. [5] 何立富, 陈涛, 孔期. 华南暖区暴雨研究进展[J]. 应用气象学报, 2016, 27(5): 559-569. [6] 麦健华, 于玲玲, 方宇凌, 等. 2014年5月广东连续两次暴雨过程对比分析[J]. 广东气象, 2016, 38(2): 1-5. [7] 田付友, 杨舒楠, 郑永光, 等. 北京地区两次极端特大暴雨过程中短时强降水环境条件对比分析[J]. 暴雨灾害, 2021, 40(1): 27-36. [8] 张红华, 姚秀萍, 高媛, 等. 2016年江淮地区梅汛期首场持续性暴雨的持续原因初探[J]. 热带气象学报, 2018, 34(5): 674-684. [9] 苗春生, 杨艺亚, 王坚红, 等. 两类华南沿海暖区暴雨特征及热力发展机制对比研究[J]. 热带气象学报, 2017, 33(1): 53-63. [10] 熊英, 陈琼, 吴瑕. 广东前汛期两次暴雨过程的对比分析[J]. 广东气象, 2015, 37(4): 10-14. [11] 李明华, 陈芳丽, 李娇娇, 等. 惠东高潭三次极端强降水过程成因对比分析[J]. 热带气象学报, 2020, 36(5): 616-625. [12] 梁巧倩, 蒙伟光, 孙喜艳, 等. 广东前汛期锋面强降水和后汛期季风强降水特征对比分析[J]. 热带气象学报, 2019, 35(1): 51-62. [13] 曾智琳, 谌芸, 朱克云, 等. 2017年"5·7"广州特大暴雨的中尺度特征分析与成因初探[J]. 热带气象学报, 2018, 34(6): 791-805. [14] 林晓霞, 冯业荣, 张诚忠, 等. 华南一次暴雨过程热力和动力特征的诊断分析[J]. 热带气象学报, 2017, 33(6): 975-984. [15] 张武龙, 康岚, 杨康权, 等. 四川盆地不同强度短时强降水物理量特征对比分析[J]. 气象, 2021, 47(4): 439-449. [16] 管勇, 刘玉明, 胡丽华, 等. 广东两次特大暴雨成因的诊断对比[J]. 气象科技, 2010, 38(5): 565-571. [17] 林爱兰, 谷德军, 彭冬冬, 等. 体现大尺度特征的区域持续性强降水过程定义指标[J]. 热带气象学报, 2020, 36(3): 289-298. [18] 周芯玉, 廖菲, 胡东明. 利用风廓线雷达对广东前汛期短时强降水类暴雨过程低空风场特征的研究[J]. 热带气象学报, 2019, 35(3): 332-342. [19] 陈芳丽, 姜帅, 李明华, 等. 边界层急流在粤东暴雨中心两次极端强降水过程中的作用[J]. 气象, 2021, 47(3): 290-302. [20] 陈芳丽, 李明华, 曾丹丹, 等. "8·31"广东极端强降水过程边界层触发条件分析[J]. 广东气象, 2018, 40(5): 1-5. [21] 陈芳丽, 李明华, 姜帅, 等. 粤东暴雨中心的降水气候统计特征和成因分析[J]. 广东气象, 2019, 41(4): 6-10. [22] 汪海恒, 张曙, 伍志方, 等. 2019年韶关"5·18"局地特大暴雨极端性成因分析[J]. 热带气象学报, 2021, 37(1): 49-60. [23] 蔡景就, 伍志方, 陈晓庆, 等. "18·8"广东季风低压持续性特大暴雨成因分析[J]. 暴雨灾害, 2019, 38(6): 576-586. -
点击查看大图
计量
- 文章访问数: 61
- HTML全文浏览量: 17
- PDF下载量: 20
- 被引次数: 0
粤公网安备 4401069904700003号