ISSN 1004-4965

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2012—2021年湘南暖区暴雨特征分析

周宜卿 宋楠 周长青 唐明晖 袁韬

周宜卿, 宋楠, 周长青, 唐明晖, 袁韬. 2012—2021年湘南暖区暴雨特征分析[J]. 热带气象学报, 2024, 40(3): 425-435. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.038
引用本文: 周宜卿, 宋楠, 周长青, 唐明晖, 袁韬. 2012—2021年湘南暖区暴雨特征分析[J]. 热带气象学报, 2024, 40(3): 425-435. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.038
ZHOU Yiqing, SONG Nan, ZHOU Changqing, TANG Minghui, YUAN Tao. Characteristics of Warm-Sector Rainstorms in Southern Hunan Province from 2012 to 2021[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2024, 40(3): 425-435. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.038
Citation: ZHOU Yiqing, SONG Nan, ZHOU Changqing, TANG Minghui, YUAN Tao. Characteristics of Warm-Sector Rainstorms in Southern Hunan Province from 2012 to 2021[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2024, 40(3): 425-435. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.038

2012—2021年湘南暖区暴雨特征分析

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.038
基金项目: 

湖南省自然科学基金重大项目 2021JC0009

湖南省气象局2022年重点课题 XQKJ22A003

风云卫星应用先行计划 FY-APP-2022.0605

详细信息
    通讯作者:

    周长青,男,江苏省人,高级工程师,从事灾害性天气预报预警研究。E-mail:evereen@live.cn

  • 中图分类号: P426.6

Characteristics of Warm-Sector Rainstorms in Southern Hunan Province from 2012 to 2021

  • 摘要: 基于2012—2021年3—9月66个暖区暴雨个例,利用地面、高空等常规资料及再分析数据,分析了湘南地区暖区暴雨的时空分布特征,分冷锋前暖区型、南风型和暖切变暖区型三类建立天气学概念模型,并提取暴雨发生前各物理量指标,结果表明:(1)湘南暖区暴雨年变化呈现波动增长趋势,日变化峰值出现在19—22时,5月范围最广,6月次数最多,日雨量极值最大,7—9月局地性强;(2)南风型占比和日雨量极值最大,暖切变暖区型次之,冷锋前暖区型最小,三种类型分别多发于4—6月、5—8月和6—7月;(3)冷锋前暖区型、暖切变暖区型短时强降水(小时雨量≥ 20 mm)日变化较剧烈,南风型略平缓;(4)湘南暖区暴雨发生的高频区与南岭、罗霄山脉和阳明山地形分布息息相关,东江湖对暖区暴雨也有增幅作用,冷锋前暖区型更易发生在西南部的喇叭口地形处,暖切变暖区型集中于南部南岭迎风坡和不均匀下垫面附近,南风型发生点较分散;(5)湘南暖区暴雨的主要影响系统是高空低槽、低空和超低空急流、地面倒槽和辐合线,另外200 hPa分流区、850 hPa暖脊和显著湿区以及地形作用对降水起到增幅效果;(6)700 hPa、850 hPa、925 hPa急流分别对冷锋前暖区型、暖切变暖区型和南风型暖区暴雨的水汽输送起重要作用;(7)湘南暖区暴雨发生前各物理量平均值显示,q850(850 hPa比湿)≥ 13 g·kg-1,CAPE(对流有效位能)≥ 1 100 J·kg-1K指数≥ 37 ℃,SI(沙氏指数)≤ -1.5,T850-500(850 hPa与500 hPa温差)≥ 23 ℃,LCL(抬升凝结高度)在0.6~0.9 km间,0 ℃层高度在4.9~5.1 km间,0~6 km的垂直风切变在10~16 J·kg-1间。

     

  • 图  1  湘南暖区暴雨的年际和月际变化(a,年际变化:折线图;年变化趋势:灰虚线;年平均:黑实线;月际变化:柱状图;月平均:黑点线;左轴、右轴纵坐标分别为年、月次数),日降水量极值月变化(b,不同量级降水站点数:柱状图;日降雨量极值:折线图)

    图  2  湘南暖区暴雨短时强降水时间序列(站次:柱状图;占比:折线图)

    图  3  湘南暖区暴雨空间分布

    彩色圆点:站点发生暖区暴雨频次;填色:地形;圆点从小到大分别代表日降水量≥50 mm、≥100 mm和≥200 mm。

    图  4  冷锋前暖区型(a)、暖切变暖区型(b)、南风型(c)暖区暴雨天气学模型

    图  5  三种类型暖区暴雨的年际和月际变化(年变化:柱状图、左轴纵坐标;月变化:折线图、右轴纵坐标)

    图  6  冷锋前暖区型(a)、南风型(b)、暖切变暖区型(c)短时强降水时间序列(站次:柱状图;占比:折线图)

    图  7  冷锋前暖区型(a)、南风型(b)、暖切变暖区型(c)暖区暴雨空间分布

    彩色圆点:站点发生暖区暴雨频次;填色:地形;圆点从小到大分别代表日降水≥50 mm、≥100 mm和≥200 mm。

    图  8  冷锋型暖区型(a)、南风型(b)、暖切变暖区型(c)暖区暴雨发生时850 hPa水汽通量异常场

    箭头:水汽通量;填色:水汽通量大小;单位:g·cm-1·hPa-1·s-1

    表  1  不同类型暖区暴雨环境物理量参数的平均值

    暖区暴雨类型 850 hPa风速/(m·s-1 850 hPa比湿/(g·kg-1 T85/℃ SI指数/℃ K指数/℃ CAPE/(J·kg-1) CIN/(J·kg-1)/m LCL/m LFC/m 0 ℃层高度/m 0~3 km风切变/(m·s-1 0~6 km风切变/(m·s-1
    南风型 9.4 14.0 23.5 -1.5 37.5 1 351.3 48.7 788.8 877.2 5 029.7 9.3 10.7
    冷锋前暖区型 10.3 13.3 24.7 -1.8 38.4 1 290.4 67.4 654.1 843.1 4 918.6 12.7 15.9
    暖切变暖区型 7.0 14.3 24.2 -2.0 38.3 1 195.0 71.4 875.4 834.1 5 016.8 11.3 13.8
    注:T85为850 hPa与500 hPa温度差。
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-01-05
  • 修回日期:  2024-05-28
  • 网络出版日期:  2024-08-08
  • 刊出日期:  2024-06-20

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