自7月23日以來,我國(guó)西北地區(qū)東部、華北和東北地區(qū)出現(xiàn)連續(xù)多日的強(qiáng)降水天氣。其中,北京、河北、天津、山西及內(nèi)蒙古等地部分地區(qū)出現(xiàn)暴雨,局地大暴雨,北京、河北等地還出現(xiàn)特大暴雨。
“此次過程分屬兩條雨帶,內(nèi)蒙古至河北北部主要受系統(tǒng)性的切變雨帶或鋒面雨帶控制,而從河北中部至北京的西部北部地區(qū)則出現(xiàn)西南-東北走向的中尺度暖區(qū)強(qiáng)降雨帶。其中,25日傍晚至夜間、26日夜間在北京、河北出現(xiàn)了明顯的地形性暖區(qū)暴雨特征,28日夜間北京地區(qū)暴雨則與高空槽和鋒面的系統(tǒng)性降水有關(guān)?!敝醒霘庀笈_(tái)首席預(yù)報(bào)員陳濤介紹,一次天氣過程往往受多種系統(tǒng)共同作用影響,此輪過程出現(xiàn)了一個(gè)“階段性角色”——暖區(qū)暴雨。
一般而言,冷暖空氣交匯,且有高空槽配合地面鋒面構(gòu)成經(jīng)典的大尺度斜壓強(qiáng)迫抬升機(jī)制,形成鋒面系統(tǒng)主導(dǎo)下的強(qiáng)降水天氣過程,即鋒面暴雨過程。但在高溫、高濕、對(duì)流不穩(wěn)定環(huán)境條件下,即使沒有明顯冷空氣參與和天氣系統(tǒng)強(qiáng)迫,各類中小尺度擾動(dòng)或機(jī)制也能夠觸發(fā)對(duì)流發(fā)展,在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件下能夠形成區(qū)域性暴雨過程,從而出現(xiàn)相對(duì)于鋒面暴雨而言的“暖區(qū)暴雨”。
因此,與鋒面降水相比,暖區(qū)暴雨更像游擊作戰(zhàn)的小分隊(duì),對(duì)流的觸發(fā)、組織、發(fā)生發(fā)展主要與中小尺度機(jī)制相關(guān),明顯區(qū)別于西風(fēng)帶斜壓系統(tǒng)的大尺度強(qiáng)迫特征。
“但要注意,分散的暖區(qū)對(duì)流并不能造成區(qū)域性或極端性強(qiáng)降水過程,如我國(guó)夏季午后多發(fā)的熱對(duì)流往往只能形成分散的雷陣雨天氣,難以造成較大范圍、較長(zhǎng)時(shí)間的區(qū)域性暴雨過程。在暖區(qū)暴雨過程中,往往出現(xiàn)具有某些特殊組織結(jié)構(gòu)的中小尺度對(duì)流系統(tǒng),如中小尺度線狀對(duì)流系統(tǒng)、中小尺度渦旋、后向傳播的準(zhǔn)靜止對(duì)流系統(tǒng)等,對(duì)流單體降水強(qiáng)度高、降水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),從而形成暖區(qū)暴雨?!标悵硎?,暖區(qū)暴雨往往具有區(qū)域尺度小、短時(shí)降水強(qiáng)度大、局地極端性強(qiáng)等特點(diǎn)。
我國(guó)華南地區(qū)被認(rèn)為是暖區(qū)暴雨的“傳統(tǒng)主場(chǎng)”,氣象學(xué)者研究認(rèn)為華南前汛期特大暴雨過程往往與暖區(qū)暴雨密切相關(guān)。華南暖區(qū)暴雨發(fā)展機(jī)理復(fù)雜,觀測(cè)研究認(rèn)為各類型邊界層輻合線、海陸風(fēng)、淺薄冷空氣、低空急流或邊界層急流都可能可以觸發(fā)暖區(qū)對(duì)流,并組織形成暖區(qū)暴雨。近年有研究指出,我國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)、四川盆地以及華北地區(qū)均有與華南暖區(qū)暴雨過程類似的暖區(qū)暴雨過程發(fā)生。
“在‘七下八上’主雨季,華北地區(qū)出現(xiàn)暖區(qū)暴雨的概率較高?!标悵忉專藭r(shí)副熱帶高壓位置偏北,從副熱帶高壓邊緣北上的強(qiáng)盛暖濕氣流更易北上深入至華北地區(qū),在太行山、燕山構(gòu)成的地形性抬升、水汽強(qiáng)迫輻合等機(jī)制作用下,極易在山前迎風(fēng)坡醞釀出暖區(qū)對(duì)流性強(qiáng)降水。這種地形“抬升引擎”進(jìn)一步加劇了降水總量、降水強(qiáng)度等方面的極端性,如在2012年“7·21”北京特大暴雨中,地形作用導(dǎo)致的暖區(qū)暴雨被認(rèn)為在此次極端暴雨過程扮演了重要角色。
迎風(fēng)坡降水示意動(dòng)畫
暖區(qū)暴雨過程往往具有顯著的局地性、極端性和低可預(yù)報(bào)性,其中隱含了大氣環(huán)流多尺度天氣系統(tǒng)與下墊面特征耦合影響的復(fù)雜非線性過程,長(zhǎng)期以來一直是我國(guó)大氣科學(xué)研究和天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的關(guān)鍵科學(xué)問題之一。隨著極端天氣氣候事件增多,深入研究暖區(qū)暴雨的形成機(jī)理,提升其預(yù)報(bào)預(yù)警能力,已成為保障城市安全與公眾生命財(cái)產(chǎn)安全的重要課題。
作者:劉倩
二戰(zhàn)全景:從德國(guó)崛起至日本投降的全球沖突
你知道1942年的二戰(zhàn)形勢(shì)嗎?這張日本戰(zhàn)爭(zhēng)地圖能看到全球戰(zhàn)場(chǎng)
二戰(zhàn)全景:慘烈沖突與重大傷亡的深刻回顧