【科普】暴雨来袭 高空冷涡才是真雨神 

2017年06月22日09:26  来源:人民网-环保频道
 

人民网北京6月22日电(李楠桦)中央气象台今日06时继续发布暴雨黄色预警。

预计,6月22日08时至23日08时,内蒙古中部、河北大部、北京、天津、山东西北部等地的部分地区有大到暴雨,其中北京东北部和南部、天津西北部、河北东南部等地局地有大暴雨(100~120毫米);重庆南部、贵州中北部、湖南西北部、湖北西南部、江西东北部、浙江中部、广东北部和南部沿海、广西北部等地有大到暴雨,其中,湖南西北部、贵州东北部、重庆东南部局地有大暴雨(100~140毫米);上述部分地区有短时强降水、局地伴有雷暴大风或冰雹等强对流天气,最大小时雨强20~50毫米,局地可达60毫米。

中国气象局暴雨预报专家创新团队带头人、中央气象台首席预报员孙军表示,这次强降雨过程主要受到高空冷涡的影响,也就是所谓的冷涡暴雨。

冷涡,就是在高空旋转的冷性涡旋系统,它的中心温度比周边低,因此称为“冷涡”。与之对应的,像台风,它的中心温度比周边高,就是暖性涡旋。

而冷涡暴雨,就是由高空的冷性涡旋控制下形成的暴雨。这种高空冷性涡旋系统每年春末夏初在我国内蒙古、东北地区出现频率很高,经常反复经过或影响这一带地区。

西南暖湿气流强盛导致此次暴雨较强

不是每一次冷性涡旋过程都会伴有暴雨过程,需要一定天气条件配合,而此次暴雨较强的关键在西南暖湿气流强盛。

“高空冷涡是高层系统,在大气中层比较明显,也就是在500百帕附件,相当于5000米左右高度上,它必须有低层天气系统相配合,才能产生比较强的暴雨,像21日开始的这次过程,低层低涡作用非常大。”孙军说。

这次冷性涡旋掉到华北平原之后,在低层也伴有一个比较强的涡旋系统出现,也就是我们说的低层涡旋系统,即低涡,高低配合,才造成满足暴雨产生的天气条件。低涡的形成主要与高空冷涡强迫作用和华北地区地形作用有关,另外,还与降水产生的潜热释放有关。

在低涡形成后,其前部西南暖湿气流输送条件非常好,另外,由于暖湿气流是暖的,冷涡是冷的,冷暖空气相叠加,形成上冷下暖的结构,容易造成大气不稳定,促成了较好的大气不稳定条件生成,同时冷涡南侧和东侧有很强的风向风速辐合,对暴雨发生起到触发作用,基于这些因素,暴雨就出现了。可以说这次过程低涡的作用更大。

孙军介绍:“据观测,这次过程与低层低涡相伴的风速达到20米/秒以上,一般风速达到12米每秒后,就是很强的过程了,气象上称之为西南低空急流,像这次达20米/秒,是历史上比较少见的。水汽和动力强盛,带来的降雨量就比较多。像2012年7·21暴雨和2016的7·20暴雨,西南暖湿气流也十分强。

冷涡暴雨具有分散性强,难预报的特点

孙军在采访时介绍,冷涡暴雨过程中,由于冷暖空气对比比较明显,因此这种天气表现为降雨局地性强,有时候比较分散的特点。另外,过程表现非常剧烈,往往伴有雷雨大风、冰雹等强对流天气。但如果低空低涡系统较强,象这次过程,也会出现范围较大的暴雨、大暴雨天气。

在预报上,预报员还是基于数值预报进行,这是天气预报的基础。其次,根据冷涡产生降雨的概念模型,结合高低空配置进行进一步判断。另外,预报员也会同历史上的相似个例进行对比,做出预报。

冷涡暴雨为什么落区分散,难预报呢?“冷涡系统是比较大的,直径大概在500公里以上,因此造成的降水天气在面上分布较广。但影响暴雨出现的低涡尺度就比较小,直径大约在200公里以内。”孙军表示,“在这个系统里,冷热对比比较强,不稳定状态分布不均匀,触发降水发生的触发条件分布也不均匀,因此就表现为局地性比较强。尽管华北一大片都可能会有降水,但有可能北京有,天津就没有,北京大、天津就比较小,甚至北京各区相差都很大,局地性比较突出。因此,还需要通过卫星观测、雷达观测等手段,加强预报短时临近预报。”

冷涡暴雨如何防御

由于冷涡暴雨天气呈局地性强,分散,降雨落区很小,但对流性强,有时候会出现短时强降水等特点,所以在防御上是比较难的。有时尽管雨量不大,但在极短的时间降下来,致灾性也很强。

孙军介绍,防御这样的天气,首先要在人员、物资上做好准备。6月1日,北京进入汛期,在信息员培训、物资准备、预警信息发布和应急影响等方面要做好。另外,要及时注意气象部门发布的气象预报预警信息。“即便你所在的地区不在降雨预报预警覆盖范围,只是在它周边,但因为这种降雨分散性强,也必须及时关注预报和实况信息。”孙军说。另外不要随便听信网上非正规渠道来的不实信息,孙军补充道。 

(责编:李楠桦、杜燕飞)

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