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1、地面三小时变压在短时强降水中的应用摘要：低层暖平流强迫类强对流发生前，在地面低压倒槽形势下，地面3小时 变压低值中心会产生辐合的变压风，特别是辐合线附近的低值中心，变压风会加 强辐合（边界层抬升），天气尺度系统在移近3小时变压低值中心和辐合线时， 常常会激发中尺度系统的发展或加强。通过数据分析近5年郴州短时强降水与三 小时变压的分布特征，找出相关指标。关键词：3小时变压，短时强降水引言：郴州受多种天气系统的影响，各种强对流天气频繁，而短时强降水具 有降水时间短、雨强大、局地性强的特点，是导致城市内涝、农田渍涝和山洪地 质灾害的重要因素，也是短时、临近预报预警业务的重点之一。许爱华等1 在列 举
2、中国中东部地区强天气的5种基本类别中，指出低层暖平流强迫类强对流发生 前，地面经常处于暖低压（槽）控制，低压槽内有中尺度辐合线（静止锋）或小 闭合低压，还常伴有低于日变化的负3小时变压 p3低中心，可能是强对流的地 面触发系统；斜压锋生类强对流发生前，低槽东移引导地面冷空气南下，在槽前 正涡度平流、暖平流作用下，地面低值系统发展，气压出现明显下降。这些研究 表明，部分强天气发生前，地面气压确实会发生较明显的变化；关注 p3异常 降低的区域，是有可能提前预报出强对流的。1、数据及方法对国家气象局下发的8个时次（02-23时，逐3小时间隔）常规地面观测资 料，进行分析。地面图上的三小时变压场，在0
3、8时多为正变压，在14时多为负 变压。许爱华提出湖南三小时变压平均值（表1），通过进一步验证，提炼出适 用于我市的强降水指标。表1在地面低压倒槽形势下，地面3小时变压低值中心会产生辐合的变压风，特 别是辐合线附近的低值中心，变压风会加强辐合（边界层抬升），天气尺度系统 在移近3小时变压低值中心和辐合线时，常常会激发中尺度系统的发展或加强， 产生强降水天气。在地面冷锋或静止锋影响时，由于冷锋前的暖区上空有暖平流，引起地面降压2， 易形成锋前低压，因而在与锋面有关的大范围暴雨过程中，往往存在地面低 压。2、强降水天气过程中 p3的指示性三小时变压对于大范围强降水具有较好的的指示意义，对于局地出现的
4、强降 水则需关注上游地区，否则容易出现一定程度的漏报。2.1大范围强降水。2.1.1、2013年5月1516日，郴州出现了一次全区性的暴雨天气过程，中、 南部地区降水量更大，局部出现了大暴雨。据全市自动气象站网监测，5月15日 08时至16日08时，全区平均降水量为52mm，降水量2549.9mm的有116站， 5099.9mm的有239站,100mm以上的有9站,最大日降水量为112.8mm，出现 在汝城县马桥乡外沙村，1小时最大降水量53.1mm，出现在临武县万水乡三十六 湾。2.1.2、2016年6月15-16日，郴州自北向南出现了一次强降水过程，24h内 全市出现暴雨159站，大暴雨4
5、站，并伴有雷雨大风强对流天气，主要降水时段 为15日下午至夜间。本次过程中，08时全市三小时变压均在正常值范围，14全 市均转为异常值，对于强降水出现的时间提早了近3小时，有很好的指示意义， 在第一轮降水间歇之后，20时我市处于正变压中心， p3值明显异常，对于第 二轮强降水有很好的识别性。.1.3、2017年6月5日20时，500hPa中高纬槽深厚，我市位于槽前，并且 副高588线位于南岭一带，我市受其边缘影响；700hPa急流在广西-湘中偏南-江 西一带，我市位于急流轴附近，最大风速达16ms-1。850hPa切变位于湘中偏北， 暖脊压在我市中部，存在大片湿区，925hPa和地面辐合线位相
6、较近，均位于我市 中部，850hPa和925hPa急流重合，我市位于其左侧具有正涡度平流，而在永州- 广西一带也存在850hPa和925hPa急流，位置比较接近。降水回波于6日凌晨移入我市后开始发展，而5日20时全市已经出现大范围 p3异常值，对于强降水出现的时间提早了近4小时，有很好的指示意义。由此可见在大范围强降水中， p3能够较好地预示强降水的发生，且有一定 的提前量，在降水间歇时，再次出现 p3异常值，对于降水再次发展有很好的的 预判作用2.2局地强降水对于对于局地性特别强的短时强降水，则应关注上游地区 p3是否出现异常 值，2014年5月10日、2015年6月10日两次全市范围只有安
7、仁出现了短时强 降水过程，而上游地区出现了大范围 p3异常值。2.2.1、2014年5月10日08时500hPa中纬度地区为两槽一脊型环流，我国 大部处于宽广的槽区之中，槽呈后倾形势，槽线从河套以西一直延伸至桂东北； 10日20时，500hPa高空槽东移，西南低涡东出，850700hPa西南急流维持，急 流略有减弱，700hPa切变线位于湘北川南一线，850hPha切变线呈东北西南 向，从湘东北延伸至滇东，925hPa有人字形切变，地面西南倒槽发展，冷锋移 至豫北湘西北川南一线，在地面倒槽以北形成明显锋区，地面风在湘中地区 辐合，湘中以南地区增温增湿明显。11日02时降水回波东移南压，移入安仁
8、境 内，降水开始发展。10日20时本市地面三小时变压均在正常值内，但是上游地 区出现大片 p3异常值，本次过程中全市只有安仁一个站出现了 102.5mm的降 水，最大小时雨强33.9mm，如仅关注本市 p3异常值，则容易漏报此次降水。2.2.2、2015年6月10日20时500hPa我国北方大部为东北低涡环流控制， 低涡中心位于贝加尔湖东南部地区，低压槽从内蒙古东部延伸至湖南北部，低槽 后部西北气流引导北方冷空气影响江南地区，副热带高压588等位势高度线登陆 我国东南沿海地区；700hPa切变线位于湘北，湘南大部在西南气流之中，另外在 湘西南至桂西有一冷式切变线；850hPa切变线位于湘中一线
9、；地面上湖南处于两 个低压环流两个高压环流之间的鞍形场中。10日20时，回波进入我市北部，安 仁降水开始发展,10日20时全市以及上游地区 p3均为正常值，23时上游地区 开始出现 p3异常值，02时出现大片 p3异常值，凌晨4时降水开始发展加强， 至凌晨7时为最强时段，3个小时安仁站达到84.1毫米。2.2.3、2014年6月9日受高空低槽、低层切变和地面冷空气共同影响，9日20 时到10日08时，临武出现了 105.2mm的降水，降水从10日0时开始，最大小 时雨强61.6mm。20时3小时变压，全市均在异常值，23时观测的3个站3小时 变压为正常值，此次过程除临武外其余县市均为小雨。当全
10、市某个时次出现大范 围3小时异常变压，即使下个时次为正常值，也应注意短时强降水的发生。结论1、常规 p3资料是利用相邻2个时次的气压相减得到的数据，仅能判断出2 个时次的气压变化情况，无法直接判断出 p3变化的剧烈程度。如利用常规 p3数据较难解释为什么有些强对流天气个例在发生前地面不仅会出现负 p3, 也会出现数值较小的正 p3。2、对于大范围短时强降水天气， p3具有较好的指示意义和提前量，但是 对于出现局地的短时强降水，则容易出现一定程度的漏报。3、当左p3出现大范围异常值，也有可能只出现单点短时强降水的发生，需 要结合其他资料分析，才能避免大降水空报。参考文献：1 许爱华等.中国中东部强对流天气的天气形势分类和基本要素配置特征，气象，2014.42 朱乾根，林锦瑞，寿绍文等.2007.天气学原理和方法 作者简介：罗颖捷（1987-），女，汉族，湖南郴州，本科，工程师，从事天气预 报工作。
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