6.1 纬向环流型暴雨过程在线视频

同学们

大家好

我是赵荻

欢迎大家来到《天气学》课堂

今天我们要讲的内容是

纬向环流型暴雨过程

每年的初夏

梅子成熟季节

江南地区烟雨蒙蒙

如诗如画

引得多少文人骚客沉醉其中

产生很多描述江南雨季的优秀文学作品

比如

东风帘幕雨丝丝

梅子半黄时

南京犀浦道

四月熟黄梅

湛湛长江去

冥冥细雨来

这些描述江南雨中景致的诗非常美丽

也引起很多诗人的愁思和感慨

其中最著名的当属唐朝诗人贺铸的

试问闲愁都几许

一川烟草

满城风絮

梅子黄时雨

今天

我们从大气科学专业的角度

和大家一起解读江南梅雨背后的科学知识

共同领悟艺术之美与科学之美的和谐共鸣

我们先来看下梅雨天气和气候特征

每年夏初

宜昌以东的北纬26-34°

江淮流域会出现连阴雨天气

这时正值梅子成熟

所以称为梅雨

梅雨天气的主要特征是长江中下游多连阴雨

雨量充沛

相对湿度很高

日照时间短

降水多为连续性

但常间或出现雷暴

阵雨等对流性天气

有时可达暴雨程度

江淮梅雨发生期间

其环流背景具有非常典型的特点

首先对流层中层500百帕副热带高压西伸北跳

位于西北太平洋

东亚地区东部位于副高西北侧外围

此时

整个东亚地区上空的环流

已经完成了从春到夏的调整

为典型的东亚夏季环流型

而对流层高层的南亚高压也逐渐东移

开始移至青藏高原上空

副热带西风急流从印度北部

北跳到高原北部

在对流层的低层

印度夏季风爆发

西南季风稳定维持

整个环流背景呈现出纬向分布的特征

下面我们具体来看下梅雨期间

不同高度层次的环流特征

首先

以200百帕为代表的高层环流最典型的特征

是江淮地区上空维持一个强大的暖性反气旋

这就是南亚高压

在南亚高压的北侧

也就是江淮地区的北侧有一支西风急流

而在南亚高压的南侧则有一支东风急流

我们以2002年6月一次典型的江淮梅雨过程

200百帕环流形势为例

给大家展示这些高层环流系统

对梅雨过程的贡献和支持作用

可以看到从青藏高原到我国东部地区

都被强大的南亚高压控制

在南亚高压北侧有一支强劲的西风急流

急流上有多个强的急流中心

而在南亚高压的南侧

有一支东风急流出现

在江淮流域上空

由于其北侧的西风急流和南侧的东风急流

可以造成强烈的高空辐散

非常有利于江淮流域高空气流的流出

从而有利于低层水汽辐合和上升运动

在对流层中层

副热带地区的西太平洋副高呈带状分布

其脊线从日本南部一直伸向我国华南

略呈东北-西南走向

东经120°E处的脊线位置稳定在北纬22°N左右

此时

印度夏季风已经爆发

来自印度洋的西南气流与来自太平洋上的东南气流

在副高西北侧外围汇合

为江淮流流域提供了源源不断的充沛水汽

在中纬度地区

西风带较为平直

巴尔喀什湖及东亚东岸附近不断有小槽移来

每当小槽移动到江淮北侧时

槽后就携带冷空气南下到江淮流域

与江淮地区丰沛的暖湿气流相遇

容易造成较一次次的江淮暴雨过程

而在高纬度地区

常有阻高活动

在贝加尔湖附近有稳定的槽出现

槽后有来自高纬地区寒冷的冷空气

沿槽后南下到中纬度地区

如果遇上中纬度西风带小槽东移

会把寒冷的冷空气补充到中纬度地区槽内

为江淮地区降水提供所需的冷空气

根据高纬度地区阻塞形势的不同

又可以把常见的江淮梅雨的环流型分为单阻型

双阻型和三阻型

三阻型指的是

在北纬50-70°N的中高纬地区

存在三个稳定的阻高或高压脊

东部的阻高位于亚洲东部

西阻高位于欧洲东部

中间的阻高位于贝加尔湖西北方

在这些阻高的南部

亚洲范围北纬35-45°N范围内

是平直的强西风带

常有锋区配合

其上不断有短波槽生成东移

但是不发展

主要是向江淮地区输送冷空气

冷空气路径常有两支

一支从巴尔克什湖冷槽内分裂出来

随短波槽东移

经我国新疆和河西走廊南下

另一支从贝加尔湖南下

同时

副高脊线维持在25°N附近

其西北侧副热带季风提供暖湿气流

冷、暖空气在东经120°E的江淮流域附近相遇

形成江淮暴雨

双阻型较为常见

也被称为江淮梅雨的标准环流型

在中高纬地区有两个稳定的阻高或高压脊

西阻高位于乌拉尔山附近

东阻高在雅库茨克附近

在这两个阻高之间是宽广的低压槽

而在中纬度地区是平直的西风带

贝加尔湖西面的大低槽内

不断有冷空气南下

冷空气路径也是经常有两支

一支从巴湖附近的低槽中

分裂小股冷空气经河西走廊南下

另外一支从贝加尔湖南下

与副高西北外围的暖湿气流相遇

造成江淮地区暴雨天气

第三类是单阻型

在中高纬地区亚洲地区有一个稳定的阻高或高压脊

其位置在贝湖北方

此时

我国东北地区的低槽尾部可伸至江淮地区

冷空气主要从贝加尔湖以东

沿着东北低压后部南下

到达江淮地区

同时

也有小股弱冷空气从巴湖移来

冷空气与副高西北外围的暖湿气流在江淮地区相遇

造成江淮暴雨

在梅雨期间

上述三类500百帕西风带环流型有时候是相互转换的

不过在多数年份

梅雨的中期和后期比较容易出现第二种类型

所以双阻型也就是一般所称的标准型

整个梅雨期间的降水天气过程

是在中层大范围纬向气流中

配合一次次短波活动造成的

在地面图上

江淮流域常有静止锋停滞

在850或者700百帕上

有江淮切变线

切变线的南侧还常伴随有与之近乎平行的西南急流

若500百帕平直西风带上有较弱的低槽东移

则在低空常有西南涡与之配合

沿切变线东移

在地面上引起静止锋波动产生江淮气旋

而当中纬度500百帕西风带上有较强的低槽东移时

在地面上还往往会产生江淮锋面气旋

这些低值系统共同对江淮梅雨起到了支撑作用

梅雨期间的静止锋

称为梅雨锋

它是夏季季风气流和极地气团

或变性极地大陆气团之间的辐合线

具有热带辐合带性质

梅雨锋的特点是锋面两侧水平温度梯度小

而湿度梯度较大

事实上

梅雨锋也是一个复杂的多尺度系统

它既包含了副热带高压

西风急流

季风等行星尺度背景环流

也包含了大尺度的气旋

急流等天气系统

还有活跃在江淮流域一带的中小尺度云团

对流系统

综合来说

江淮地区的暴雨过程与梅雨锋有密切关系

是多尺度系统的共同产物

这节课我们以江淮梅雨为例

向大家介绍了纬向环流型暴雨天气过程

请大家一起来总结和归纳下

纬向型暴雨的环流特点

纬向型暴雨天气过程发生时

西太平洋副热带高压往往偏西偏南

呈纬向带状分布

热带洋面的水汽通过孟加拉湾季风槽前

到达副高的西北外围

水汽条件非常充分

中高纬度常是阻塞形势

贝加尔湖地区为一平均槽

这样的形势很稳定

这时从阻高南侧东移的小槽

不断带来小股冷空气

这些冷空气路径稳定

活动频繁

于是我国南方冷空气活动不断

因此在副高西北外围不断有冷暖空气相互作用

有降水系统的生成和发展

比如梅雨锋

江淮气旋

江淮切变线

西南涡等

于是一次次暴雨就出现了

这是典型的梅雨期暴雨的环流形势

造成洪水的南方型持续性暴雨不是一次就完成

而是一个月3-6次暴雨和大暴雨累积的的结果

我国南方的暴雨天气类型多为纬向型环流暴雨

其中

江淮梅雨是比较典型的

好了

今天的课就到这儿

同学们

下节课再见