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亞熱帶城市深圳汛期常見天氣形勢

深圳作為北上廣深一線裡緯度最南的城市,常年受到極端天氣的影響,其中澇災和風災均位列一線城市第一:例如發生在2008.6.13石巖鎮氣象站錄得625.0mm的極端日雨

深圳作為北上廣深一線裡緯度最南的城市,常年受到極端天氣的影響,其中澇災和風災均位列一線城市第一:例如發生在2008.6.13石巖鎮氣象站錄得625.0mm的極端日雨,以及1979.8.2深圳遭受建市最強臺風荷貝(Hope 超強臺風級)襲擊並導致全市大停電。

本人作為一個普通氣象愛好者,通過追擊這幾年汛期過程,總結出部分深圳常見天氣過程形勢。

Part 1. 春季強對流

入春回暖,伴隨夏意北上的暖濕氣流與來自高緯嚴寒地區的冷空氣交纏在一起,形成一道明顯的南北溫度差,氣象學術上稱其為鋒面系統。

伴隨鋒面系統出現,還有(兩槽系統)低壓槽和南支西風槽,這兩者的出現,無疑是給強對流助威漲勢。

強大西風急流在青藏高原地形壓迫下切出瞭南支槽,在槽的東移過程中,槽前正渦度平流率先影響我國南方地區的等壓場,西南地區率先出現減壓現象並向東北方向發展出低壓槽,等待低壓系統和鋒面重疊形成鋒面低槽,該區域的輻合上升速度達到最強。

來自孟加拉灣和泰國灣的西南風(南支槽的引導作用)和副熱帶高壓邊緣過西北太平洋和南海的偏東南風(高壓和低壓之間氣壓梯度)經過鋒線傾斜上升(鋒後冷空氣形成冷下墊面,暖濕氣流被迫傾斜上升),接由低壓槽的造成的上升運動進一步發展成對流雲團,造成降水。強對流的能量主要來源於冷暖對峙形成的中尺度能量鋒和暖濕氣流攜帶的不穩定能。常見鋒前暖區易出現強降水和雷暴,鋒後冷區常見冰雹和下沉大風。

常見案例:2019.4.11 強對流導致極端短時雨強(20min 84.0mm)造成部分河道泛濫,導致十一人遇難。

Part.2 初夏龍舟水 極端暖區降雨(WR)

暖區降水預報一直是一大難題,長江中下遊一帶低槽鋒面建立,江南低空切變線形成,西南渦發展和北部灣熱低壓加強,容易引起南風發展,導致廣東沿海地區容易出現極端暖區。甚至在任何模式對暴雨沒有反應的情況下,凌晨突發歷史罕見的特大暴雨(例如2017.5.7 廣州局地524.1mm 2020.5.30 珠海局地268mm)

暖區暴雨常出現在不穩定南風氣流中,邊界層內沒有明顯冷空氣參與,依靠不穩定能量的釋放來維持的熱帶海洋性對流。

部分研究指出,暖區暴雨常發生在大尺度氣候背景下的低空急流LLJ(例如季候風)的出口處(輻合)對接由中尺度系統加強引起的系統性低空急流SLLJ(例如切變線南側西南急流,西風槽前西南急流)區域,將這種現象叫做雙急流耦合,但實際上這種情況大多出現在五月上中旬,龍舟水的南風暖區大多表現為雙急流輻合。在南風加強的啥時候,季風湧通過中南半島,會突發夜間對流,對沿海暖區暴雨的出現有一定昭示。

以往多個案例表明,暖區出現在高容量的對流有效位能,高大氣整層含水量(水汽匯)和強烈不穩定的中尺度高能高溫高濕環境場。通常200mb位於南亞高壓的右側高空急流ULJ分流,高空散度大的地方更容易出現暖區對流。相對於粵北山區出現暖區對流時候需要SLLJ的強烈輻合,通常需要較大尺度的天氣系統扶持,具有一定的斜壓性,如果有冷氣團鍥入,又會變性鋒面對流,系統性主導明顯,又叫系統性降雨(SR)。

Part.3 夏秋臺風 熱帶東風波

臺風一般發生在高潛熱高海溫,低環境垂直風切變(VWS),有明顯的氣旋性風場的背景下。而在夏季,副熱帶高壓北抬,江淮地區一帶出梅,侵襲我市的熱帶氣旋容易出現進岸爆發。

有季風接入的臺風容易出現持久強降水,這裡就不一一列舉。下面挑出兩個特別形勢來講

南海——西北太平洋季風槽環流形成後,兩股季風容易搓合出季風低壓,強風和強降水主要出現在低壓外圍的季風急流核中(容易持續性強風雨天氣),中心強風范圍和強度普遍不如外圍。(代表案例:2019臺風韋帕 2021臺風獅子山)

登臺入閩和登閩入粵的臺風,吸引季風湧在廣東上岸,季風急流減速輻合和地形中尺度渦旋的形成導致廣東沿海出現強降水。(代表案例:2013臺風潭美 2019臺風白鹿)

由東風波發展的臺風,不容易引起註意,也往往會出現近岸爆發,應急調度跟不上的情況。(代表案例:2020臺風海高斯)

在背景存在偏東風的背景下,西登臺的外圍偏西南風容易和偏東風形成輻合,造成超預期的持續強降水。(代表案例:2018臺風艾雲尼 2021臺風查帕卡)

猛烈回南風主要出現在登陸地之前受大陸熱低壓控制,臺風前側的氣壓梯度減小,導致風力不及預期,臺風登陸後南側氣壓梯度加強,導致偏南風偏強,形成所謂的回南風。

東風波主要由熱帶東風中的波動發展而成,亦或是副熱帶高壓邊緣波動。東風波系統的中高層偏冷,自帶上冷下暖的對流不穩定。槽線前側東北風流場容易出現強對流,帶來強風和雷暴,當低空形成氣旋式輻合時,槽線後側東南風流場出現強降水。

Part.4 秋季弱冷滲透 漏報的強降水

弱南風的背景下,弱冷空氣分兩路南下,其中海路冷空氣行走較快,且具有暖濕性質,海路弱冷回流後和陸地弱冷形成鋒面輻合,進一步激發降水。降水主要表現為范圍小,時間短,降水強度大且集中。且這種形勢事前並沒有明顯降水有利信號,導致漏報情況發生。(代表案例:2020.9.24 2020.9.30)

本人水平還尚有不足,如有錯誤請指出,同時也感謝各位欣賞。

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