诱发陕西秦巴山区地质灾害的强降水形成机制及预报预警研究

【摘要】：陕南秦巴山区自然地理和地质条件复杂,受一定的地质地貌、地层岩性、降水、人类活动等多因素相互影响,成为我国地质灾害多发地区之一,而绝大部分地质灾害主要是由强降雨引发的。本文通过对陕南突发性暴雨和连续强降水引发的地质灾害与强降水关系的分析,结合秦巴山区地质灾害风险区划,采用日综合雨量与地质灾害风险耦合的预报预警模型,对2010年7月中旬和2011年7月上旬发生在陕南秦巴山区强降水诱发地质灾害个例进行了检验,该预报模型对这两次地质灾害的落区均做出了准确预报,并给出了4级以上的预警级别,预报效果良好。主要研究结果如下： 1、本文从降雨和地质灾害统计特征分析入手,探讨了当日降雨强度、前期降雨强度、前期降雨日数、持续时间、未来降水预报等因素与地质灾害的关系;在地质灾害风险区划的基础上,建立了日综合雨量与地质灾害风险耦合的预报预警模型、地质灾害气象预报预警判据,同时还给出了不同区域降雨对地质灾害的影响系数。 2、2010年7月中旬和2011年7月上旬的两次暴雨分别代表了连续强雨型和短临强雨型两种诱发地质灾害的暴雨。在这两次地质灾害的预报预警中,耦合的地质灾害预报预警模型分别提前12h和3h以上对灾害发生区域的地质灾害级别做了预报和预警。 3、强降水极易诱发地质灾害。因此,对降雨型地质灾害的准确预报预警首先取决于对暴雨天气形势和雨量的准确预判和预报,必须从诱发地质灾害的暴雨天气的成因和机理进行分析。本文在对2010年7月中旬和2011年7月上旬的两次暴雨进行分析的基础上,得出如下结论： (1)2010年7月中旬连续暴雨发生的关键因子是近海台风活动和登陆的远距离影响及7月中旬相对稳定维持的东西向带状副高。大暴雨的水汽是由登陆后的台风低压环流东侧的偏南急流来输送,该输送带经向性十分明显,几乎为一致的南风急流,且700hPa表现最为显著。南亚高压的脊线北侧所形成的辐散场与高空急流入口区右侧的辐散场叠置,两个独立的次级环流的上升支重合在一起,有利于深对流天气及中小尺度的发生和发展；暴雨落区位于200hPa高空急流右侧转为西南风的辐散区。700hPa流场表明从南海到陕西建立起由东南风转成西南风的弯曲的水汽通道,把大量的水汽从南海输送到陕西,在偏南风(急流)的前部产生辐合上升,在水汽通量的高值区产生辐合,由此造成暴雨。湿焓分析表明700hPa从台风中心附近至陕西建立了温湿能通量的能量输送通道,把台风中心附近的温湿能向陕西输送,暴雨位于850hPa温湿能等值线密集处。 (2)2011年7月上旬连续暴雨天气形成的大气环流形势具有陕西夏季典型的突发性暴雨的环流特征。主要影响系统是贝加尔湖到新疆北部冷涡底部分裂的冷空气和高原浅槽携带的冷空气东移南下与副高西北部的西南暖湿气流在陕西南部焓交汇所致。暴雨区与低涡切变的位置对应较好,低涡切变是暴雨的直接影响系统。高低空系统的配置有利于汉中地区产生强降水。干线与地面辐合线触发产生对流,是十分重要的触发系统。强降水出现在MCC的强盛期,发生在MCC的TBB北边界的等值线密集区。西北路冷空气南扩明显,对这次暴雨起到触发作用。