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摘 要:2014年6月18日,朝阳地区发生大范围雷阵雨天气,局部地区伴有冰雹和短时强降水天气。本文主要从环流形势、水汽条件、垂直风切变、大气稳定度等方面对这次强对流天气过程进行分析,以更好地做好日后朝阳地区的强对流天气预报预警工作。
关键词:朝阳地区;对流天气;成因分析;物理量诊断分析
中图分类号:X16 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20151033175
1 天气实况
2014年6月18日白天到夜间朝阳地区发生大范围雷阵雨天气,局部地区出现了冰雹和短时强降水等强对流天气。最强对流时段为当日17:00~20:00。其中建平县太平庄乡17:40~17:50分降雨量为17.5mm,白山乡18:00~18:10:降雨量为12.3mm。喀左县兴隆庄乡、中三家镇、公营子镇、水泉乡、甘招乡、羊角沟乡等遭受不同程度的冰雹袭击,雹粒直径为3~8mm,降雹时间持续5~10min左右。
2 成因分析
2.1 环流形势分析
据资料分析,18日08时500hPa高空图可以看出贝加尔湖低压中心底部东南方向有一低值系统,低值中心伸出的槽线逐渐东移进入朝阳,且东北冷涡后部有冷空气向朝阳地区渗透。随着冷空气不断侵入,斜压不稳定使西风锋区不断激发波动,使得高空槽东移中加深,为对流发生提供了动力和中层冷空气条件。而700hPa上空存在一支明显的西南急流,850hPa高空场上朝阳地区受切变线南侧西南气流影响,并且整个辽宁西北部温度露点差在0℃或1℃,湿度很大,温度场显示低层受暖脊控制。 综上所述,850hpa切变两侧强烈的水平辐合,使上升运动得以加强,加之700hpa西南急流的水汽输送,500hPa上的冷空气叠置在低层的暖空气上,为发生冰雹、强降水等强对流天气提供了有利的条件。
3 物理量诊断分析
3.1 水汽条件
从18日14时~20时850hPa和700hPa的水汽通量散度和比湿场相关资料可以看出,700hPa河北-辽西水汽辐合明显,辐合中心位于北京,中心值为6×10-6g·s-1·cm-2·hpa-1,朝阳处于水汽辐合区内,水汽输送条件较好。而850hPa比湿场显示内蒙古-辽宁西北部有个强辐合中心,且内蒙古中部是一个比湿大值区,而朝阳地区为水气通量辐散区且比湿较小。朝阳地区处于辐合辐散的交界处,比湿梯度较大,这也就意味着干锋伴随冷锋南下,所以热力垂直环流和湿度场垂直环流以相同的环流方向在相互加强,使冷锋附近的垂直运动比只有温度梯度时大得多,这就是高、低空急流的耦合带来的引发深对流的效果。
3.2 稳定度分析
3.2.1 大气环境温度直减率和对流有效位能
选取临近锦州站(54337)和赤峰站(54218)08时高空探空图,分别利用北票站14时和喀左站17时地面实况温度和露点温度来订正探空图,发现利用订正后的锦州站的赤峰站在18日的T700-T500分别为19℃和18℃,环境温度直减率较大,说明大气层结处于不稳定状态。对流层中下层的大气环境温度直减率较大时,有利于大气内部强烈的下沉气流,从而产生强对流天气,即越接近干绝热越有利于雷暴大风的发生。18日朝阳地区就出现了雷雨天气,并伴随22.2m/s的瞬时大风和冰雹天气,与对流层中下层较大的环境温度垂直递减率有直接的关系。低层850hPa附近有逆温层的存在,在高低空中形成一个暖干盖,更有利于深厚对流活动的发生。
17:00左右出现了降水量为21.2mm/h的强降水,16:20出现22.2m/s的大风天气,喀左县在17:00左右出现直径为8mm的冰雹,凌源市在19:00左右出现了直径为7mm的冰雹。从这次过程可以看出,CAPE值的大小与对流天气的强弱有很好的对应关系,CAPE值的大小直接影响了强对流天气的剧烈程度,即CAPE值越大,产生的对流性天气越剧烈。
3.2.2 垂直风切变
在一定的大气热力条件下,垂直风切变的增强势必将导致强对流天气的进一步加强和发展。做探空剖面图,选取临近站点-赤峰站(图略),分析探空站深层0-6km有较强的风切变,而在低层风速切变不大,但风向切变很明显,且在低层为一个顺时针的风向切变,说明在对流层低层有一个暖空气,与高空的冷空气有一个很好的对应关系。说明在对流层中下层有强盛的垂直上升运动和热力条件,有利于强对流天气的产生和发展。
4 小 结
本次强对流天气过程主要是受高空低槽和低层切变线影响,500hPa冷槽配合850hPa暖脊,即中高层冷空气叠置在低层的暖空气上,有利于不稳定的建立和发展,为强对流天气提供了有利的条件。明显的垂直风切变,使对流层中下层有强盛的垂直上升运动和热力条件,有利于强对流天气的产生和发展。
参考文献
[1] 沈浩,杨军,祖繁等.干空气入侵对东北冷涡降水发展的影响[J].气象.2014(05).
[2] 朱乾根.天气学原理[M].北京气象出版社.2007:117-119.
[3] 寿绍文.天气学分析[M].北京气象出版社.2006:98-110.
作者简介:于芳健 (1985-),男 ,辽宁朝阳人,学历:大学本科,工程师,研究方向:短临与短期天气预报技术。
关键词:朝阳地区;对流天气;成因分析;物理量诊断分析
中图分类号:X16 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20151033175
1 天气实况
2014年6月18日白天到夜间朝阳地区发生大范围雷阵雨天气,局部地区出现了冰雹和短时强降水等强对流天气。最强对流时段为当日17:00~20:00。其中建平县太平庄乡17:40~17:50分降雨量为17.5mm,白山乡18:00~18:10:降雨量为12.3mm。喀左县兴隆庄乡、中三家镇、公营子镇、水泉乡、甘招乡、羊角沟乡等遭受不同程度的冰雹袭击,雹粒直径为3~8mm,降雹时间持续5~10min左右。
2 成因分析
2.1 环流形势分析
据资料分析,18日08时500hPa高空图可以看出贝加尔湖低压中心底部东南方向有一低值系统,低值中心伸出的槽线逐渐东移进入朝阳,且东北冷涡后部有冷空气向朝阳地区渗透。随着冷空气不断侵入,斜压不稳定使西风锋区不断激发波动,使得高空槽东移中加深,为对流发生提供了动力和中层冷空气条件。而700hPa上空存在一支明显的西南急流,850hPa高空场上朝阳地区受切变线南侧西南气流影响,并且整个辽宁西北部温度露点差在0℃或1℃,湿度很大,温度场显示低层受暖脊控制。 综上所述,850hpa切变两侧强烈的水平辐合,使上升运动得以加强,加之700hpa西南急流的水汽输送,500hPa上的冷空气叠置在低层的暖空气上,为发生冰雹、强降水等强对流天气提供了有利的条件。
3 物理量诊断分析
3.1 水汽条件
从18日14时~20时850hPa和700hPa的水汽通量散度和比湿场相关资料可以看出,700hPa河北-辽西水汽辐合明显,辐合中心位于北京,中心值为6×10-6g·s-1·cm-2·hpa-1,朝阳处于水汽辐合区内,水汽输送条件较好。而850hPa比湿场显示内蒙古-辽宁西北部有个强辐合中心,且内蒙古中部是一个比湿大值区,而朝阳地区为水气通量辐散区且比湿较小。朝阳地区处于辐合辐散的交界处,比湿梯度较大,这也就意味着干锋伴随冷锋南下,所以热力垂直环流和湿度场垂直环流以相同的环流方向在相互加强,使冷锋附近的垂直运动比只有温度梯度时大得多,这就是高、低空急流的耦合带来的引发深对流的效果。
3.2 稳定度分析
3.2.1 大气环境温度直减率和对流有效位能
选取临近锦州站(54337)和赤峰站(54218)08时高空探空图,分别利用北票站14时和喀左站17时地面实况温度和露点温度来订正探空图,发现利用订正后的锦州站的赤峰站在18日的T700-T500分别为19℃和18℃,环境温度直减率较大,说明大气层结处于不稳定状态。对流层中下层的大气环境温度直减率较大时,有利于大气内部强烈的下沉气流,从而产生强对流天气,即越接近干绝热越有利于雷暴大风的发生。18日朝阳地区就出现了雷雨天气,并伴随22.2m/s的瞬时大风和冰雹天气,与对流层中下层较大的环境温度垂直递减率有直接的关系。低层850hPa附近有逆温层的存在,在高低空中形成一个暖干盖,更有利于深厚对流活动的发生。
17:00左右出现了降水量为21.2mm/h的强降水,16:20出现22.2m/s的大风天气,喀左县在17:00左右出现直径为8mm的冰雹,凌源市在19:00左右出现了直径为7mm的冰雹。从这次过程可以看出,CAPE值的大小与对流天气的强弱有很好的对应关系,CAPE值的大小直接影响了强对流天气的剧烈程度,即CAPE值越大,产生的对流性天气越剧烈。
3.2.2 垂直风切变
在一定的大气热力条件下,垂直风切变的增强势必将导致强对流天气的进一步加强和发展。做探空剖面图,选取临近站点-赤峰站(图略),分析探空站深层0-6km有较强的风切变,而在低层风速切变不大,但风向切变很明显,且在低层为一个顺时针的风向切变,说明在对流层低层有一个暖空气,与高空的冷空气有一个很好的对应关系。说明在对流层中下层有强盛的垂直上升运动和热力条件,有利于强对流天气的产生和发展。
4 小 结
本次强对流天气过程主要是受高空低槽和低层切变线影响,500hPa冷槽配合850hPa暖脊,即中高层冷空气叠置在低层的暖空气上,有利于不稳定的建立和发展,为强对流天气提供了有利的条件。明显的垂直风切变,使对流层中下层有强盛的垂直上升运动和热力条件,有利于强对流天气的产生和发展。
参考文献
[1] 沈浩,杨军,祖繁等.干空气入侵对东北冷涡降水发展的影响[J].气象.2014(05).
[2] 朱乾根.天气学原理[M].北京气象出版社.2007:117-119.
[3] 寿绍文.天气学分析[M].北京气象出版社.2006:98-110.
作者简介:于芳健 (1985-),男 ,辽宁朝阳人,学历:大学本科,工程师,研究方向:短临与短期天气预报技术。