陕西中东部一次强对流天气过程分析
2014-04-29李春娥等
李春娥等
摘要通过对2013年7月31日夜间咸阳市出现的一次强对流天气过程分析,发现强对流天气的发生与高、低空环流形势的有利配置密切相关,高低空干湿区的重叠对强流天气落区的预报有较好的指示意义;高低空急流是触发强对流天气发生的潜势不稳定能量;地面场上辐合区形成及冷空气的入侵,非山区站风速的突增,为强对流的发生提供预示作用;超级对流单体的增强是强对流天气发生的直接原因;带状回波的发展,增强引发了这次强对流天气。
关键词强对流;干湿区;急流;风速突增
中图分类号S161.6文献标识码
A文章编号0517-6611(2014)36-12998-03
2013年7月31日夜間,陕西中东部咸阳、铜川、渭南、西安、商洛出现暴雨、雷电、大风等强对流天气,雷雨时部分地方伴有短时大风,其中咸阳8月1日00:00出现6级大风(11.5 m/s),蓝天02:00出现7级大风(16.5 m/s),华山02:00出现9级大风(22.8 m/s),全省有10个乡镇出现降水量>50 mm的暴雨,其中淳化强村最大降水量达81.4 mm, 76个乡镇降水量超过30 mm(图1)。强对流主要集中在7月31日23:00~8月1日03:00,此次过程天气现象复杂,暴雨、雷电、短时大风同时出现,预报难度大,是预报工作中的难点,因此,笔者对此次强对流天气的形成、发展机理进行了探索,总结了此类过程的预报经验。1影响系统分析
1.1高低空环流形势
1.1.1500 hPa环流形势。31日08:00 500 hPa从乌拉尔山到蒙古东部为大范围低值区,槽线位于贝加尔湖东部—乌拉特中旗—民勤之间,槽线呈南北方向,槽后有-13 ℃的冷中心,位置偏北,中高纬有强干冷空气堆积,中低纬在榆中和平凉之间沿槽后西北气流有下滑短波槽,在陇东产生一站风切变;20:00低值区收缩,在巴音毛道到临河之间分裂出下滑短波槽,渝中槽加强加深,延伸至温江,巴湖和我国东北部的高脊明显增强,有利于冷空气在槽后堆积,陕西省大部分地区处于干舌之中也证明了干冷空气在此堆积(图2a)。
1.1.2700 hPa环流形势。31日 08:00在东胜—平凉—武都一线有切变线生成,其后部中高纬有明显冷平流沿西北气流南下,切变线前偏南气流发展旺盛,汉中、安康、西安3站西南风>8 m/s,云南和四川有充沛的水汽;20:00切变线稳定少动,>8 m/s的西南风增加到5站(图2b),湿舌从四川向东北伸展至陕西中北部,充足的水汽条件为此次暴雨天气提供了有利的热力条件。高空槽在东移南压过程中,干冷空气和中低层的暖湿气流在陕西省中东部交汇,形成该区域雷雨、大风、暴雨等强对流天气。
1.1.3850 hPa环流形势。在银川—武都、太原—平凉形成“人”字形切变线,是形成陕西暴雨的典型形势。高层有强的干冷平流,中低层暖湿气流旺盛,高低空这种上干下湿、上冷下热的配置是非常有利于强对流天气的发生[1]。
1.2高低空急流
31日20:00,200 hPa有风速36 m/s以上的高空西风急流带,轴线位于38°N附近,在高空急流入口区的右侧有强烈的下沉气流;700 hPa从四川东部到西安维持一条速度为8~10 m/s的低空南风急流,低空急流输送大量的暖湿气流,高空急流造成干冷空气平流,2个重叠后加强了大气潜在不稳定,触发潜在不稳定能量的释放,为暴雨区提供了持续强劲的上升运动[2],从而造成陕西中东部强对流天气的发生。
1.3地面场
7月31日20:00地面图,从四川到陕西东南部为一带状低压,内蒙西到蒙古国东部也为一带状低压,两低压之间有一弱高压带,平凉有10 m/s的西北风,在咸阳西北部、延安西部和甘肃东部形成一个小的辐合区;到23:00 ,两低压一个南压至四川境内,一个移至蒙古国东部,中间高压加强东伸,陕西中东部处于高压前沿,辐合区位置移至长武、华山和延安之间,华山出现10 m/s的偏西风,说明弱冷空气已影响到该区域。
2卫星云图分析
中尺度对流系统是造成严重气象灾害的主要天气系统之一,暴雨是多个中尺度对流云团造成的[3]。通过对逐小时卫星云图资料分析,发现这次强对流天气有明显的中尺度对流系统活动(图3)。31日20:30~22:30高空槽云系随引导气流东移分裂为中尺度对流云系;23:30,关中北部对流云发展旺盛,产生电闪雷鸣现象,并在铜川宜君马泉村和咸阳淳化出现1 h>30 mm的强降水,最大咸阳淳化强村出现1 h>60 mm大暴雨,在咸阳出现6级大风;8月1日00:30,对流云团继续发展,范围逐渐扩大,略往南伸,影响咸阳三原和铜川耀州等地出现强降水;01:30,对流云团发展到鼎盛时期,范围覆盖了渭南、西安,在这些地方也产生了短时强降水和大风等强对流天气;到了02:30,对流云团东移南压,主要影响渭南和商洛洛南地区,03:30以后移出陕西,强对流天气结束。
加强,导致这两地出现短时暴雨、大暴雨以及雷雨大风等强对流天气,宝鸡减弱,东部处于发展阶段;8月1日00:04 强回波依然在咸阳中北部和铜川维持,强对流天气持续;00:41 回波强度略有减弱,向南移动影响到西安、咸阳渭城和三原出现大风;01:41 回波东移,影响西安东部、渭南西北部出现大风、短时强降水等对流性天气;02:17回波再度增强,并且区域扩大,影响渭南东部和商洛洛南等地出现短时强降水以及大风等强对流天气;到03:00以后强回波东移出陕西省,强对流天气结束。
4小结
根据以上分析发现,强对流天气发生前,高低空上干下湿、上冷下热是此次强对流天气发生的重要形势场配置;高低空干湿区的重叠对强流天气落区的预报有较好的指示意义;高低空急流为强对流天气发生提供了潜在不稳定能量;地面场上辐合区形成及冷空气的入侵、非山区站风速的突增,为强对流的发生提供预示作用;超级对流单体的增强是强对流天气发生的直接原因;带状回波的发展、增强引发了这次强对流天气。
参考文献
[1]
杜继稳.青藏高原东北侧突发性暴雨分析研究与应用[M].北京:气象出版社,2005:179.
[2] 郭大梅,许新田,刘勇,等.陕西中西部一次突发性大暴雨过程分析[J].气象,2008,34(9):40-46.
[3] 郭大梅,慕建利,刘瑞芳,等.陕西暴雨个例倾斜涡度发展和干侵入分析[J] .陕西气象,2009(6):5.