一次短时强对流天气分析

车正浩 冀昭元

摘 要：文章对2012年6月7日牡丹江市出现的一次强对流天气过程进行诊断分析。通过分析发现，降水主要发生时段有着以下几个显著特点：此次短时强对流天气的发生与低空急流迅速加强和向东北方向扩展相对应。短时强对流天气发生前有18m·s-1的低空急流中心上传到3km左右的低空，在超低空有着12m·s-1超低空最大风带向东北方向延伸。低空急流到达牡丹江后，出现降水滞后1～2小时现象。短时强对流天气发生时牡丹江地区700～850hpa上空形成了明显的风速辐合带，并从上层冷堆中不断向低层输送着冷空气，有了很好的动力条件，并触发了短时强对流天气。在通过雷达回波发现，降水最强盛时，回波顶达到了10km以上形成了云帧，回波强度达到55dBZ以上，并且结构密实，边界比较清晰等特点。

关键词：强对流；急流；雷达回波；环流形势

引言

2012年6月7日牡丹江市出现了一次强对流天气过程，期间牡丹江单站从7日05时到17时，降水达到了34.1mm，其中主要降水时段在午后16时30分到17时，30分降水量17.7mm，最大风力达到了11mm·s-1，因此次过程中主要特点就是降水急、风力大等。造成多处市内路段严重积水，公交车淹没半个车身，多辆出租车淹没。西部海林市降水量为33.2毫米，而南部宁安市并没有出现降水，其他市县降水量都在5毫米以下，局地强对流天气特征明显，雷达回波范围较小，但强度较大。

2012年6月7日的强对流天气过程是典型的高空东北冷涡的切变型天气过程。短时强对流天气是牡丹江地区春、夏、秋3个季节最容易发生的天气，也是牡丹江市造成天气灾害的主要天气系统，因此分析各种牡丹江地区短时强对流天气，对于牡丹江地区意义重大。文章利用天气形势、多普勒雷达资料、几个物理量的中尺度分析来，初步探讨了强对流天气过程的发生、发展、消亡等演变过程，并得到一些有意义的结论。

1 环流背景分析

本次过程是典型的东北冷涡发展过程中，形成切变线而引发的短时强对流天气。从6月6日20時500hpa欧亚大陆环流来看，是二槽一脊形势，在贝加尔湖以北已经形成了冷涡中心，到了7日08时从冷涡中心分裂出冷空气向东北地区移动，并形成了500hpa的切变线。6日20时500hpa图上有贯穿黑龙江省的横切变，到了08时这个切变顺时针旋转，刚好压到了齐齐哈尔、哈尔滨、牡丹江一线。从6日20时的700hpa上看，北纬47°N一线有横切变线，也刚好与500hpa的切变线吻合。整个黑龙江省是大的湿度区，有18m·s-1的低空急流，由山东半岛向黑龙江南部深入，并形成风速的辐合区。从850hpa图上，黑龙江也是大面积湿度区，有向东北方向延伸的12m·s-1低空急流，并和700hpa低空急流非常一致。急流的前沿刚好是700hpa和500hpa的切变交叉，形成短时强降水的就是这些区域。

2 地面天气系统特征

2012年6月7日牡丹江市产生短时暴雨的地面天气系统是西北来气旋，高空相对应6月6日20时地面上贝湖附近有一弱低压存在，从黑龙江省西北指向东南相通的低压带，低压带中两个中心一个在内蒙以北，另一个中心在贝加尔湖以北。随着低压系统的加强，7日08时低压中心南压，向黑龙江东南部移动，闭合中心数值达到992.5百帕。受低压和高空切变线和低空急流共同影响下出现了强降水，使得牡丹江市几个市县降雨量，都达到短时强对流天气。

3 红外卫星云图特征分析

FY-2红外卫星云图也为降雨预报提供很好预报依据。在6月7日08时从贝加尔湖到我省的有一狭长的降水云系不断的向东南发展，到7日10时云系已经向东南移至牡丹江市境内，7日12时低压云系在我市逐渐加强，此时我市大部在强降水云系的覆盖下，受其影响上游多个地方出现短时强对流天气产生。15至20时FY-2红外卫星云图上牡丹江市大部处在强低压云系中，而且低压的西北部有干冷空气补充，从云图上看有着明显的冷空气移动的痕迹，并和南来急流暖湿云团强烈合并，正处在冷暖空气的交界区域，这也是部分市县强对流性天气的发生的因素之一。

4 雷达回波分析

从我们观测到的7日15时48分到16时20分的多普勒雷达数据来分析，回波在15时48分时，分成了几块对流单体，中心强度达到了52Dbz，通过vcs和cappi的截图来看最大高度达到了10km以上。并且明显的看到有着“V”型缺口。到了15时59分这几款对流单体有明显合并迹象边界逐渐清晰，强度梯度较大，中心强度达到了55Dbz，此时出现了大风、强降水、雷电等天气。到了16时20分回波中心已经移出了牡丹江站点，降水强度逐渐减弱，主要降水时段基本结束。

5 物理量分析

5.1 K指数

K指数以下式表示：K=（T850-T500）+Td850-（T-Td）在暴雨分析和预报中，K指数是一个可供参考的指数。上式的第一项代表温度直减率，第二项表示低层的水汽条件，第三项可以反映中层的饱和程度。所以K指数是强对流天气预报一个很好的预报指标。在7日08时到20时的K指数图上，牡丹江处在K指数一直是30以上的大值区内，其移动趋向和强度与短时强对流天气有很好的对应关系，短时强对流落区正好位于K指数30度以上大值区的下游区域。T639的预报图上明显的体现了牡丹江处于K大值区内，与局地暴雨、雷雨、大风、冰雹等强对流性天气的发生相对应。

5.2 涡度场

从850hpa涡度场的变化情况来看，6月7日8时我市西部有一正涡度大值区，中心在40以上，到了20时，涡度大值区有向东移动的趋势，强度变化不大，我市上空有明显的辐合气流。

6 风力条件分析

工作人员对齐齐哈尔、哈尔滨、牡丹江（由牡丹江相近站点）的连线进行了T-log图的空间剖面图分析，可以看出，500hpa以上西北气流为主，在700-500hpa为12-22m·s-1的西南到偏西的气流，700-1000hpa上为西南到偏南气流为主，说明高层风向有利于冷空气入侵，底层风有利于渤海以及日本的水汽向牡丹江地区输送，形成有力的动力结构。

7 结束语

7.1 2012年6月7日的短时强对流天气与渤海的西南暖湿气流输送和所产生的高温高湿环流条件密切相关。

7.2 低空急流和切变线是2012年6月7日此次短时强对流天气产生的关键。

7.3 物理量产品的应用为准确及时的预报出暴雨的落区及系统的发展提供了可靠的预报依据。