一次东北地区锢囚气旋降雨的诊断分析
2015-08-04王昌双王晓
王昌双 王晓
摘要:对于航空气象而言,判断降水过程中是否会产生强对流是预报服务的关键。本文利用NCEP再分析资料,对2015年5月11-12日的东北地区锢囚气旋降水进行了形势场分析和物理量场分析。通过研究,分析了锢囚气旋的成因、产生的降水性质及降水量达到大雨级别的原因。
关键词:锢囚;对流有效位能;强降雨
1 引言
东北地区是形成锢囚气旋的多发地之一,但往往是在东北地区东部进入锢囚阶段,且多为蒙古气旋东移形成【1】。2015年5月11-12日,南支槽与北方冷空气相结合形成东北低压,并在辽宁地区迅速锢囚。这种情况非常少见。本文利用NCEP再分析资料对此次气旋发展的过程进行物理量场分析,找出此种天气形势的演变规律,并分析其形成降水的特点。
2 环流背景和天气过程
此次天气过程中,500百帕上东亚地区为两脊一槽型,乌拉尔山、日本海为高压脊控制,而贝加尔湖以东至朝鲜半岛以西则为低压槽。11日00时开始,低压槽发展为气旋,东经130度处的高压脊迅速加强,并在华北地区东部形成强劲的西南急流。由于高压脊没有东退,冷空气没有随加强的低压槽向东南方向以东形成“低槽东移”型寒潮,而是改变路径转向我国东北地区,迅速追上暖锋,形成锢囚锋。受其影响,东北地区11-12日出现了大范围降水,其中沈阳桃仙国际机场11日降水量31.6毫米、12日降水量25.6毫米,均达到大雨等级。
3 物理量场分析
对于航空气象而言,累积降水量并不重要,而由对流引发的瞬时强降雨和雷暴是影响航班正常、安全的关键因素。沈阳地区达到大雨等级的降水往往是在天气尺度背景下激发的中尺度对流系统造成【2】,而此次过程沈阳地区则一直维持稳定性降水,并没有出现强对流天气(图1)。
3.1 气旋结构发展
11日08时850百帕上,蒙古气旋中心位于北纬44度,向南延伸出狭长的高空槽,冷空气沿槽后冷空气南下,同时槽前存在很强的暖脊(图2)。11日20时,南伸的高空槽受到冷暖空气推动迅速形成新的气旋,低中心与原蒙古气旋相比降低了6位势什米。天气图上表现为气旋迅速南下,而实际上是原蒙古气旋被南部的由高空槽发展而来的新气旋取代。20时,850百帕上新气旋第四象限存在明显暖舌,且西南气流控制区域已经为冷平流(图3)。此时的地面图上,气旋已经开始锢囚。
3.2 对流情况
对流有效位能是反映大气不稳定能量的重要指标。11日20时至12日08时是沈阳地区出现降水的集中时段。而在此期间,沈阳上空的对流有效位能值很低,不足以产生对流性天气(图4)。
3.3 降水成因
如前所言,沈阳地区降水是以稳定性降水为主,也就排除了因中尺度对流系统诱发的瞬时强降水。对于沈阳地区,单纯由稳定性降水导致的大雨级别降水是很少见的。经过对多种物理量场进行分析,发现11日20时至12日02时在沈阳上空(北纬41.6度,东经123.4度)900百帕至650百帕高度上存在着一支很强的水汽通道(图5)。这条水汽通道配合锢囚冷风导致的缓慢上升运动,造成了沈阳地区的大雨过程。
4 结论
(1)2015年5月11-12日东北地区锢囚气旋的产生机理是:东移的蒙古气旋南部延伸出狭长高空槽,槽后冷空气受到日本海地区稳定高压脊产生的西南气流影响转而向偏东北方向迅速移动,追上暖锋而形成锢囚气旋。
(2)此锢囚气旋影响下的沈阳地区上空缺乏不稳定能量,没有形成对流。产生大雨级别降水是因为在沈阳地区上空900百帕至650百帕存在强劲的水汽通道。
参考文献:
[1] 朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等. 天气学原理与方法[M]. 北京:气象出版社,2000:649.
[2] 刘健文,郭虎,李耀东,等. 天气分析预报物理量计算基础[M]. 北京:气象出版社, 2005 :64-65 .
作者简介:王昌双(1983—), 男, 汉族,吉林磐石人,大学本科学历,民航东北地区空中交通管理局气象中心预报员,工程师,主要从事航空气象预报工作endprint