朝阳市一次强风雹天气过程的成因分析
2015-11-30徐红梅
徐红梅
摘要 利用常规气象资料,从天气形势、层结稳定度等方面分析了2013年6月27日500 hPa受丁字槽影响,朝阳市发生强对流天气过程的成因。结果表明:这次强对流天气过程发生在锋前暖区内,高空弱冷空气的侵入对不稳定能量释放起触发作用,中低空的风切变和地面辐合线为强对流的发生提供了有利的动力抬升条件,大气的不稳定层结和良好的水汽条件有利于强天气的形成和发展。
关键词 丁字槽;弱冷空气;切变;不稳定层结;辽宁朝阳
中图分类号 P45 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)18-0245-01
2013年6月27日午后到夜间,朝阳地区自西向东出现了雷阵雨天气,局地伴随大风、冰雹等短时强天气。全市7个国家观测站平均降水量22.5 mm,110个区域自动站平均降水量为10.0 mm,最大降水量出现在朝阳县羊山为88.8 mm。据统计,朝阳县有15个乡镇受灾,受灾最重的是羊山镇,2次冰雹袭击,最大冰雹直径有3.3 cm,重量35 g。27日17:25左右,北票出现18.1 m/s大风,18:00—19:00喀左出现了27.6 mm强降水,并且在18:27出现23.9 m/s大风,喀左县部分乡村遭受了风灾和雹灾,大城子东山18:35极大风速达31.7 m/s,降雹时间18:27—18:32,雹粒较密集,最大雹粒直径为1.2 cm。
1 环流形势及影响系统分析
2013年6月27日8:00 200 hPa高空图上,朝阳市位于明显辐散区,500 hPa高空图上,欧亚大陆为两槽一脊的阻塞高压形势,多短波槽活动,闭合的阻塞高压中心位于57°N、133°E,切断的蒙古低涡中心位于55°N、103°E,副热带高压西伸北抬,584线略北抬西伸。朝阳市受丁字槽影响,850 hPa 2处切变。6月24—26日受前支槽影响朝阳市已经持续降水3 d,低层尤其是近地面层的水汽充沛[1]。
6月27日8:00内蒙中东部和华北地区在500 hPa处于T-Td为25~52 ℃的干区中,8:00与20:00在700 hPa处于T-Td负值区,8:00 850 hPa低层T-Td处于4~11 ℃,20:00 850 hPa处于T-Td≤6 ℃的高湿区。湿度的垂直梯度较大,湿度场为“上干下湿”分布。地面图上(图1),蒙古气旋位于蒙古中东部,弱冷空气集聚,地面辐合线移速较慢,为强对流发展维持提供较好的动力抬升条件。
以上高低空天气形势和湿度场的空间分布在内蒙古中东部到华北地区至辽西高层强辐散、中低空强辐合,上干下湿,形成层结不稳定度很大的强对流天气发生发展的典型特征形势场。副热带高压的西伸北抬和前期降水为此次强对流天气的发生、发展提供了水汽条件;中低层风切变和地面辐合线为此次强对流天气的发生、发展提供了触发不稳定层结的动力条件。随着处于近地面的低层湿热空气的增温、增湿和降压,大气层结愈来愈不稳定,在受到蒙古冷涡后部冷空气的冲击后,垂直对流迅速发展起来,使所经之地出现雷雨大风、冰雹等强对流天气[2]。
2 大气层结稳定度分析
2.1 0 ℃层与-20 ℃层高度
通过27日8:00朝阳市2个上游探空站资料分析发现,西北部54218站在700~925 hPa为不稳定层,550 hPa亦有不稳定层结。0 ℃层接近620 hPa,-20 ℃层接近420 hPa,非常有利于强对流性风暴的发生、发展,该站K指数为28,CAPE值为516.2,没有≥80%的高湿层。西南部54511站在700~925 hPa为不稳定层,600~500 hPa亦为不稳定层结,在近地面层925 hPa以下为湿层,在-10 ℃层处亦为湿层,K指数为20,CAPE值为2116.7。
27日20:00冰雹强天气已结束,后期主要是短时强降水,分析朝阳地区2个上游探空站资料(图2),西北部54218站在600~700 hPa为不稳定层,850~925 hPa亦有不稳定层结,表明随着能量的释放,不稳定层结降低,0 ℃与 -20 ℃层高度变化较小,此时该站K指数为33,CAPE值为1791.3,700 hPa附近有≥80%的高湿层。西南部54511站在500 Pa以下不稳定层与稳定层结交替,700~850 hPa之间有明显风切变,K指数为26,CAPE值为2690.9。
以上分析表明,在朝阳市西部尤其是西南部为高能区,且不稳定层结始终存在,近地面层水汽条件较好,中低层有风切变,特殊层的高度都满足冰雹等强天气的客观要求。
2.2 大气热力稳定度指数
从表1、2可以看出,朝阳市上游2个探空站的热力稳定(下转第247页)
(上接第245页)
度指数均满足有利于对流发展的临界条件,随着白天气温的升高,6月27日8:00之后大气处于有利于强对流性风暴发生、发展的不稳定层结状态。
3 结语
这次强对流天气过程发生在锋前暖区内,高空弱冷空气的侵入对不稳定能量释放起触发作用,中低空的风切变和地面辐合线为强对流的发生提供了有利的动力抬升条件,高层强辐散、中低空强辐合,上干下湿,大气的不稳定和低层特别是近地面层的良好水汽条件有利于强天气的形成和发展。此次过程的气象灾害主要是风雹影响,对朝阳大田作物,尤其是玉米,造成了灾害性影响,大片倒伏,叶片被雹粒打通,甚至成条状,影响收成。预报方面,0 ℃层和- 20 ℃层的高度对冰雹的形成也极为有利[3-5]。尽管本文所涉及的个例收集的资料有限,但是通过分析所得到的结论对于预报朝阳市的强天气事件还是有价值的。
4 参考文献
[1] 朱乾根.天气学原理[M].北京:气象出版社,2007
[2] 寿绍文.天气学分析[M].北京:气象出版社,2006
[3] 陈贵川,谌芸,乔林,等.重庆“5.6”强风雹天气过程成因分析[J].气象,2011(7):871-879.
[4] 孙一昕,方娟.2010年5月6日重庆强对流过程的天气学分析[J].气象科学,2012(6):609-621.
[5] 郑诚.5月6日河南风雹灾情报告[J].农村农业农民:下半月,2015(5):56.endprint