中宁县局地冰雹天气过程分析

2018-02-03陈永旭党张利

现代农业科技 2018年1期

关键词：冰雹

陈永旭+党张利

摘要利用常规资料、NCEP资料、713雷达资料、卫星云图等数据，通过大尺度环流形势、主要影响天气系统、卫星云图和雷达回波特征等方法对2015年6月21日17：00—21：00中卫市中宁县局地冰雹天气过程进行分析。结果表明，降雹和短时强降水出现在回波发展的成熟阶段及消散初期，当回波强度<30 dBZ时，强对流天气过程基本结束。

关键词强对流天气；雷达回波；卫星云图；冰雹；宁夏中宁

中图分类号 458.1+21.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）01-0198-02

强对流天气是中卫市汛期的主要灾害性天气之一，包括短时强降水、冰雹、雷雨大风等天气。许多研究表明[1-5]，有利的大尺度环流背景下产生的中小尺度天气系统是造成短时强降水的主要原因，具有时空尺度小、发展速度快、持续时间短、降水强度大等特点，因而难以精准预测，常给人民生命财产安全造成严重的威胁。因此，准确预报强对流天气是中卫市汛期预报的重点。

在冰雹、短时强降水等局地对流天气发生时，大尺度环流背景的征兆不明显，从常规观测资料中较难捕捉对流系统，给短时临近预报带来一定的困难。而自动站、雷达、卫星等资料具有时空分辨率高、有效提供对流系统信息、可观测对流系统发生发展及演变过程等优点，因而在冰雹等强对流天气系统的监测预报中发挥着越来越重要的作用[6]。

1 天气实况

2015年6月21日17：00—21：00中卫市中宁县南部地区出现了雷阵雨或阵雨，喊叫水乡累计降雨量为2 mm、马庄子累计降雨量为2.8 mm。21日19：00前后，中宁县喊叫水、徐套部分村庄出现冰雹天气，冰雹最大直径为25 mm，持续时间近20 min。

此次冰雹天气过程持续时间近30 min，受灾农作物3 199.9 hm2，其中成灾面积3 156.7 hm2，绝产2 080.0 hm2。受灾农户1 706户9 963人，造成农业直接经济损失3 200万元。

2 大尺度环流形势的演变特征

从500 hPa的形势场可以看出（图1），21日14：00副高脊线位于福建省，新疆北部有一冷低压不断地往下游输送冷空气，整个系统移动缓慢，20：00副高东退入海，冷低压减弱东移；700、850 hPa受副高的影响，一直存在南海向西北方向的水汽输送带，最大的纬向风可达10.5 m/s，径向速度最大可达11.0 m/s，20：00 30°N～42°N纬向的东风加大，往宁夏的水汽输送被切断。中宁县此次冰雹天气过程主要受副热带高压的影响，南海的水汽源源不断地往西北方向输送，新疆附近的冷低压往东南方向输送冷空气，冷暖空气在中宁县上空交汇，为此次强对流天气提供了水汽和不稳定能量。

从垂直剖面度可以看出，21日8：00垂直速度负速度位于27°N，正速度位于35°N，见图2（a）；20：00 600 hPa有强上升运动，400 hPa有强下沉运动，垂直速度的大值区位于35°N附近，强烈上升运动是偏南暖湿气流和北部的冷空气交汇的结果，为强降雨提供了有力的条件，见图2（b）。

3 雷达回波的演变特征

2015年6月21日16：53，在中卫市以西、甘肃东南部出现明显的中尺度对流系统，在中宁县喊叫水一带有多个对流单体形成；17：49，甘肃境内的中尺度对流系统不断东移与中卫市香山至喊叫水一带上空的对流系统合并加强。17：00—20：00多个对流单体合并加强，在这时间段，沙坡头区香山乡至中宁喊叫水一带出现了1 mm左右降水，17：00中卫香山寺风速达到13.0 m/s。18：34，雷达资料显示对流发展到最强，喊叫水地区回波强度为45～50 dBZ，高度达到16 km， >50 dBZ强回波中心高度超过8 km，随着能量的不断释放，19：46回波迅速东移并减弱消散。当回波强度<30 dBZ时，强对流天气基本结束，冰雹天气出现在回波的成熟后期和消散初期。喊叫水冰雹天气过程是由于中尺度对流单体合并加强而引起，冰雹出现在回波迅速减弱的时段。

此次冰雹回波单体出现至消失历时不超过5 h，具有出现后迅速加强，在短时间内消散的特点。喊叫水以东地区降水较大，喊叫水地区自动站监测站降水较小，对短时监测预警不利，给预报值班员发布预报预警带来一定困难。喊叫水地区为山区山地，多河谷地带，地势差异较大，喊叫水以南地区多为近东西走向丘陵地带，喊叫水至徐套地区为北低南高，由于地形的动力抬升和热力作用，造成喊叫水局地辐合上升运动加强，使得山区上空大气处于不稳定状态，为强对流性天气的发生发展提供了有利条件，因而导致此次冰雹天气发生。

4 卫星云图的演变特征

由6月21日16：00卫星云图可以看出，中宁县徐套至喊叫水一带有多个明显的中小尺度对流系统形成，且中卫市以西的甘肃境内有多个明显中尺度对流系统，17：00甘肃境内的中尺度对流系统不断东移与徐套至喊叫水一带的中尺度对流系统合并加强。18：00—20：00多个对流单体合并加强，在18：00—19：00随着能量的不断释放，进入20：00后，中尺度对流系统逐渐减弱并开始消散。此次冰雹天气是由多个中尺度对流单体引起合并加强引起，是一次典型的中小尺度对流系统造成的强降水过程。

由FY-2E红外云图可知，6月21日中宁县徐套地区上空有中尺度对流云单体，对流云单体迅速发展并很快消散。冰雹天气过程中，冷云中心TBB<-45 ℃，冰雹天气随着TBB的增大而逐渐结束，当TBB为-15～-5 ℃时，冰雹天气基本结束；当TBB接近0 ℃时，降雨减弱或停止。

5 结论

（1）由雷达资料可知，2015年6月21日17：00—21：00中宁县局地冰雹天气过程中降雹出现时间段为回波成熟阶段的后期及消散的初期，与回波强度迅速减弱的时段对应，当回波强度<20 dBZ时，冰雹、强降水趋于结束。

（2）由衛星云图资料分析可知，在此次冰雹天气过程中，冷云中心TBB<-45 ℃，冰雹天气随着TBB的增大而逐渐结束，当TBB为-15～-5 ℃时，冰雹天气基本结束。

（3）南海的暖湿空气与新疆北部的冷干空气交汇，为此次强对流天气提供了有利的水汽和不稳定能量。

（4）低空急流的建立和维持为此次强对流天气提供了充足的水汽。

6 参考文献

[1] 陈豫英，陈楠，杨侃，等.“2010.8.10”宁夏东部强对流暴雨天气分析[C]//2011年卫星遥感应用技术交流论文集.北京：气象出版社，2012：20-28.

[2] 纪晓玲，桑建人，马筛艳，等.贺兰山东麓宁夏一次极值暴雨过程分析[J].气象科学，2010，30（3）：332-337.

[3] 纪晓玲，胡文东，刘庆军，等.宁夏一次突发性暴雨中小尺度系统分析[J].宁夏大学学报（自然科学版），2007，28（1）：32-36.

[4] 白玲，赵光平，胡文东.711B雷达强降水天气的资料分析[J].宁夏工程技术，2004，3（3）：231-236.

[5] 郭媚媚，赖天文，罗炽坤，等.2011年4月17日广东强冰雹天气过程的成因及特征分析[J].热带气象学报，2012，28（3）：425-432.