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河西走廊干旱区一次雹暴天气过程分析

2019-04-01张艳艳

吉林农业 2019年7期
关键词:冷平流西北风酒泉

张艳艳

(兰州资源环境职业技术学院,甘肃兰州730021)

1 环流形势及影响系统分析

1.1 高空环流形势分析

分析2015年6月9日08时高空图可以发现,300hPa上(图a)从新疆北部到河套地区有一支西北风强风速带经过河西走廊上空。500hPa(图b)贝湖南侧有一横槽,配有冷中心温度达-20℃的冷温度槽,其底部已伸入到河西走廊到青藏高原的北部,新疆北部到河西走廊西北风风速普遍在24m/s以上。与500hPa贝湖横槽对应,700hPa上(图c)则为一中心高度为296gpdm的低涡,冷温度中心为-4℃。低涡底部到河西走廊的冷温度槽槽线达3根,暖中心位于甘肃河东平凉附近。整个河西地区为西北风,风速在 12~20m/s。此外,500hPa上敦煌到酒泉 T-Td 在 1℃~5℃,水汽条件丰富,有利于对流的发展。

1.2 地面影响系统分析

6月8日河西走廊受地面低压控制,最高气温较7日普遍升高了4℃~7℃,为大气积蓄了大量的热量。8日20时到9日08时,地面低压迅速东退到河套地区,横槽底部冷空气南压,走廊中西部大部分地方出现了小雨天气。9日14时(图d),地面上为“西高东低”形势,锋面位于张掖和武威之间,锋后酒泉以西有大片的积雨云发展,并已开始出现阵性降水天气。到20时,北部冷空气进一步补充进河西走廊中西部,在酒泉与张掖之间形成1007.5hPa的小高压,同时3h变压明显增大,酒泉甚至达到3.6hPa。低层强冷空气的入侵造成酒泉的冰雹天气。

综上所述,这是一次西北气流中“冷平流型”雹暴天气过程,出现在锋后的冷区中,700hPa冷平流比500hPa强,上下层大气温度差大。

2 局地环境场分析

2.1 垂直风场特征

分析2015年6月9日08时700~300hPa高空风场发现,从新疆北部到河西走廊均为一致的西北风,从低层到高层风速随高度增加,有明显的风速切变。700hPa风速在12~20m/s,到500hPa风速普遍增大到24m/s以上,300hPa西北风强风速带最大风速中心位于张掖,达32m/s,冰雹天气就出现在高空急流中心的后侧。计算9日08时敦煌、马鬃山、酒泉、张掖700~300hPa平均风垂直切变,发现强切变层在700~500hPa,张掖最大为5×10-3s-1,与冰雹出现地相吻合。因此,河西走廊此次雹暴天气发生前从低空到高空均为西北风,冰雹天气出现在高空急流核的后侧;同时700~500hPa风速垂直切变大,有利于雹云发展。

2.2 温度平流特征

从2015年6月9日08~20时700hPa和500hPa温度平流图可以看出,08时700hPa冷平流中心在内蒙西部,河西走廊处在-5×10-5℃/s的冷平流区中,500hPa酒泉到武威均为冷平流,最强中心位于张掖,为-11×10-5℃/s,冷平流随着高度的增加明显加强,使不稳定层结发展加强。20时,河西走廊中东部700~500hPa仍为冷平流,但是700hPa冷平流增强到-13~-15×10-5℃/s,而500hPa冷平流减弱,层结不稳定性减弱,强对流天气也随之减弱。

2.3 T-lnp图及大气稳定度指标演变

T-lnp图是分析强对流天气重要的方法之一,分析了6月9日张掖及上游酒泉08时、14时、20时T-lnp图特征及CAPE值、K指数、Δθse、SI指数的演变情况,其中,14时的T-lnp图是在08时探空资料基础上进行订正构建的。08时从敦煌到张掖上空均有不稳定能量,但不稳定能量较小,经过订正的14时T-lnp图上酒泉、张掖上空有明显正不稳定能量(图略),到20时不稳定能量增大,酒泉温度露点分布呈下层暖湿,中上层干冷的降雹层结,张掖整层湿度增大。

3 多普勒雷达资料分析

2015年6月9 日出现在河西走廊中西部的雹暴天气出现在 14:00~20:30,本文选取张掖 CINRAD-CC 多普勒雷达,分析此段时间内的雷达资料特征。从组合反射率因子的演变来看,14:00后南部祁连山区近地层大气受地形抬升作用对流云系发展,民乐于14:05首先出现雷阵雨天气,但大于35dBz强回波持续时间较短,很快减弱消散。14:30以后随着北部冷空气向南渗透,对流单体在雷达测站西侧不断被激发,在东移过程中逐渐合并。15:29雷达测站西北方一超级单体进入高台境内,其最大反射率因子>65dBz的强回波持续至15:57,对应的回波顶高达11Km,VIL>35Kg/m2。此超级单体造成高台县巷道镇、宣化镇、骆驼城镇等6个乡(镇)出现了冰雹天气。此后在东南移动的过程中强度逐渐减弱,临泽、甘州、山丹出现雷阵雨天气。

4 结语

这是一次西北气流中“冷平流型”雹暴天气过程,300hPa存在高空急流,700~500hPa有强切变层,为强对流天气的发生发展提供了有利的大尺度环境条件。此次雹暴天气出现在锋后的冷区中,对流层中低层冷平流随着高度增加而加强,有利于不稳定层结的发展。

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