锡林郭勒盟一次强对流天气过程分析
2021-03-08晨阳
晨 阳
(锡林郭勒盟气象局,内蒙古 锡林浩特 026000)
短时强降水在我国天气预报业务中一般指 1h雨量在20 mm或3 h雨量在50 mm以上的降水事件[1]。由于其预报难度较大,因此,短时强降水的监测和预报预警也越来越受到众多学者专家的关注[2],狄潇泓等[3]、孙磊等[4]通过分析物理量指标得出,充沛的水汽、深厚的湿层、中等强度的对流有效位能等有利于短时强降水的发生,本文将利用Micaps、自动站、雷达等资料对2019年6月25日锡林郭勒盟的一次强对流天气进行综合诊断分析。
1 天气实况
受暖湿气流影响,2019年6月25日14时~26日0时,锡林郭勒盟(以下简称“锡盟”)出现了强对流天气,出现1站大暴雨,6站暴雨,并伴有短时雷雨大风,冰雹等强对流天气。强降水主要集中在阿巴嘎旗北部,本次过程的过程最大雨量(130.1mm),最大小时雨量(58.8mm)均出现在阿巴嘎旗北部的巴彦乌拉嘎查;冰雹及雷暴大风主要分布在东乌珠穆沁旗北部及阿巴嘎旗北部,最大风速达21.7m·s-1。
2 环流背景
2019年6月25日08时,500hPa的影响系统为高空浅槽,有利于引导高纬度的弱冷空气南下,锡盟位于高空槽前的西南气流里;700hPa在阿巴嘎旗北部至苏尼特左旗北部存在一切变,有一定的辐合上升运动;850hPa的暖舌伸向锡盟北部地区,前期低层增暖,为强对流天气的发生提供不稳定条件;地面受一低压控制。25日20时,500hPa的高空槽发展并略有东移,而在700hPa、850hPa上均为一致的西南风影响,为锡盟地区提供充足的暖湿气流,有利于强对流天气的发生发展;地面低压发展为蒙古气旋,它所表现出的天气多种多样,其中以大风为主。
(a) (b)
3 不稳定度
由于受到暖湿气流的影响,锡盟地区的K指数从2019年6月25日08时~20时一直在增大,25日早上,锡盟中部地区为高能区,K指数在36℃左右,25日晚上,以锡盟地区西北部为中心的区域K指数>40℃,说明大气从早晨开始就处于不稳定的状态,并且不稳定度一直在增加。另外对锡林浩特站(54102)08时的温度对数压力图订正至14时,可以看到订正后的CAPE值为1 635.4J·kg-1,CAPE值与传统的不稳定指数相比,对大气的整体结构反应更加贴切,订正后的数值说明大气的不稳定度有利于强对流天气的发生。而且分析探空曲线可知,600hPa以下温度露点差≤2℃,暖湿空气接近饱和,湿层较为深厚,500hPa高度存在较弱的干侵入,而且500hPa以下的风向随着高度顺转,低层西南风,高层偏西风,环境风的垂直切变也比较明显,风垂直切变得强度与雷暴的组织程度呈正相关,这样的探空条件有利于本次短时强降水、雷暴大风以及冰雹强对流天气的出现。
4 水汽条件
从2019年6月25日08时~20时,700hPa上锡盟北部地区的比湿从8g/kg增加到了10g/kg,850hPa的比湿场可以看到,在25日早晨,锡盟北部地区的比湿就已经达到了12g/kg,如此高的含水量为暴雨的发生提供了水汽可能条件。
从相对湿度上来看,25日08时开始,锡盟大部地区上空850hPa~700hPa之间的相对湿度都在70%以上,可以看出此次降水之前空气的含水量丰富,特别是在850hPa高度上,阿巴嘎旗北部上空的相对湿度局地达到了100%,与暴雨区吻合较好,除此之外大部分地区的水汽条件虽好,但并未达到饱和,也正解释了此次强降水出现的局地性。
5 雷达图分析
追踪分析2019年6月25日14时~18时主要短时强降水(≥20mm·h-1)落区及出现雷暴大风、冰雹的站点回波演变表明,图1可以看到,从13时47分开始,阿巴嘎旗北部已经存在50dBz的回波,移速不快,到16时09分,回波发展加强范围增大,最强中心达到65dbz,之后东移并逐渐减弱,在17时57分~18时37分在阿巴嘎旗北部地区至东乌珠穆沁旗西部地区存在大片强度在35dbz及以上的回波区域,而此时位于阿巴嘎旗北部的巴彦乌拉嘎查附近仍存50dbz的强回波。
(a) (b)
分析2019年6月25日15时29分位于阿巴嘎旗西北方向的强回波剖面图,可看到回波伸展高度达14km,强度为60dbz的强回波也伸展至8km,对流强度较强,但没有看到明显的回波悬垂结构特征,回波接地,表明降水已经开始;从16时49分的78号产品OHP可知,在阿巴嘎旗北部和东乌珠穆沁旗都有100mm/h的降水量预测值;16时20分的57号产品VIL 值可看到,对应出现冰雹的区域阿巴嘎旗本站以及北部地区和东乌珠穆沁旗西部VIL值都达到了60,同一时次的59号产品,指示冰雹指数在阿巴嘎旗以及北部地区出现冰雹的可能性也有较好的指示,综上所述,本次强对流天气主要以短时强降水为主,伴有冰雹和大风天气。
6 结束语
①本次强对流天气过程是受高空槽和低层暖湿气流的共同影响;②满足水汽条件,不稳定层结合抬升条件,并具备有利的低空西南气流和垂直风切变条件,使强对流得以维持发展;③前期出现冰雹天气,65dBz的强回波,较强的环境风切变,大的VIL值,HI指数等均可看出;分析强回波剖面特征,后期大片的35dBz及以上的回波,深厚的湿层,OHP等产品觉可看出后期主要的强对流天气为短时强降水天气,本次强对流过程还伴有雷暴大风天气。