2020年6月20日14时至21日石河子大风天气分析
2021-05-31八师石河子气象台新疆石河子市832000刘盛梅
(八师石河子气象台,新疆石河子市,832000)刘 兰 刘 莉 刘盛梅
1 天气实况
2020年6月20日午后至夜间,石河子垦区普遍出现大风、沙尘、雷阵雨天气,莫索湾出现沙尘暴,21个区域站达大风,极大风速最大值出现在142团四营20连23.9m/s,最大降水出现在142团33连10.3mm,莫索湾沙尘暴最小能见度为341m,此次大风范围广,强度强。
2 大风沙尘因子
2020年6月20日午后到夜间石河子垦区出现大风沙尘天气过程,形成大风的环流背景以及动力、热力学形成机制,特别是在区域性大风预报方面提出了预报指标,对欧洲细网格产品进行解释检验,为今后此类大风沙尘天气积累预报经验,提高预报准确率,寻找大风指标,精准预测预警大风有更加全面的认识。
2.1 环流背景及影响系统
2020年6月19日08时西西波利亚低槽分为南北两支,影响我区的系统为南支槽,6月20日08时500hpa高空图(图1)上欧亚范围为两脊一槽型,欧洲和贝加尔湖地区为脊区,西西波利亚到中亚地区为低槽活动区,位于里咸海高压脊向北伸展,短波槽东移并不断南压,6月20日08时低槽东移到75°E附近,并南伸到45°N范围,6月20日20时该主槽快速东移到83°E,其槽线南段进入北疆产生影响,从低槽位置动态演变图(图2)可以看见,从6月18日~20日低槽是不断东南下加强,于6月20日夜间过境影响北疆,造成一次较强的大风降温天气。
2.2 地面图分析
2020年6月20日17时地面图上,6月20日08时~21日08时中亚到新疆西部等温线明显加密,风场与温度场接近垂直,具有很强的斜压性,锋区两侧辐合加强,锋区在东南下中明显增强。
图1 2020062008 500hpa形势场
图2 2020062020500hpa槽线动态演变图
2020年6月20日17h分析地面图上,冷锋已压到新疆西部阿勒泰、克拉玛依、石河子西侧附近对应上游高压中心强度1017.5hpa,正变压增加10hpa,露点场表明西部湿冷,东部干热,露点锋梯度明显加大,地面剧烈增温加热导致热力不稳定性增强,6月20日17h-21日05h受地面加热作用,北疆天山北坡带沿天山一带石河子垦区气温迅速上升,最高气温迅速上升到33.4至34.5℃,热力不稳定显著增强,6月20日20时以后西北方向冷空气快速东南下,与北疆盆地暖空气交汇,锋区快速增强,引发大范围大风、沙尘、降水降温天气过程。
3 模式对大风预报检验
3.1 EC细网格风场预报
2020年6月18日20时EC-thin预报图上(图5),850风场6月21日02h~21日05h,北疆偏西风不断加大,强风区逐渐自西向东移动,6月21日02h强风区进入石河子垦区形成了18~20m/s的大风区,克拉玛依市有最大风速中心24m/s的大风区,炮台西侧有5个测站风速20m/s,由于上游大风区的存在,加之强烈的不稳定环境条件导致出现了大范围的大风、沙尘天气。
6月20日20时850hpa温度预报图上,明显看出有一条准西北东南向等温线密集带,在不到5个经度范围内东西温差达到6~8℃,而在20日23h快速移过,在短短的3h内本地上空温度从26.3℃下降到22.6℃,显示有明显的锋区加强过程。
海平面气压预报图上,6月20日08h到17h北疆沿天山地区气压保持在1 001.7~1 005.3hpa,从6月20日20h开始气压迅速增大,23h本地气压增大到1 012~1 013.3hpa,在短短的三小时内气压增大了7.4~10.3hpa,每隔三小时气压是不断加压,预示着将有较强的冷空气入侵,分析大风预报何时时段起风、加大、持续时间,地面最大风速可以达到多少等级,越接近天气来临的预报升压强度越强,地面风速越大,结果表明其等级与实况等级相一致。
图3 Ecthin-850hpa-uv-2102h
图4 Ecthin-850hpa-uv-2105h
3.2 Ec-thin风场检验
Ec-thin风 场预报图上,850风场从6月20日20h到22时,北疆西北风不断加大,强风区逐渐东南移,20日21时至20日23时强风区进入石河子垦区,形成了16.1~24.9m/s的大风区,由于大风区的存在,强烈的不稳定环境条件导致出现了大范围的大风天气,极大风速最大值出现在142团四营20连23.9m/s。在850hpa温度预报场上有一条准东西向等温线密集带压在石河子,19时至23时快速东南下,石河子温差4~6℃,明显锋区加强的过程。
海平面气压预报图上,6月20日20h气压场由负变压变为正变压,22~23h加压达9.2hpa,22~00时气压最大,00时的海平面气压达1 013.3hpa。
与实况风速值相比较结果表明:石河子垦区风速≥10m/s的时段主要在20日18时至23时,Ec-thin风场预报大风出现时段与实况大风出现时段接近,强度也较为准确;气压场加压时段与实况大风时段较为接近。
4 预报预警
4.1 预报预警准确性
2020年6月20日17时52分石河子气象台发布大风蓝色预警,6月20日19时25分发布雷电黄色预警,6月20日20时30分发布沙尘暴黄色预警,预计6月20日傍晚至夜间,垦区将出现大风天气,普遍7级偏西阵风,北部风力7到8级,同时伴有沙尘天气的可能性较大,请做好防御工作。
4.2 预报预警及时性
此次强大风沙尘天气出现前及时发布了雷电黄色预警信号,大风蓝色预警,提到可能伴有雷电、大风沙尘天气,准确及时进行了滚动服务。
表1 Ec-thin20200620日石河子海平面气压场(hpa)
4.3 大风天气预报经验总结
(1)EC-thin850hpa预报图风场预报12~13m/s时,可以考虑出现4-5级偏西阵风,局地考虑预报5级偏西阵风。
(2)EC-thin850hpa预报图风场预报16~18m/s时,可以考虑出现5-6级偏西阵风,局地考虑预报6~7级偏西阵风。
(3)EC-thin850hpa预报图风场预报18~20m/s时,可以考虑出现7~8级偏西阵风,局地考虑预报8~9级偏西阵风。
大风沙尘天气过程前期,综合分析EC细网格资料风场预测,结合当地地形条件,分析热力、动力条件,环流形势及预报员经验总结做出本地精准大风预报预警。
5 结语
此次大风沙尘天气过程的前两天,EC细网格风场预报一直变化不大,与实况比较接近,天气程过前及时进行服务,同时也存在一些不足和问题,首先发布大风预警等级不好把握,反映在对大风天气的把握上有待加强,全垦区来说不同地方的精细预报分析和大风指标有待进一步研究,仍需做好各家模式在大风沙尘天气过程中的检验工作。