2021年5月10-11日江西北部强对流天气过程分析
2021-12-06梁卫
梁卫
摘要:2021年5月10-11日,江西北部地区出现了长时间强对流天气,本次过程以分散性短时强降水为主,同时伴随强雷电,局部伴有冰雹和雷暴大风。南昌昌北机场从10日14:50开始出现雷雨天气,一直持续至11日10:50,中间间歇时间总长不超过5小时,实属罕见,共造成30架航班备降返航,60余架航班取消。通过分析本次强对流天气过程天气形势配置可以看出,500hPa短波槽东移配合700hPa和850hPa西南风急流强辐合造成了本次过程。
关键词: 强雷电;暴雨;冰雹;短波槽;西南急流
引言
强对流天气是江西省春夏季的主要灾害性天气[1],准确预报强对流天气一直是预报员们面临的难题之一,特别是强对流天气过程中伴随多种对流天气,如强雷电、大风、暴雨、冰雹等,它们的形成、发展和移动常常困扰着预报员们。因此,对强对流天气个例进行诊断分析,加强数值模式对比预报,进一步提高预报员总结经验的能力有非常重要的现实意义。
近年来,我国在强对流天气的研究方面取得较多成果,樊李苗等[2]研究了我国大量强对流天气过程,得到了短时强降水、强冰雹、雷暴大风和混合型强对流天气的环境参数特征。周后福等[3]分析多年的冰雹和雷暴大风等强对流天气,计算了不稳定指标及能量指标。应冬梅等[4]分析了几次典型的江西强对流天气过程,得到热有关短时强降水、雷雨大风和冰雹的雷达回波的特征差异。上述研究均为预报员预报不同类型的强对流天气提供了重要参考。
1实况分析
2021年5月10-11日,江西北部地区出现了长时间强对流天气,共有39个国家站出现了暴雨天气(如图1),其中有6站出现了大暴雨,本次过程以分散性短时强降水为主,同时伴随强雷电,局部伴有冰雹和雷暴大风。
南昌昌北机场从10日14:50开始出现雷雨天气,一直持续至11日10:50,中间间歇时间总长不超过5小时,实属罕见,本次过程降水量达61mm,期间以短时强降水伴强雷电为主,无明显大风(短时出现了最大阵风11.3m/s)。本次过程共造成昌北机场30架航班备降返航,60余架航班取消。
从昌北机场雷达回波演变(图略)可以看出,10日14:50本场开始出现强对流单体,之后逐渐弥漫至整个终端区,到了夜间22:30主要的强回波基本位于本场以南,但本场仍能看到很明显雷电,直到11日01:30以后,本场无对流回波,03:00以后,有一东北-西南向强回波带自西北向东南移动影响本场,本场维持了近3h的强雷雨天气,之后回波带南压,但08:30本场附近仍不断生成强回波单体,一直持续至10:30以后本场雷雨结束。
2 天气形势分析
从10日08时的中尺度分析图(图2a)可以看出,江西处高空槽前及低层切变南侧的暖湿气流中,低空急流(850hPa)和超低空急流(925hPa)主要在湖南东部辐合,700hPa急流伸展至赣北,为江西北部地区输送充足的水汽,同时从10日08时南昌站探空图(图2b)可以看出,上干下湿明显,CAPE=894.3J,CIN=0J,DCAPE=0.6J,K=34.8,SI=-1.5,0~6km垂直风切约10m/s,说明后续南昌有强对流发生可能,但雷暴大风可能性较小。
到了10日20时(图略),500hPa高空槽东移至南昌上空,低空急流和超低空急流汇聚在南昌附近,暖湿气流也在此汇合,此时浅层增暖,高层降温,层结趋于强不稳定状态,地面辐合线自湖南中东部延伸至南昌附近,配合高层200hPa上风场的明显辐散出流,有利于水汽在南昌剧烈的辐合上升。从南昌站探空图可以看出,CAPE=1187.8J,CIN=186.4J,DCAPE=13.4J,K=50,SI=-13.6,0-6km风切达26m/s,各对流指数预示本场后续还将有强对流天气发生。
对比10日08时和20时500hPa、700hPa和850hPa形势场,500hPa上有短波槽东移经过本场,冷侵入较为明显,而700hPa和850hPa西南急流显著加强东伸,其前端位于本场上空,有利于暖湿水汽在此剧烈辐合形成强对流性降水。
3 总结
2021年5月10-11日,江西北部地区出现了长时间强对流天气,通过分析各类实况和数值模式预报资料,得出以下结论:
1、本次过程是500hPa短波槽及700、850hPa低空急流辐合造成的强对流天气过程。
2、在过程前期近地面长时间增暖形势下,应多关注暖区强对流降水,尤其是上空有冷侵入时雷暴会更强,同时还可能伴冰雹。
3、一般而言能量释放到一定程度会有所减弱,但若低层急流的不断涌入仍需考虑能量的聚集。
4、对于暖区对流性降水EC模式有明显不足,但其形势场有较好的参考意义。而华东9km模式对暖区风速(尤其是急流)辐合性降水模拟结果较好,但系统过境时的降水常常偏弱。
参考文献
[1]刘献耀,许爱华,刘芳.江西省春夏季强对流天气气候特征分析[J].氣象与减灾研究,2009,32(4):50-56.
[2]樊李苗,俞小鼎.中国短时强对流天气的若干环境参数特征分析[J].高原气象,2013,32(1):156-165.
[3]周后福,邱明燕,张爱民,等.基于稳定度和能量指标作强对流天气的短时预报指标分析[J].高原气象,2006,25(4):716-722.
[4]应冬梅,许爱华,黄祖辉.江西冰雹、大风与短时强降水的多普勒雷达产品的对比分析[J],气象,2007,33(3):48-53.