趙碧瑩
摘要:滿洲里地處呼倫貝爾草原西北部,與俄羅斯、蒙古國接壤。夏季雷雨大風(fēng)、短時強(qiáng)降水、雷電等強(qiáng)對流天氣時有發(fā)生,給城市運(yùn)行、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等帶來一定的影響。本文應(yīng)用天氣形勢分析、穩(wěn)定度和水汽條件分析、以及多普勒天氣雷達(dá)分析對2015年夏季一次影響滿洲里的局地雷雨大風(fēng)天氣個例進(jìn)行分析,增強(qiáng)該類天氣分析能力尤其是多普勒天氣雷達(dá)分析能力,提高預(yù)報預(yù)警準(zhǔn)確率,更好地為防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)。
關(guān)鍵詞:雷雨大風(fēng);輻合;多單體風(fēng)暴
前言
2015年8月18日13時至14時滿洲里市局地出現(xiàn)了雷雨大風(fēng)天氣,滿洲里國家基準(zhǔn)站1小時降雨18.0mm,極大風(fēng)速達(dá)7級。同時伴有氣壓驟升、氣溫急降,24分鐘內(nèi)氣溫下降7.3℃,29分鐘內(nèi)氣壓升高1.5hpa,風(fēng)速增大10m/s(達(dá)15.4m/s),風(fēng)向由西北轉(zhuǎn)為東南,改變近200度。13時14分觀測站聞雷,閃電定位監(jiān)測資料顯示,本站以東的新巴爾虎左旗境內(nèi)閃電定位儀監(jiān)測到多處雷電活動。
根據(jù)調(diào)查,扎賚諾爾區(qū)境內(nèi)西大營一帶,受強(qiáng)降雨影響低洼地帶居民平房進(jìn)水,造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。
1 環(huán)流形勢分析
8月18日8時,500-700hpa鄂霍次克海至貝加爾湖以東大陸高壓脊維持,并呈近東西向,同時蒙古低渦東移并做逆時針旋轉(zhuǎn),本站處于阻高后低渦第一象限。8月18日8時,850百帕UV場上,本站處于偏南風(fēng)區(qū),并有偏南風(fēng)和東風(fēng)切變存在。有一定的水汽輸送,切變提供了動力背景條件。地面低壓呈東北西南向,北部形成弱中心,本站位于低壓中心附近。天氣形勢有利于對流性天氣發(fā)生。
2 綜合分析
偏東風(fēng)將日本海水汽輸送至內(nèi)陸,渤海灣也有一定的水汽輸送,本站處于濕區(qū),切變線、干線附近,具備了對流發(fā)展的中尺度條件。
3 穩(wěn)定度和水汽條件分析
2015年8月18日8時,在變溫圖上,本站周圍850hpa正變溫, 500百帕為負(fù)變溫,大氣層結(jié)條件易于發(fā)生不穩(wěn)定。在K指數(shù)分析場上,本站東部存在36℃大值中心,本站大于32℃,層結(jié)不穩(wěn)定。850hpa比濕場存在12g/kg大值中心,本站接近10g/kg,水汽條件好。在相對濕度場上,700hap達(dá)90%-100%,850hap達(dá)80%,整層大氣比較濕潤,容易達(dá)到飽和,有利于降水產(chǎn)生。從圖中還可以看出,在濕區(qū)南部有向北凸起,等比濕線密集,水平干濕分布不均勻,引起大氣不穩(wěn)定;在K指數(shù)高值區(qū)南部同樣存在向北凸起的區(qū)域,等K指數(shù)線密集,水平能量分布不均勻,有利于對流發(fā)展。
4 邊界層輻合分析
地面1000hpa流場上,呼倫貝爾西部、北部有一偏北和偏南方向明顯的氣流輻合帶,地面10m風(fēng)場也與之相對應(yīng)。說明地面有弱冷空氣活動。有利于強(qiáng)對流天氣的發(fā)展、維持與北抬,輻合帶與雷雨大風(fēng)出現(xiàn)的位置基本一致。在暖濕的環(huán)境中,雷雨大風(fēng)在邊界層輻合線的作用下得以爆發(fā)。
5 衛(wèi)星云圖分析
切變云帶旋轉(zhuǎn)過程中分離出小云團(tuán),從西南向偏北移動發(fā)展,影響本站產(chǎn)生雷雨大風(fēng);同時有自東南向西部移動的出流云線活動,帶來陣雨天氣。雷暴云團(tuán)在紅外圖像上,表現(xiàn)為孤立的團(tuán)狀,云頂亮溫較高,東部移來的出流云線清晰;可見光圖像上,表現(xiàn)為亮白的塊狀,邊界清晰,出流云線不明顯。
6 多普勒天氣雷達(dá)回波分析
8月18日中午局地強(qiáng)對流天氣過程是受高空冷渦、低層低渦切變和地面冷空氣共同影響造成的。過程回波發(fā)展旺盛時出現(xiàn)排列成帶狀的雷暴群,強(qiáng)中心反射率因子達(dá)63dBZ具有多單體風(fēng)暴回波特征。
組合反射率因子9時07分,在雷達(dá)站西南方向100KM附近(新巴爾虎右旗境內(nèi))出現(xiàn)小范圍塊狀回波,至9時43分,反射率因子空間梯度增大,發(fā)展成普通單體風(fēng)暴,回波結(jié)構(gòu)密實(shí),強(qiáng)中心的反射率因子達(dá)55dBZ。由于受邊界層輻合的觸發(fā),形成較短的帶狀強(qiáng)回波帶。12時40分位于雷達(dá)站西南方12-25km處。帶狀回波長約30km,呈東北--西南向,回波中心最大強(qiáng)度為58dBZ。緊接著,回波生消合并,形成多個對流單體繼續(xù)發(fā)展增強(qiáng),快速北移經(jīng)過雷達(dá)站,最強(qiáng)反射率因子達(dá)63dBZ。據(jù)監(jiān)測13~14時段,強(qiáng)中心所經(jīng)之處,出現(xiàn)雷雨大風(fēng)。圖8顯示在12時52分平均徑向速度圖上,雷達(dá)站附近存在明顯的徑向輻合,速度達(dá)16m/s和-16m/s。雷達(dá)監(jiān)測綜合切變值達(dá)490E-4/S,且成閉合帶,天氣發(fā)生時存在很強(qiáng)的風(fēng)切變,其位置與陣風(fēng)鋒相對應(yīng),同時地面測站出現(xiàn)了15m/s的雷雨大風(fēng)。風(fēng)暴追蹤產(chǎn)品顯示,雷達(dá)站東南方向有多個單體活動,成帶狀排列,逐漸向東北移動,經(jīng)過雷達(dá)站時有單體合并,并產(chǎn)生天氣,之后繼續(xù)向東北移動。隨著輻合上升區(qū)北抬,邊界層輻合線消失,整個過程結(jié)束。
7 小結(jié)
7.1 蒙古低渦東移轉(zhuǎn)向,阻高的維持,地面弱輻合,是雷雨大風(fēng)發(fā)生的天氣背景條件。
7.2 中低層水汽條件較充沛,大氣層結(jié)不穩(wěn)定,邊界層輻合明顯,風(fēng)廓線監(jiān)測顯示,過程中存在較弱的垂直風(fēng)切變。以上為雷雨大風(fēng)的產(chǎn)生提供了充分的條件。
7.3 綜合切變產(chǎn)品顯示,天氣發(fā)生時存在很強(qiáng)的風(fēng)切變,對地面大風(fēng)的預(yù)報有一定的指示意義。
7.4 分析表明在塔狀積云的后期,降水激發(fā)下沉氣流,云中上升氣流達(dá)到最大。冷性下沉氣流在垂直和水平方向上擴(kuò)展,與單體運(yùn)動前方的低層暖濕空氣交匯而形陣風(fēng)鋒,造成地面短時間的氣壓驟升、氣溫劇降、風(fēng)力增大。
7.5 滿洲里天氣雷達(dá)自8月1日試運(yùn)行,對雷達(dá)產(chǎn)品的使用還有待于進(jìn)一步檢驗(yàn)、提高。
參考文獻(xiàn)
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