辛秋玲++李昌玉
摘 要:對2014年西寧兩次暴雪天氣的物理量特征進行分析對比,結果表明:首先受不同影響系統(tǒng)的冷空氣入侵,隨著時間的變化散度場和渦度場會逐漸形成底層輻合高層輻散的降水有利環(huán)流配置;而垂直上升運動則會呈現(xiàn)出前期為強的上升運動,后期則開始下沉運動。伴隨降水的開始,降水中心附近的假相當位溫會明顯增大,一般都會達到44℃以上的高能區(qū);水汽通量場會出現(xiàn)強的水汽輻合高濕區(qū),整層的水汽通量散度值會較前期明顯增加,體現(xiàn)出水汽條件充足的狀態(tài);而當假相當位溫和水汽條件值逐漸減小時,實況降水也會減小并逐漸結束。
關鍵詞:暴雪 物理量 分析對比
中圖分類號:P427 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)08(c)-0114-02
1 高空分析
從2014年4月1日08時高空場分析,受蒙古槽底部短波槽影響,西寧市不斷有冷空氣侵入,青海省北部和西南地區(qū)各有一短波槽,兩短波槽不斷東移發(fā)展,并且到1日20時合并為較大范圍影響青海省東部地區(qū)的一條短波槽,而該市就在該短波槽范圍內(nèi)。受此次過程影響該市出現(xiàn)了大到暴雪的天氣。
2014年10月11日08時高空場表現(xiàn)為,本市位于蒙古槽底部的西風氣流中,露點溫度差為2℃,說明濕度條件好,等溫線密集,冷溫槽深厚,且冷空氣已影響到本市。
2 物理量場分析
2.1 散度、渦度分析
4月1日08時500hPa高度散度場上有兩個輻合中心,分別位于該省西部有輻合中心,中心值為4.2×10-5/s;河套偏西部及甘肅偏東部交界處有輻合中心,中心值為1.2×10-5/s,西寧市處于該輻合區(qū)內(nèi)。而在200hPa高度散度場上西寧市乃至青海省大部都處于大范圍的輻散區(qū),輻散中心在海南州興??h附近,中心值為2.8×10-5/s。這種底層輻合,高層輻散的環(huán)流配置是此次暴雪天氣的重要條件之一。到1日20時500hPa高度上該市處于明顯的輻散區(qū)。
通過對4月1日08時500hPa高度渦度場上西寧市附近有負渦度中心,中心值為-6.0×10-5/s,由于冷空氣不斷入侵,到20時西寧市處于正渦度區(qū),渦度強度為2.8×10-5/s,而正渦度中心與20時的散度中心位置一致,在海南州興??h附近,中心值為5.2×10-5/s。對渦度場進行垂直剖面分析可以看出,08時幾乎整層都是一個負渦度即輻散區(qū),而到20時700hPa以上為正渦度即輻散區(qū),同樣是底層輻合、高層輻散的環(huán)流配置。
2.2 假相當位溫、K指數(shù)
對4月1日假相當位溫場分析,500hPa高度08時的西寧處于40℃線附近但小于40℃,到了20時,西寧市即將達到44℃的高能;200hPa高度的假相當位溫也是從08時到20時有明顯的增長過程。在此次過程中,暴雪落區(qū)與假相當位溫線的密集帶有很好的對應關系,同時也反映出此次強降水過程存在有利的熱力條件。
4月1日K指數(shù)反映熱力穩(wěn)定度,雖然春、冬季的K指數(shù)比夏、秋季的K指數(shù)小,但分析K指數(shù)的移動路徑和值得大小變化也是很有必要的。而此次暴雨主要是在4月1日20時以后,分析K指數(shù)可以看出,08時的K指數(shù)為2℃,到20時,在海南州興??h出現(xiàn)K指數(shù)中心,中心強度為22℃,而西寧市的K指數(shù)也增加到5℃。到4月2日08時中心雖然消失,但該市K指數(shù)達到11℃。從K指數(shù)的移動路徑來看,從青海西南部不斷東移,待冷空氣完全移出西寧市,K指數(shù)范圍也隨即減弱東移出該市。10月11日08時到20時K指數(shù)從16℃增長為20℃,而從11日20時開始,K指數(shù)一直到14日才下降,而降雪在12日08時就已經(jīng)停止了,所以此次的K指數(shù)參考意義不大。
2.3 水汽通量、水汽通量散度
通過分析700hPa水汽通量場可知,這次暴雪的主要水汽輸送來自西南氣流,4月1日08時到20時的水汽通量中心帶從青海西南部東移到東南部,強度為0.3g/(cm·hPa·s),中心依然是在海南州興海縣附近,西寧市強度較08時增加到大于1g/(cm·hPa·s)的范圍。10月11日08時水汽通量中心位于我市附近,中心值為6g/(cm·hPa·s),西寧市強度大約5g/(cm·hPa·s)的范圍內(nèi);到了12日08時,中心值東移至河套地區(qū),而該市的水汽通量值下降為1g/(cm·hPa·s),降雪停止。
對水汽通量散度場進行垂直剖面分析可以看出,08時西寧市的水汽條件不好,到了20時達到,在500hPa高度有一個較強的水汽輻合中心,中心值達到3.5×10-7g·s-1cm-2·hPa-1。11日08時該市的水汽條件充足,在500hPa高度有水汽輻合中心,中心值為5×10-7g·s-1·cm-2·hPa-1,該市也在大于2×10-7g·s-1·cm-2·hPa-1的輻合區(qū)內(nèi);到12日08時,水汽明顯已經(jīng)下降,而實況降水也已停止。
2.4 垂直運動場
從4月1日08時500hPa垂直速度場分析,西寧市處于負值中心附近,值為-10~-12hPa·s-1的區(qū)域,負值中心位于海西州都蘭縣,從剖面圖分析(圖略),西寧市垂直速度值到2日08時為正值,說明前期一直維持強的上升運動,到2日08時為下沉運動。從10月11日500hPa垂直速度時間剖面圖分析可得,西寧市11日20時之前有兩個負值中心,即從10日到11日20時該市整層都為強的上升運動,到12日08時發(fā)展為正值中心,整層為下沉運動。而在500hPa高度的垂直運動場中,青海省中部有垂直速度的負值中心,中心值為-15hPa·s-1,西寧市位于負中心邊緣;到12日08時,該市垂直速度值變?yōu)檎怠?/p>
3 結語
綜合這兩次的暴雪過程物理量場分析,列出指標如下(見表1)。從兩次暴雪過程的物理量對比分析來看,由于影響系統(tǒng)和暴雪發(fā)生季節(jié)、時間不同,雖然從預報指標數(shù)據(jù)對比的相似度不是很高,但整體的物理量參數(shù)變化情況是基本相似的。首先受不同影響系統(tǒng)的冷空氣入侵,隨著時間的變化散度場和渦度場會逐漸形成底層輻合高層輻散的降水有利環(huán)流配置;而垂直上升運動則會呈現(xiàn)出前期為強的上升運動,后期則開始下沉運動。
參考文獻
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