哈斯高娃
摘 要:對流天氣的分析包括了天氣類型的識別以及中尺度過程的分析,主要是確定深厚中尺度對流系統(tǒng)發(fā)生和發(fā)展的四個條件,對中尺度對流天氣的環(huán)境場條件技術進行分析,將其廣泛的運用在強對流的天氣預報中。本文就建立在中尺度對流天氣的天氣預報圖分析的基礎之上,深入的剖析了怎樣靈活的運用觀測資料,對環(huán)境場條件進行分析,希望能夠更好的推動天氣觀測工作健康有序的開展。
關鍵詞:對流天氣預報;環(huán)境場;條件
中尺度對流行天氣包括短時降雨、冰雹和雷暴等,主要是在大尺度環(huán)流的背景下,各類物理條件共同作用產生的天氣系統(tǒng)。中尺度對流系統(tǒng)以及影響天氣的主要特點是壽命短、范圍小,但是空間存在有劇烈的變化。從目前的發(fā)展來看,現有的預報模式很難精準的預測這類系統(tǒng),未來中尺度天氣系統(tǒng)預報需要將定量和定性、主觀和客觀緊密的聯(lián)系起來。所以,未來還有很長的路要走。
一、對流天氣圖分析
對流天氣主要是對對流天氣中的對流系統(tǒng)以及發(fā)生、發(fā)展的環(huán)境場條件進行分析。中尺度對流系統(tǒng)主要是借助雷達和衛(wèi)星等實現的。其發(fā)生以及發(fā)展的環(huán)境條件主要是建立在天氣圖分析的基礎之上的,也就是對流天氣圖。這種分析是基于常規(guī)天氣圖之上的,對產生強對流天氣的四個條件急性分析,結合觀測和數值分析預報資料分析4個條件的特征系統(tǒng),產生的高空和地面綜合圖。
1.對流天氣高空圖
對流天氣高空圖主要是分析等壓面的濕度場、溫度場以及上風場,找到適合對流產生的有利條件。
風場的分析主要是為了確認抬升條件以及垂直風切變條件,需要明確低層的輻合區(qū)和高層的輔散區(qū)。Ogura(1979)明確提出,對流發(fā)生之前或者是對流發(fā)生之后,會存在有中尺度堵孔輻合以及上升的情況。Wilson(1986)提出,大部分的風暴發(fā)生的位置在輻合線周圍。強對流天氣的發(fā)生和低層水汽輻合有著緊密的關聯(lián)。所以高空分析需要確定對流層低層和近地面層的輻合區(qū)。如果對流層低層以及近地面層風場的風向氣旋性存在有切變的情況時,需要在沿風交腳最大的位置對切變線進行分析;風場風速輻合較為明顯的情況下,需要在最大風速的前端對輻合線進行分析。
2.地面分析
高空觀測的資料較為松散,很難從高空圖判斷出對流天氣的發(fā)生情況,也不能對中尺度環(huán)境場的情況有一個全方面的分析。中尺度抬升會讓能量不穩(wěn)定的釋放,出現對流初生的情況。近地面的抬升更多的是因為邊界、水平不均衡加熱引起的。
在對地面進行分析的過程中,鋒是重要的組成部分。水平鋒兩側氣象要素發(fā)生明顯的變化。氣象要素的變化如果無法滿足鋒的需求,就無法確認出對流出現的區(qū)域以及發(fā)生的時間。
中尺度分析中,需要對海平面氣壓場進行更加精準的分析,地勢平坦的位置,可以隔1℃或者是2℃進行分析。一般情況下,地面溫度梯度最大的位置對地面冷風進行分析;在地面露點溫度梯度最大的位置,對露點鋒進行分析。
調查研究顯示,邊界層輻合線在對流層觸發(fā)中占據著重要作用,因為觀測資料的影響,中尺度輻合線的分析主要是分析地面風場。地面風具有突出的風向氣旋性切變或者是明顯的風速輻射時,需要對地面輻合線進行分析。
天氣云和云分析在對地面中尺度分析中也占據著重要作用。在對雷暴、大風和冰雹等進行分析之后,可以了解到對流活動的位置以及天氣類型等。
二、客觀物理量診斷技術
利用對流天氣圖分析技術,對天氣進行識別,可以確定對流天氣中國的水汽以及垂直風切變情況。但是定量分析的過程中,更多的是需要靈活的運用各種類型的觀測資料以及數值模式對降水量和抬升指數等進行分析。在對這些特征物理量進行分析,可以了解到初始階段到預報時段內的變化情況,對上面4個條件進行定量判斷。物理參數診斷更多的是借助各類算法進行分析診斷,做好分析工作。在對高空、中空和低空急流的切變線進行分析之后,可以了解到大尺度抬升和垂直風切變強弱表現的較為突出。所以在實際的工作中,對流天氣的客觀分析技術主要是考慮水汽以及不穩(wěn)定條件的物理量情況。
三、結論
1.中尺度對流天氣的高空分析圖主要是借助濕度場、溫度場對切變線和干線的特征系統(tǒng)進行分析,確定中尺度對流系統(tǒng)發(fā)生的水汽切變條件。
2.中尺度對流天氣的地面分析圖主要是借助地面、海平面的風場、濕度場和溫度場等觀測資料進行深層次的分析,明確中尺度鋒面以及邊界線的位置和主要特點,更好的分析中尺度對于對流系統(tǒng)發(fā)生和發(fā)展地面觸發(fā)情況,這樣能夠更加精準的對對流天氣短時天氣情況進行預報。
3.中尺度對流天氣的客觀條件主要是對數值模式進行觀測、及時跟蹤,確定中尺度對流系統(tǒng)發(fā)生以及發(fā)展特征演變特征,定量確定可能出現的強對流天氣的類型以及強度。
早在2009年就已經形成了對流天氣圖分析,成為國家氣象局進行強對流天氣短時和短期預報的重要依據。發(fā)展到2010年,已經較為完善,形成了“強對流天氣分析”,其作為國家級的強對流天氣預報的重要產品,開始傳遞到省級和縣級的氣象臺站。過程中,工作人員分析已經出現的對流和強對流天氣,確定未來可能會出現的氣象天氣,并確認可能會影響到的區(qū)域,提前做好準備工作,將可能造成的損失降到最低。
四、結語
中尺度對流天氣的分析方法和技術在我國的應用時間不長,關于特征系統(tǒng)和特征物理量等方面都需要加大研究力度。另外,對流天氣圖的分析還主要集中在常規(guī)和加密地面觀測資料上,判斷六小時以上的強對流天氣相對校準,短時的中尺度對流系統(tǒng)的分析和預報工作尚待完善。為了能夠更好的滿足需求,雷達、衛(wèi)星等觀測手段還需要繼續(xù)深入的發(fā)展。
參考文獻:
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