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        呼倫貝爾市一次強(qiáng)降水天氣診斷分析

        2019-12-03 06:50:19杜金玲
        南方農(nóng)業(yè)·中旬 2019年8期
        關(guān)鍵詞:比濕

        摘 要 2018年4月13—14日,受蒙古氣旋影響,呼倫貝爾市中南部出現(xiàn)了一次強(qiáng)降水天氣,通過(guò)分析環(huán)流形勢(shì)、蒙古氣旋強(qiáng)度、水汽條件、動(dòng)力條件等得出結(jié)論,高空短波槽東移促使地面蒙古氣旋發(fā)展強(qiáng)盛,頂部冷暖空氣劇烈交匯,水汽充沛,造成本次強(qiáng)降水天氣過(guò)程。

        關(guān)鍵詞 蒙古氣旋;有效位能;比濕;復(fù)合線

        中圖分類號(hào):S16 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.23.067

        內(nèi)蒙古東北部初春與晚秋大雪、暴雪是常見(jiàn)的災(zāi)害性天氣,通常伴有大風(fēng)、降溫,給農(nóng)牧業(yè)和交通等帶來(lái)很大影響[1]。2018年4月13日白天至夜間,呼倫貝爾市出現(xiàn)了大范圍的雨雪天氣,牧區(qū)大部伴有平均5~6級(jí)、陣風(fēng)7~8級(jí)的偏東風(fēng),出現(xiàn)“白毛風(fēng)”天氣,多地水平能見(jiàn)度下降至不足100 m,路面濕滑,給公路交通、民航、畜牧業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了不利影響。

        1 天氣過(guò)程概述

        降水從2018年4月13日8:00開始,至2018年4月14日8:00基本結(jié)束,其中新巴爾虎右旗、新巴爾虎左旗、鄂溫克族自治旗、扎蘭屯市、牙克石市日降水量突破當(dāng)日歷史極值(1960—2017年)。強(qiáng)降水過(guò)程主要集中在2018年4月13日11:00—23:00,按照12 h降水量等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),呼倫貝爾市西南部和中南部出現(xiàn)暴雪,其中牙克石市降雪量12.9 mm,新巴爾虎左旗南部大雨(雨夾雪),降水量27.1 mm,14:00—15:00阿木古郎鎮(zhèn)出現(xiàn)直徑8 mm的冰雹,并伴有雷電,1 h降水量達(dá)

        15.2 mm;呼倫貝爾市東南部中雨(雨夾雪)。

        2 高空環(huán)流及影響系統(tǒng)

        2.1 500 hPa高度場(chǎng)

        2018年4月13日8:00 500 hPa高度場(chǎng)上,貝加爾湖地區(qū)有一較深低槽,槽后冷中心溫度達(dá)-32 ℃,呼倫貝爾市處于暖脊中;2018年4月13日20:00貝加爾湖低槽東移南壓,呼倫貝爾市西部處于槽前,槽前西南風(fēng)和槽后偏北風(fēng)都明顯加大,表明冷暖空氣勢(shì)力都較強(qiáng);2018年4月14日8:00高空槽東移出呼倫貝爾市。

        2.2 850 hPa高度場(chǎng)

        2018年4月13日8:00 850 hPa高度場(chǎng)上,蒙古東部地區(qū)有蒙古冷渦,溫度槽落后于高度槽,呼倫貝爾市處于冷渦頂前部東南氣流中;2018年4月13日20:00冷渦東移加強(qiáng),溫度槽與高度槽基本重合,系統(tǒng)達(dá)到強(qiáng)盛時(shí)段,呼倫貝爾市處于冷渦頂部,渦前偏南風(fēng)和渦后偏北風(fēng)都達(dá)14 m·s-1。2018年4月14日8:00冷渦繼續(xù)東移,中心位于黑龍江省,呼倫貝爾市受渦后偏北氣流控制。

        2.3 地面氣壓場(chǎng)

        2018年4月13日8:00地面氣壓場(chǎng)上,呼倫貝爾市西南部有一蒙古氣旋,蒙古地區(qū)氣旋頂部出現(xiàn)中雪或大雪,呼倫貝爾市西部偏西地區(qū)位于氣旋頂前部開始降雪并伴有5~6級(jí)偏東風(fēng)(等壓線密集氣壓梯度明顯);2018年4月13日14:00蒙古氣旋東移北上加強(qiáng),呼倫貝爾市中部出現(xiàn)雨夾雪或雪并伴有5~6級(jí)偏東風(fēng);2018年4月13日20:00蒙古氣旋東移,呼倫貝爾市中部和南部降雨、雨夾雪或雪,風(fēng)力有所減弱;2018年4月14日2:00蒙古氣旋繼續(xù)東移,呼倫貝爾市西部降水停止,中部、東南部降水持續(xù);至2018年4月14日8:00,地面氣旋中心移至吉林東部,呼倫貝爾市處于氣旋頂后部冷空氣控制,降水停止。

        3 物理量分析

        3.1 水汽條件分析

        3.1.1 水汽通量及散度

        2018年4月13日8:00,14 m·s-1偏南風(fēng)低空急流將來(lái)自南海和東海的水汽輸送到呼倫貝爾市西部,在呼倫貝爾市西南部至錫林郭勒盟有一通量大值區(qū)9 g·cm-1·hPa-1·s-1;

        14:00水汽輸送通道東移至呼倫貝爾市中部、南部,在呼倫貝爾市中南部有通量大值區(qū)6 g·cm-1·hPa-1·s-1;20:00來(lái)自南海和東海的水汽輸送通道在河北地區(qū)斷裂,偏南風(fēng)低空急流東移,渤海加入向呼倫貝爾市輸送水汽的通道。2018年4月13日8:00 850 hPa呼倫貝爾市西南部水汽通量散度中心值為-9×10-7 g·cm-2·hPa-1·s-1,為水汽輻合區(qū);20:00 850 hPa呼倫貝爾市中部、南部為水汽輻合區(qū),水汽通量散度中心值達(dá)到-13×10-7 g·cm-2·hPa-1·s-1。

        3.1.2 比濕

        2018年4月13日8:00,呼倫貝爾市西南部比濕在1.5~2 g·kg-1,南部至錫林郭勒盟一帶存在明顯的濕舌,配合蒙古氣旋前部的偏南風(fēng),水汽正在不斷的向北匯集;20:00呼倫貝爾市中部、南部大部地區(qū)比濕達(dá)到3 g·kg-1。

        3.2 動(dòng)力條件分析

        3.2.1 渦度

        2018年4月13日8:00,850 hPa渦度場(chǎng),蒙古氣旋中心及頂部對(duì)應(yīng)區(qū)域?yàn)檎郎u度區(qū),氣旋中心對(duì)應(yīng)渦度大值區(qū)60×10-6 s-1;700 hPa渦度場(chǎng),正渦度區(qū)與850 hPa基本一致,大值區(qū)略向西(系統(tǒng)后部)偏移,渦度大值區(qū)100×10-6 s-1;500 hPa渦度場(chǎng),正渦度大值區(qū)繼續(xù)略向西(系統(tǒng)后部)偏移,渦度大值區(qū)120×10-6 s-1。

        2018年4月13日20:00,850 hPa渦度場(chǎng),呼倫貝爾市中部、南部為正渦度區(qū),渦度大值區(qū)東移至呼倫貝爾市西南部達(dá)到100×10-6 s-1;700 hPa渦度場(chǎng),正渦度區(qū)與850 hPa基本一致,大值區(qū)略向西(系統(tǒng)后部)偏移,渦度大值區(qū)80×10-6 s-1;500 hPa渦度場(chǎng),正渦度區(qū)與850 hPa基本一致,渦度大值區(qū)80×10-6 s-1。

        3.2.2 垂直速度

        2018年4月13日8:00垂直速度場(chǎng):850 hPa 110~120°E、45~50°N為負(fù)速度區(qū),中心大值區(qū)-20×10-3 hPa·s-1;700 hPa 110~120°E、45~50°N為負(fù)垂直速度區(qū),中心大值區(qū)-40×10-3 hPa·s-1;500 hPa

        110~120°E、45~50°N為負(fù)垂直速度區(qū),中心大值區(qū)-80×10-3 hPa·s-1。

        2018年4月13日20:00垂直速度場(chǎng):850 hPa呼倫貝爾市中部、南部為負(fù)速度區(qū),數(shù)值為-10×10-3 hPa·s-1;700 hPa呼倫貝爾市中部、南部為負(fù)速度區(qū),數(shù)值為-20×10-3 hPa·s-1;500 hPa呼倫貝爾市中部正速度區(qū)轉(zhuǎn)為下沉運(yùn)動(dòng),此時(shí)降水開始減弱。

        3.3 熱力不穩(wěn)定條件分析

        3.3.1 對(duì)流有效位能

        2018年4月13日14:00 850 hPa對(duì)流有效位能,呼倫貝爾市風(fēng)場(chǎng)具有明顯的渦旋結(jié)構(gòu),渦旋中心在西南部與地面蒙古氣旋中心基本重合,西南風(fēng)和西北風(fēng)風(fēng)速達(dá)到

        18 m·s-1,說(shuō)明氣旋非常強(qiáng)盛,有利于氣流的輻合抬升。在呼倫貝爾市西南部新巴爾虎左旗阿木古郎鎮(zhèn)附近有一對(duì)流有效位能大值區(qū)達(dá)到250 J·kg-1,14:00—15:00該地區(qū)出現(xiàn)對(duì)流性天氣。

        3.3.2 K指數(shù)

        2018年4月13日14:00 850 hPa,呼倫貝爾市西南部新巴爾虎左旗阿木古郎鎮(zhèn)附近K指數(shù)達(dá)到25~30,17:00減弱到20。

        4 雷達(dá)資料分析

        通過(guò)對(duì)滿洲里市雷達(dá)(距離阿木古郎鎮(zhèn)165 km)監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行分析,2018年4月13日14:57阿木古郎鎮(zhèn)冰雹開始,最大組合反射率40 dBZ,最強(qiáng)回波高度2.5 km,回波頂高度為5.5 km,而下雪區(qū)的云頂高度僅為3 km,垂直累積液態(tài)水含量達(dá)到65 g·kg-1,至15:12降雹過(guò)后回波迅速降到20 dBZ。

        5 結(jié)論

        1)系統(tǒng)加強(qiáng)時(shí)中層正渦度值比低層大,低層到中層渦度中心呈后傾趨勢(shì),當(dāng)中低層渦度大值區(qū)比較垂直,系統(tǒng)進(jìn)入強(qiáng)盛時(shí)段,此后中層正渦度值開始比低層小,系統(tǒng)減弱。

        2)2018年4月13日14:00新巴爾虎左旗阿木古郎鎮(zhèn)附近850 hPa對(duì)流有效位能達(dá)到250 J·kg-1、K指數(shù)達(dá)到30,14:00—15:00該地區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流性天氣。

        3)系統(tǒng)前部較強(qiáng)的偏南低空急流引導(dǎo)南海、東海、渤海的水汽向呼倫貝爾市中部、南部輸送。

        4)雷達(dá)資料顯示降雹時(shí)回波頂高度為5.5 km,明顯高于下雪區(qū)的3 km,且垂直累積液態(tài)水含量達(dá)到65 g·kg-1。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 顧潤(rùn)源.內(nèi)蒙古自治區(qū)天氣預(yù)報(bào)手冊(cè)[M].北京:氣象出版社,2012.

        (責(zé)任編輯:趙中正)

        收稿日期:2019-07-11

        作者簡(jiǎn)介:杜金玲(1982—),女,山東萊州人,本科,工程師,研究方向?yàn)闅庀蠓?wù)。E-mail: 4850025@qq.com。

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