李佳奇,劉 娜,徐婷婷
(1.白山市江源區(qū)氣象局,吉林 江源 134700; 2.吉林省白山市氣象局,吉林 白山 134300)
強對流天氣是大氣對流活動強烈發(fā)展而產(chǎn)生的災(zāi)害性天氣,是東北三省具有較強破壞力的災(zāi)害性天氣之一。大尺度天氣學(xué)條件是其充沛的水汽、條件性不穩(wěn)定層結(jié)和抬升觸發(fā)機制,其發(fā)生于中小尺度天氣系統(tǒng),空間尺度小,具有生命史短、突發(fā)性強、破壞力大的特點。K指數(shù)、A指數(shù)、CAPE、抬升指數(shù)等對流參數(shù)是診斷和預(yù)報對流天氣的常用工具,國內(nèi)外很多氣象學(xué)者在這方面已進行大量研究。本文主要針對初夏一次多單體風(fēng)暴觸發(fā)的強對流天氣過程進行分析,得出強度流天氣過程中相應(yīng)產(chǎn)品的一些預(yù)報指標。
白山市6月11日-13日,受地面華北氣旋影響,高空受低渦影響,白山市出現(xiàn)區(qū)域中到大雨,局地大雨天氣過程。全市平均降水為15.1mm;加密站最大降水量出現(xiàn)在長白縣馬鹿溝鎮(zhèn),最大降水量為44.8mm;最大小時降水量出現(xiàn)在江源灣溝鎮(zhèn),12日19時小時降水量為19.5mm。
從高空500hpa高度場與850hpa風(fēng)場疊加分析得出,6月11日~12日20時高空低渦南調(diào)有所加強,中心位置影響吉林省的中東部白山地區(qū),11日20時850hpa切變線東南西北走向,于12日20是切變線有所北抬,轉(zhuǎn)為西南東北向,在切變線轉(zhuǎn)變過程中影響我市時間較長,提供有利的動力條件。850hpa相對濕度有所加強,風(fēng)場的東風(fēng)將海上的水汽不斷輸送到降水區(qū)域內(nèi)部,濕度條件逐漸增強,為此次降水提供有利的水汽條件。
從WRF850hpa相對濕度分析,可以看出,濕區(qū)在80%以上,且主要的水汽通道有兩條,一是從日本海上的東南風(fēng)氣流的輸送和日本海以北水汽隨偏東風(fēng)輸送到我區(qū),且風(fēng)場有閉合中心對水汽的輻合堆積提供一定的有利條件。
WRF預(yù)報11日21時和12日12時KI指數(shù)和SI指數(shù)分布情況分析,此次過程中能量場提前24h給出非常有利的指示意義,KI指數(shù)的大值形狀分布,成帶狀且高能舌區(qū)伸入我省中部地區(qū),呈東南西北走向。我市大部分地區(qū)Ki指數(shù)超過32℃且和周圍的能量場形成明顯的能量高能舌區(qū),SI指數(shù)分布情況與KI指數(shù)大值區(qū)域的分布情況基本是一致的,不穩(wěn)定值區(qū)域比較集中,SI指數(shù)一直維持在-2~-6℃之間,且持續(xù)時間較長,指示對流不穩(wěn)定性極其有利于發(fā)生強對流天氣過程的產(chǎn)生。
短時強對流天氣過程中,雷達產(chǎn)品的使用有一定的指數(shù)意義,從CR產(chǎn)品和R產(chǎn)品分析可以看出,CR產(chǎn)品看出我區(qū)靖宇北部和白山西南部地區(qū)組合反射率因子在30~55DBZ之間,R場分析,我市西部地區(qū)有多個對流單體出現(xiàn),且每個對流單體中心強度均在60DBZ以上,靖宇和撫松交界還有新生成的對流性塊狀回波,從回波演變過程來看,基本上原地生成并消亡,影響時間一般在1~2h左右。
從R的強度初步分析,60DBZ以上的回波有產(chǎn)生冰雹的可能性,分析ET場,在強回波區(qū)域范圍內(nèi),回波頂高基本在9~11km左右,VIL值分布比較分散,但強值中心一在30個單位以上,與回波頂高值區(qū)域配合略有偏差,HI指數(shù)與ET回波頂較高區(qū)域配合較好,在強回波區(qū)域中基本上都有冰雹指數(shù)配合,且最大冰雹直徑在4mm左右,降冰雹概率值在80%~100%左右,考慮冰雹降水的局地性和不確定性,在相關(guān)產(chǎn)品配合較好的情況下,有利于冰雹、雷電的發(fā)生。
從垂直風(fēng)廓線產(chǎn)品分析,中高層有明顯的風(fēng)切變存在,且低層至高層垂直風(fēng)切變較強,有利于強天氣的發(fā)生發(fā)展,STP指數(shù)可以看出雷達觀測區(qū)域均有明顯的降水,且強度在中等量級以上,可以判斷此次降水不單有冰雹、雷暴且伴有短時降水天氣。
(1)此次降水天氣特點是發(fā)生在午后到夜間,降水期間有短時降水、大風(fēng)、冰雹,且整個夜間伴有強雷暴天氣過程。
(2)此次降水地面受暖鋒前部的切變線影響,高空850hpa切變線北抬經(jīng)過我市,導(dǎo)致系統(tǒng)影響時間較長,高空500hpa有閉合的低渦影響且配合冷空氣,此次大尺度天氣系統(tǒng)為此次降水提供好的觸發(fā)條件。
(3)此次過程中能量場提前24h給出非常有利的指示意義,我市大部分地區(qū)Ki指數(shù)超過32℃且和周圍的能量場形成明顯的能量高能舌區(qū),SI指數(shù)一直維持在-2~-6℃之間,且持續(xù)時間較長,指示對流不穩(wěn)定性極其有利于發(fā)生強對流天氣過程的產(chǎn)生。
(4)此次過程在預(yù)報過程中提前預(yù)報了強對流天氣過程,落區(qū)不是很好確定,在短時臨近預(yù)報過程中,通過雷達產(chǎn)品HI指標、ET高度情況、VIL值等確定了冰雹和雷暴等強對流天氣落區(qū)和強度,及時發(fā)布了相關(guān)預(yù)警,為防災(zāi)減災(zāi)提供有利的參考結(jié)論。