鄧雙雙 楊富曾
摘要 運用風廓線資料結(jié)合微波輻射計探測資料,分析了2020年第6號臺風“米克拉”對平和造成的影響。結(jié)果表明:風的變化是從高空向下傳的過程,風廓線雷達結(jié)合地面觀測站的數(shù)據(jù),可以預判大風的發(fā)展。微波輻射計的物理特征對強對流天氣的發(fā)生發(fā)展具有較明顯的預示意義。
關鍵詞 臺風;風廓線雷達;微波輻射計
中圖分類號:P458.121.1 文獻標識碼:B 文章編號:2095–3305(2021)09–0046–02
1 實況概述
1.1 臺風特點
2020年第6號臺風“米克拉”于8月9日20:00在南海生成,屬近海臺風,11日07:30以臺風級在福建漳浦沿海登陸。臺風“米克拉”生命持續(xù)時間短,從編號到停編只有27 h,移速較快,影響范圍廣,造成平和全縣直接經(jīng)濟損失近700萬元。
1.2 風雨影響
受臺風影響,統(tǒng)計10日20:00~11日20:00,平和縣普降暴雨,部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)大暴雨,以文峰鎮(zhèn)柴船村165.9 mm為最大,小時雨強以山格鎮(zhèn)80.3 mm為最大;大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)了9~11級的陣風,以平和國家站32.3 m/s(11級)為最大,突破本站歷史極值。
2 環(huán)流形勢分析
從500 hPa環(huán)流場來看,11日08:00臺風倒槽從臺風中心延伸至福建西部,受臺風環(huán)流影響,850 hPa流場中東西側(cè)風速差別大,臺風呈現(xiàn)非對稱結(jié)構(gòu),強風區(qū)位于東側(cè)。從1 000 hPa流場看出,臺風結(jié)構(gòu)緊湊,環(huán)流范圍小,因此臺風登陸后帶來的影響較大。
3 新型資料應用分析
3.1 風廓線雷達資料特征
風廓線雷達利用多普勒效應連續(xù)地測得測站上空垂直風廓線資料,可以直觀地反映出局地的風隨高度的分布及其隨時間的演變[1-2]。平和縣國家氣象站安裝的是CFL-08型風廓線雷達,最大探測高度可達6~8 km。
風場垂直分布的變化特征。8月10日前期平和縣受弱的偏南氣流影響,垂直風場最高高度為6 km,隨著臺風“米克拉”的靠近,10日10:00開始,700 hPa風向開始轉(zhuǎn)為偏東氣流影響,風向轉(zhuǎn)變逐漸向低層延伸。11日02:00后,4 500 m以上迅速由偏北轉(zhuǎn)為偏南氣流,1 500~4 500 m隨后由偏北氣流轉(zhuǎn)為西南氣流,臺風登陸后,低層由偏南氣流轉(zhuǎn)為偏東氣流。風廓線圖中平和觀測場上空風向的變化,能夠分辨出平和位于臺風的位置和移動方向,且風向變化具有從高層向低層傳播的特征。
從風速來看,隨著臺風的靠近,風速迅速加快,最大風速超過28 m/s,風速大值區(qū)主要集中在500~4 500 m高度上。10日22:00~11日04:00,風速明顯加快,且有明顯的從高層向低層下傳的過程。
3.2 微波輻射計資料特征
微波輻射計是一種被動式的微波遙感儀器。平和縣氣象局安裝的是QFW-6000型微波輻射計。
3.2.1 水汽總含量 11日03:00前平和站水汽總含量比較穩(wěn)定地維持在60 mm,臺風外圍環(huán)流帶來了弱的、間斷的降雨(圖1)。11日07:00出現(xiàn)弱的水汽總含量的峰谷,這是因為臺風“米克拉”呈現(xiàn)明顯的非對稱結(jié)構(gòu),強風區(qū)位于東側(cè),對流云團集中于南側(cè),而此時平和縣正處于臺風的西側(cè)偏北氣流下。隨著臺風登陸并西行靠近,臺風本體帶來了明顯的降水,水汽總含量達到極值,且維持近2 h,與平和本站小時雨量對比發(fā)現(xiàn),09:00~11:00正是平和強降水集中階段,且降雨發(fā)生前的1 h內(nèi)水汽總含量急劇增加。微波輻射計反應的水汽總含量曲線與強降水的對應效果較好,對本地降水發(fā)生的預報預警有良好的指示意義。
3.2.2 溫度廓線 通過對比微波輻射計反演的溫度廓線和地面溫度曲線變化,有降水發(fā)生時,以3 km為一個分界點,3 km以上等溫線突然下降,且下降幅度可達10 ℃,而3 km以下等溫線出現(xiàn)躍增,躍增幅度達到5 ℃,同時1 km附近溫度達到整層最高。地面溫度受降水影響而略有下降,11:00在降水最強時間段,溫度降至最低,與此對應的溫度廓線在11:00也出現(xiàn)明顯的較低溫區(qū)域。
3.2.3 濕度廓線 空氣濕度時用來表示空氣中的水汽含量或空氣潮濕程度的物理量。主要運用微波輻射計所提供的相對濕度和水汽密度2個濕度參量進行分析(圖2)。
在8月11日03:00~13:00的降水時段,整層相對濕度增加。低層水汽密度在降水時段顯著增大,能達到或超過24 g/m3,3 km以上高空層的水汽密度近乎為0,這是因為在一定的氣壓和溫度條件下,單位體積所含的水汽質(zhì)量也是固定的。當水蒸氣凝結(jié)產(chǎn)生雨水降至地面時,水汽密度集中在低層,高層水汽密度自然下降。這些廓線在出現(xiàn)較弱降水時就會發(fā)生明顯變化,在日常業(yè)務預報中,配合雷達和云圖,對即將發(fā)生的強降水有較強的預示意義[1-2]。
4 結(jié)論
(1)從風廓線雷達探測數(shù)據(jù)可看出,風的變化是從高空向下傳的過程,實時監(jiān)測風廓線雷達的數(shù)據(jù)信息,結(jié)合地面觀測站的數(shù)據(jù),可以預判大風的發(fā)展,及時做好預警預報服務。
(2)由微波輻射計探測大氣溫度、相對濕度、水汽、液態(tài)水的垂直廓線,分析物理特征方面對臺風的發(fā)生發(fā)展有較強的預示意義。
(3)在此次天氣過程中,利用平和本站的風廓線雷達和微波輻射計所提供的數(shù)據(jù),可以較好地解釋臺風天氣的影響,對未來天氣的預判有一定的指示意義。
參考文獻
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責任編輯:黃艷飛