(八師石河子氣象臺(tái),新疆石河子市,832000)劉 蘭 劉 莉 劉盛梅
2020年6月20日午后至夜間,石河子墾區(qū)普遍出現(xiàn)大風(fēng)、沙塵、雷陣雨天氣,莫索灣出現(xiàn)沙塵暴,21個(gè)區(qū)域站達(dá)大風(fēng),極大風(fēng)速最大值出現(xiàn)在142團(tuán)四營(yíng)20連23.9m/s,最大降水出現(xiàn)在142團(tuán)33連10.3mm,莫索灣沙塵暴最小能見(jiàn)度為341m,此次大風(fēng)范圍廣,強(qiáng)度強(qiáng)。
2020年6月20日午后到夜間石河子墾區(qū)出現(xiàn)大風(fēng)沙塵天氣過(guò)程,形成大風(fēng)的環(huán)流背景以及動(dòng)力、熱力學(xué)形成機(jī)制,特別是在區(qū)域性大風(fēng)預(yù)報(bào)方面提出了預(yù)報(bào)指標(biāo),對(duì)歐洲細(xì)網(wǎng)格產(chǎn)品進(jìn)行解釋檢驗(yàn),為今后此類(lèi)大風(fēng)沙塵天氣積累預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn),提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率,尋找大風(fēng)指標(biāo),精準(zhǔn)預(yù)測(cè)預(yù)警大風(fēng)有更加全面的認(rèn)識(shí)。
2020年6月19日08時(shí)西西波利亞低槽分為南北兩支,影響我區(qū)的系統(tǒng)為南支槽,6月20日08時(shí)500hpa高空?qǐng)D(圖1)上歐亞范圍為兩脊一槽型,歐洲和貝加爾湖地區(qū)為脊區(qū),西西波利亞到中亞地區(qū)為低槽活動(dòng)區(qū),位于里咸海高壓脊向北伸展,短波槽東移并不斷南壓,6月20日08時(shí)低槽東移到75°E附近,并南伸到45°N范圍,6月20日20時(shí)該主槽快速東移到83°E,其槽線(xiàn)南段進(jìn)入北疆產(chǎn)生影響,從低槽位置動(dòng)態(tài)演變圖(圖2)可以看見(jiàn),從6月18日~20日低槽是不斷東南下加強(qiáng),于6月20日夜間過(guò)境影響北疆,造成一次較強(qiáng)的大風(fēng)降溫天氣。
2020年6月20日17時(shí)地面圖上,6月20日08時(shí)~21日08時(shí)中亞到新疆西部等溫線(xiàn)明顯加密,風(fēng)場(chǎng)與溫度場(chǎng)接近垂直,具有很強(qiáng)的斜壓性,鋒區(qū)兩側(cè)輻合加強(qiáng),鋒區(qū)在東南下中明顯增強(qiáng)。
圖1 2020062008 500hpa形勢(shì)場(chǎng)
圖2 2020062020500hpa槽線(xiàn)動(dòng)態(tài)演變圖
2020年6月20日17h分析地面圖上,冷鋒已壓到新疆西部阿勒泰、克拉瑪依、石河子西側(cè)附近對(duì)應(yīng)上游高壓中心強(qiáng)度1017.5hpa,正變壓增加10hpa,露點(diǎn)場(chǎng)表明西部濕冷,東部干熱,露點(diǎn)鋒梯度明顯加大,地面劇烈增溫加熱導(dǎo)致熱力不穩(wěn)定性增強(qiáng),6月20日17h-21日05h受地面加熱作用,北疆天山北坡帶沿天山一帶石河子墾區(qū)氣溫迅速上升,最高氣溫迅速上升到33.4至34.5℃,熱力不穩(wěn)定顯著增強(qiáng),6月20日20時(shí)以后西北方向冷空氣快速東南下,與北疆盆地暖空氣交匯,鋒區(qū)快速增強(qiáng),引發(fā)大范圍大風(fēng)、沙塵、降水降溫天氣過(guò)程。
2020年6月18日20時(shí)EC-thin預(yù)報(bào)圖上(圖5),850風(fēng)場(chǎng)6月21日02h~21日05h,北疆偏西風(fēng)不斷加大,強(qiáng)風(fēng)區(qū)逐漸自西向東移動(dòng),6月21日02h強(qiáng)風(fēng)區(qū)進(jìn)入石河子墾區(qū)形成了18~20m/s的大風(fēng)區(qū),克拉瑪依市有最大風(fēng)速中心24m/s的大風(fēng)區(qū),炮臺(tái)西側(cè)有5個(gè)測(cè)站風(fēng)速20m/s,由于上游大風(fēng)區(qū)的存在,加之強(qiáng)烈的不穩(wěn)定環(huán)境條件導(dǎo)致出現(xiàn)了大范圍的大風(fēng)、沙塵天氣。
6月20日20時(shí)850hpa溫度預(yù)報(bào)圖上,明顯看出有一條準(zhǔn)西北東南向等溫線(xiàn)密集帶,在不到5個(gè)經(jīng)度范圍內(nèi)東西溫差達(dá)到6~8℃,而在20日23h快速移過(guò),在短短的3h內(nèi)本地上空溫度從26.3℃下降到22.6℃,顯示有明顯的鋒區(qū)加強(qiáng)過(guò)程。
海平面氣壓預(yù)報(bào)圖上,6月20日08h到17h北疆沿天山地區(qū)氣壓保持在1 001.7~1 005.3hpa,從6月20日20h開(kāi)始?xì)鈮貉杆僭龃螅?3h本地氣壓增大到1 012~1 013.3hpa,在短短的三小時(shí)內(nèi)氣壓增大了7.4~10.3hpa,每隔三小時(shí)氣壓是不斷加壓,預(yù)示著將有較強(qiáng)的冷空氣入侵,分析大風(fēng)預(yù)報(bào)何時(shí)時(shí)段起風(fēng)、加大、持續(xù)時(shí)間,地面最大風(fēng)速可以達(dá)到多少等級(jí),越接近天氣來(lái)臨的預(yù)報(bào)升壓強(qiáng)度越強(qiáng),地面風(fēng)速越大,結(jié)果表明其等級(jí)與實(shí)況等級(jí)相一致。
圖3 Ecthin-850hpa-uv-2102h
圖4 Ecthin-850hpa-uv-2105h
Ec-thin風(fēng) 場(chǎng)預(yù)報(bào)圖上,850風(fēng)場(chǎng)從6月20日20h到22時(shí),北疆西北風(fēng)不斷加大,強(qiáng)風(fēng)區(qū)逐漸東南移,20日21時(shí)至20日23時(shí)強(qiáng)風(fēng)區(qū)進(jìn)入石河子墾區(qū),形成了16.1~24.9m/s的大風(fēng)區(qū),由于大風(fēng)區(qū)的存在,強(qiáng)烈的不穩(wěn)定環(huán)境條件導(dǎo)致出現(xiàn)了大范圍的大風(fēng)天氣,極大風(fēng)速最大值出現(xiàn)在142團(tuán)四營(yíng)20連23.9m/s。在850hpa溫度預(yù)報(bào)場(chǎng)上有一條準(zhǔn)東西向等溫線(xiàn)密集帶壓在石河子,19時(shí)至23時(shí)快速東南下,石河子溫差4~6℃,明顯鋒區(qū)加強(qiáng)的過(guò)程。
海平面氣壓預(yù)報(bào)圖上,6月20日20h氣壓場(chǎng)由負(fù)變壓變?yōu)檎儔海?2~23h加壓達(dá)9.2hpa,22~00時(shí)氣壓最大,00時(shí)的海平面氣壓達(dá)1 013.3hpa。
與實(shí)況風(fēng)速值相比較結(jié)果表明:石河子墾區(qū)風(fēng)速≥10m/s的時(shí)段主要在20日18時(shí)至23時(shí),Ec-thin風(fēng)場(chǎng)預(yù)報(bào)大風(fēng)出現(xiàn)時(shí)段與實(shí)況大風(fēng)出現(xiàn)時(shí)段接近,強(qiáng)度也較為準(zhǔn)確;氣壓場(chǎng)加壓時(shí)段與實(shí)況大風(fēng)時(shí)段較為接近。
2020年6月20日17時(shí)52分石河子氣象臺(tái)發(fā)布大風(fēng)藍(lán)色預(yù)警,6月20日19時(shí)25分發(fā)布雷電黃色預(yù)警,6月20日20時(shí)30分發(fā)布沙塵暴黃色預(yù)警,預(yù)計(jì)6月20日傍晚至夜間,墾區(qū)將出現(xiàn)大風(fēng)天氣,普遍7級(jí)偏西陣風(fēng),北部風(fēng)力7到8級(jí),同時(shí)伴有沙塵天氣的可能性較大,請(qǐng)做好防御工作。
此次強(qiáng)大風(fēng)沙塵天氣出現(xiàn)前及時(shí)發(fā)布了雷電黃色預(yù)警信號(hào),大風(fēng)藍(lán)色預(yù)警,提到可能伴有雷電、大風(fēng)沙塵天氣,準(zhǔn)確及時(shí)進(jìn)行了滾動(dòng)服務(wù)。
表1 Ec-thin20200620日石河子海平面氣壓場(chǎng)(hpa)
(1)EC-thin850hpa預(yù)報(bào)圖風(fēng)場(chǎng)預(yù)報(bào)12~13m/s時(shí),可以考慮出現(xiàn)4-5級(jí)偏西陣風(fēng),局地考慮預(yù)報(bào)5級(jí)偏西陣風(fēng)。
(2)EC-thin850hpa預(yù)報(bào)圖風(fēng)場(chǎng)預(yù)報(bào)16~18m/s時(shí),可以考慮出現(xiàn)5-6級(jí)偏西陣風(fēng),局地考慮預(yù)報(bào)6~7級(jí)偏西陣風(fēng)。
(3)EC-thin850hpa預(yù)報(bào)圖風(fēng)場(chǎng)預(yù)報(bào)18~20m/s時(shí),可以考慮出現(xiàn)7~8級(jí)偏西陣風(fēng),局地考慮預(yù)報(bào)8~9級(jí)偏西陣風(fēng)。
大風(fēng)沙塵天氣過(guò)程前期,綜合分析EC細(xì)網(wǎng)格資料風(fēng)場(chǎng)預(yù)測(cè),結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦螚l件,分析熱力、動(dòng)力條件,環(huán)流形勢(shì)及預(yù)報(bào)員經(jīng)驗(yàn)總結(jié)做出本地精準(zhǔn)大風(fēng)預(yù)報(bào)預(yù)警。
此次大風(fēng)沙塵天氣過(guò)程的前兩天,EC細(xì)網(wǎng)格風(fēng)場(chǎng)預(yù)報(bào)一直變化不大,與實(shí)況比較接近,天氣程過(guò)前及時(shí)進(jìn)行服務(wù),同時(shí)也存在一些不足和問(wèn)題,首先發(fā)布大風(fēng)預(yù)警等級(jí)不好把握,反映在對(duì)大風(fēng)天氣的把握上有待加強(qiáng),全墾區(qū)來(lái)說(shuō)不同地方的精細(xì)預(yù)報(bào)分析和大風(fēng)指標(biāo)有待進(jìn)一步研究,仍需做好各家模式在大風(fēng)沙塵天氣過(guò)程中的檢驗(yàn)工作。