梁衛(wèi)
摘要:2021年5月10-11日,江西北部地區(qū)出現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間強(qiáng)對(duì)流天氣,本次過(guò)程以分散性短時(shí)強(qiáng)降水為主,同時(shí)伴隨強(qiáng)雷電,局部伴有冰雹和雷暴大風(fēng)。南昌昌北機(jī)場(chǎng)從10日14:50開(kāi)始出現(xiàn)雷雨天氣,一直持續(xù)至11日10:50,中間間歇時(shí)間總長(zhǎng)不超過(guò)5小時(shí),實(shí)屬罕見(jiàn),共造成30架航班備降返航,60余架航班取消。通過(guò)分析本次強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程天氣形勢(shì)配置可以看出,500hPa短波槽東移配合700hPa和850hPa西南風(fēng)急流強(qiáng)輻合造成了本次過(guò)程。
關(guān)鍵詞: 強(qiáng)雷電;暴雨;冰雹;短波槽;西南急流
引言
強(qiáng)對(duì)流天氣是江西省春夏季的主要災(zāi)害性天氣[1],準(zhǔn)確預(yù)報(bào)強(qiáng)對(duì)流天氣一直是預(yù)報(bào)員們面臨的難題之一,特別是強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程中伴隨多種對(duì)流天氣,如強(qiáng)雷電、大風(fēng)、暴雨、冰雹等,它們的形成、發(fā)展和移動(dòng)常常困擾著預(yù)報(bào)員們。因此,對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣個(gè)例進(jìn)行診斷分析,加強(qiáng)數(shù)值模式對(duì)比預(yù)報(bào),進(jìn)一步提高預(yù)報(bào)員總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的能力有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
近年來(lái),我國(guó)在強(qiáng)對(duì)流天氣的研究方面取得較多成果,樊李苗等[2]研究了我國(guó)大量強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程,得到了短時(shí)強(qiáng)降水、強(qiáng)冰雹、雷暴大風(fēng)和混合型強(qiáng)對(duì)流天氣的環(huán)境參數(shù)特征。周后福等[3]分析多年的冰雹和雷暴大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣,計(jì)算了不穩(wěn)定指標(biāo)及能量指標(biāo)。應(yīng)冬梅等[4]分析了幾次典型的江西強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程,得到熱有關(guān)短時(shí)強(qiáng)降水、雷雨大風(fēng)和冰雹的雷達(dá)回波的特征差異。上述研究均為預(yù)報(bào)員預(yù)報(bào)不同類(lèi)型的強(qiáng)對(duì)流天氣提供了重要參考。
1實(shí)況分析
2021年5月10-11日,江西北部地區(qū)出現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間強(qiáng)對(duì)流天氣,共有39個(gè)國(guó)家站出現(xiàn)了暴雨天氣(如圖1),其中有6站出現(xiàn)了大暴雨,本次過(guò)程以分散性短時(shí)強(qiáng)降水為主,同時(shí)伴隨強(qiáng)雷電,局部伴有冰雹和雷暴大風(fēng)。
南昌昌北機(jī)場(chǎng)從10日14:50開(kāi)始出現(xiàn)雷雨天氣,一直持續(xù)至11日10:50,中間間歇時(shí)間總長(zhǎng)不超過(guò)5小時(shí),實(shí)屬罕見(jiàn),本次過(guò)程降水量達(dá)61mm,期間以短時(shí)強(qiáng)降水伴強(qiáng)雷電為主,無(wú)明顯大風(fēng)(短時(shí)出現(xiàn)了最大陣風(fēng)11.3m/s)。本次過(guò)程共造成昌北機(jī)場(chǎng)30架航班備降返航,60余架航班取消。
從昌北機(jī)場(chǎng)雷達(dá)回波演變(圖略)可以看出,10日14:50本場(chǎng)開(kāi)始出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流單體,之后逐漸彌漫至整個(gè)終端區(qū),到了夜間22:30主要的強(qiáng)回波基本位于本場(chǎng)以南,但本場(chǎng)仍能看到很明顯雷電,直到11日01:30以后,本場(chǎng)無(wú)對(duì)流回波,03:00以后,有一東北-西南向強(qiáng)回波帶自西北向東南移動(dòng)影響本場(chǎng),本場(chǎng)維持了近3h的強(qiáng)雷雨天氣,之后回波帶南壓,但08:30本場(chǎng)附近仍不斷生成強(qiáng)回波單體,一直持續(xù)至10:30以后本場(chǎng)雷雨結(jié)束。
2 天氣形勢(shì)分析
從10日08時(shí)的中尺度分析圖(圖2a)可以看出,江西處高空槽前及低層切變南側(cè)的暖濕氣流中,低空急流(850hPa)和超低空急流(925hPa)主要在湖南東部輻合,700hPa急流伸展至贛北,為江西北部地區(qū)輸送充足的水汽,同時(shí)從10日08時(shí)南昌站探空?qǐng)D(圖2b)可以看出,上干下濕明顯,CAPE=894.3J,CIN=0J,DCAPE=0.6J,K=34.8,SI=-1.5,0~6km垂直風(fēng)切約10m/s,說(shuō)明后續(xù)南昌有強(qiáng)對(duì)流發(fā)生可能,但雷暴大風(fēng)可能性較小。
到了10日20時(shí)(圖略),500hPa高空槽東移至南昌上空,低空急流和超低空急流匯聚在南昌附近,暖濕氣流也在此匯合,此時(shí)淺層增暖,高層降溫,層結(jié)趨于強(qiáng)不穩(wěn)定狀態(tài),地面輻合線(xiàn)自湖南中東部延伸至南昌附近,配合高層200hPa上風(fēng)場(chǎng)的明顯輻散出流,有利于水汽在南昌劇烈的輻合上升。從南昌站探空?qǐng)D可以看出,CAPE=1187.8J,CIN=186.4J,DCAPE=13.4J,K=50,SI=-13.6,0-6km風(fēng)切達(dá)26m/s,各對(duì)流指數(shù)預(yù)示本場(chǎng)后續(xù)還將有強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生。
對(duì)比10日08時(shí)和20時(shí)500hPa、700hPa和850hPa形勢(shì)場(chǎng),500hPa上有短波槽東移經(jīng)過(guò)本場(chǎng),冷侵入較為明顯,而700hPa和850hPa西南急流顯著加強(qiáng)東伸,其前端位于本場(chǎng)上空,有利于暖濕水汽在此劇烈輻合形成強(qiáng)對(duì)流性降水。
3 總結(jié)
2021年5月10-11日,江西北部地區(qū)出現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間強(qiáng)對(duì)流天氣,通過(guò)分析各類(lèi)實(shí)況和數(shù)值模式預(yù)報(bào)資料,得出以下結(jié)論:
1、本次過(guò)程是500hPa短波槽及700、850hPa低空急流輻合造成的強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程。
2、在過(guò)程前期近地面長(zhǎng)時(shí)間增暖形勢(shì)下,應(yīng)多關(guān)注暖區(qū)強(qiáng)對(duì)流降水,尤其是上空有冷侵入時(shí)雷暴會(huì)更強(qiáng),同時(shí)還可能伴冰雹。
3、一般而言能量釋放到一定程度會(huì)有所減弱,但若低層急流的不斷涌入仍需考慮能量的聚集。
4、對(duì)于暖區(qū)對(duì)流性降水EC模式有明顯不足,但其形勢(shì)場(chǎng)有較好的參考意義。而華東9km模式對(duì)暖區(qū)風(fēng)速(尤其是急流)輻合性降水模擬結(jié)果較好,但系統(tǒng)過(guò)境時(shí)的降水常常偏弱。
參考文獻(xiàn)
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[3]周后福,邱明燕,張愛(ài)民,等.基于穩(wěn)定度和能量指標(biāo)作強(qiáng)對(duì)流天氣的短時(shí)預(yù)報(bào)指標(biāo)分析[J].高原氣象,2006,25(4):716-722.
[4]應(yīng)冬梅,許愛(ài)華,黃祖輝.江西冰雹、大風(fēng)與短時(shí)強(qiáng)降水的多普勒雷達(dá)產(chǎn)品的對(duì)比分析[J],氣象,2007,33(3):48-53.