一次冰雹天氣過(guò)程的綜合分析

摘 要：本文主要使用常規(guī)天氣資料、衛(wèi)星云圖和雷達(dá)回波資料分析1998年8月12日主要發(fā)生在巴彥淖爾市及包頭和呼市的降雹天氣，分析得出：（1）這次降雹天氣發(fā)生在08時(shí)500 hPa大風(fēng)軸強(qiáng)中心、沙氏指數(shù)SI負(fù)值中心及850 hPa與500 hPaθse差值正中心的下風(fēng)方，對(duì)應(yīng)各中心低層的濕比有效位能為高能舌；（2）衛(wèi)星云圖上是一個(gè)邊緣整齊光滑的對(duì)流積雨云團(tuán)；（3）雷達(dá)回波有明顯的V型缺口和懸掛回波特征。關(guān)鍵詞：影響系統(tǒng) 物理量 衛(wèi)星云圖 雷達(dá)回波中圖分類號(hào)：P4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-3791（2013）07（b）-0237-011998年8月12日下午16時(shí)至20時(shí)左右，在我市及包頭和呼市部分地區(qū)出現(xiàn)了一次強(qiáng)降雹天氣，造成了不同程度的雹災(zāi)。這次降雹集中在東經(jīng)106°E至11l°E之間，黃河以北大青山以南的一狹長(zhǎng)地帶內(nèi)，基本上呈東西走向，并每隔幾十公里出現(xiàn)“蛤蟆跳”現(xiàn)象。16～17時(shí)雹云從巴市烏后旗西烏蓋溝至烏中旗兩狼山口之間向東南方向移動(dòng)，出山后入侵河套農(nóng)區(qū)，并開始出現(xiàn)降雹。最大雹粒直徑2.5～3.0公分，最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間20分鐘以上，使烏中旗、臨河市、五原縣九個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)蘇木造成災(zāi)害，總成災(zāi)面積91168畝，死羊50只，傷一人。19時(shí)30分左右包頭地區(qū)的國(guó)慶、東園降雹，最大有雞蛋大，12000畝農(nóng)作物受災(zāi)，嚴(yán)重的甚至絕收。20時(shí)呼市地區(qū)降黃豆大冰雹，無(wú)災(zāi)。1 大尺度環(huán)境場(chǎng)及影響系統(tǒng)分析8月12日08時(shí)300hPa天氣圖上，黃河中段向北到蒙古國(guó)，然后一直向東至我國(guó)東北的大部分地區(qū)（42°N以北，98～130°E）為寬廣的低槽區(qū)，對(duì)應(yīng)500 hPa天氣圖上該區(qū)域也為低槽區(qū)，從貝加爾湖到哈密一線有一槽存在，在蒙古國(guó)至我區(qū)阿盟的巴彥毛道（40～45°N，105°E）有一零下16℃的冷中心，在包頭至成都還有另一短波槽。河套地區(qū)處在階梯槽中，北部槽區(qū)前部，受西北偏西氣流控制。配合貝加爾湖到哈密的低槽在700 hPa和850 hPa圖上都有相對(duì)前傾的槽與其相配。同時(shí)從低槽區(qū)的西側(cè)到南面在300 hPa到700 hPa均有一條明顯的比較窄的先西北后偏西的大風(fēng)軸，風(fēng)向轉(zhuǎn)變基本集中在河套地區(qū)，在大風(fēng)軸上，500 hPa位于河套西北附近有強(qiáng)風(fēng)速中心。另外700 hPa圖上，沿黃河中段一線（40°N附近）有明顯的風(fēng)速切變，850 hPa這一帶則有西南或偏南氣流存在，起到輸送暖濕空氣的作用。地面圖上在中蒙邊境（105°E，42°N）附近有一低壓區(qū)，配合有平直的冷暖鋒。以上分析看出，在降雹區(qū)低層為西南暖濕氣流，而中高層則存在冷平流，符合上干冷、下暖濕的天氣條件。2 物理量條件分析2.1 沙氏指數(shù)SI沙氏指數(shù)SI是表示對(duì)流層中下層穩(wěn)定度的定量指標(biāo)。8月12日08時(shí)沙氏指數(shù)分布圖（圖略）上，在河套的西北角有范圍比較大的為-4 ℃的低值中心，表示中低層存在不穩(wěn)定。這次降雹就出現(xiàn)在這一低中心的下游，從平流的觀點(diǎn)看，這個(gè)區(qū)域是不穩(wěn)定和將要變得不穩(wěn)定的區(qū)域。2.2 500 hPa風(fēng)場(chǎng)和濕比有效位能場(chǎng)分析500 hPa風(fēng)場(chǎng)和低層能量場(chǎng)，在河套的西北角500 hPa大風(fēng)軸上有16 m/s的強(qiáng)風(fēng)速中心。濕比有效位能垂直剖面圖（圖略）上，在強(qiáng)風(fēng)速中心的低層有一高能舌，降雹就發(fā)生在風(fēng)速中心及高能舌的下風(fēng)方。2.3 假相當(dāng)位溫θse從850 hPa與500 hPaθse差值的分布圖（圖略）可以看山，在河套西北角有一正值中心，說(shuō)明此處中層有不穩(wěn)定層存在，而且具備了上干冷、下暖濕的條件，降雹也出現(xiàn)在此中心的下風(fēng)方。3 衛(wèi)星云圖分析從8月12日每隔一小時(shí)發(fā)送的GMS衛(wèi)星云圖看出，影響這次降雹天氣過(guò)程主要是對(duì)流積雨云團(tuán)。14時(shí)，在河套北部到西北附近已有一條由小云團(tuán)或單體組成的不連續(xù)的云帶，其中靠近河套西北附近的小云團(tuán)Cl發(fā)展很快。15時(shí)發(fā)展成比較大的云團(tuán)，呈東西走向，到了16時(shí)云團(tuán)的范圍擴(kuò)大，在高空風(fēng)的影響下，云團(tuán)的上風(fēng)方邊緣清楚，結(jié)構(gòu)緊密，下風(fēng)方邊緣模糊，有云向東伸展，云頂溫度在-30 ℃以下，說(shuō)明云層深厚，對(duì)流強(qiáng)烈，此時(shí)在云團(tuán)C1的右后側(cè)出現(xiàn)積雨云團(tuán)C2。根據(jù)有關(guān)資料，16時(shí)左右，在巴市的五原、烏中旗出現(xiàn)降雹。17時(shí)云團(tuán)C2并入Cl（圖略），C1云團(tuán)向東南方向發(fā)展，范圍更大，西到西北部，云團(tuán)的邊緣更加光滑整齊，此時(shí)臨河正處在云團(tuán)的上風(fēng)邊緣處，17時(shí)左右開始降雹。18時(shí)云團(tuán)C1繼續(xù)向偏東方向移動(dòng)，云頂溫度約-39 ℃。19時(shí)云團(tuán)Cl東移并處在包頭市的上空，云團(tuán)西南部的云頂溫度略有下降，云團(tuán)結(jié)構(gòu)緊密。19時(shí)30分左右，包頭開始降雹。到了20時(shí)，云團(tuán)的西北部分結(jié)構(gòu)開始松散，而西南到南部的部分邊緣清楚，結(jié)構(gòu)緊密，東部似有云砧向東伸展，云體范圍開始減小，此時(shí)云團(tuán)已進(jìn)入呼市上空，呼市有降雹，但無(wú)災(zāi)。21時(shí)，云團(tuán)明顯減弱，降雹天氣結(jié)束。對(duì)流云團(tuán)從14時(shí)到21時(shí)，持續(xù)時(shí)間8個(gè)小時(shí)。4 雷達(dá)回波分析對(duì)流云團(tuán)C1位于包頭市上空時(shí)，位于包頭市市區(qū)的711三公分波長(zhǎng)數(shù)字化雷達(dá)在降雹前后觀測(cè)到—系列回波圖。其中最有雹云回波特點(diǎn)的是19時(shí)10分和19時(shí)25分。19時(shí)10分PPI圖（圖略）上，在測(cè)站東北部10～40公里之間有復(fù)合單體，最強(qiáng)的回波中心位于復(fù)合單休的西南，距測(cè)站東北方向12～18公里之間，中心強(qiáng)度60～65 dbz，主體面積約30×10平方公里，在其后部有十分明顯的V型缺口。RHI圖（圖略）上，主體回波高度11.5公里，回波強(qiáng)度60～65 dbz，強(qiáng)度50 dbz的回波高度8公里。19時(shí)25分PPI圖上，主要回波分布在測(cè)站東到東北部20～55公里之間，強(qiáng)中心位于測(cè)站東部21～30公里之間，強(qiáng)度60～65 dbz，面積約25×20平方公里。RHl圖上，主體回波高度12公里，強(qiáng)度60～65 dbz，有明顯的懸掛體回波結(jié)構(gòu)。這些都是雹云的典型特征。5 結(jié)語(yǔ)（1）這次降雹發(fā)生在08時(shí)500 hPa大風(fēng)軸強(qiáng)風(fēng)中心、SI負(fù)值中心及850 hPa與500 hPaθse差值正中心以及低層濕比有效位能高能舌的下風(fēng)方，在黃河以北、大青山以南的狹長(zhǎng)地帶內(nèi)。（2）這次降雹產(chǎn)生在邊緣整齊光滑的對(duì)流積雨云團(tuán)中，此云團(tuán)14時(shí)在上述三個(gè)中心的下風(fēng)方附近生成，在向偏東方向的移動(dòng)中發(fā)展，21時(shí)以后減弱消亡，持續(xù)時(shí)間8小時(shí)。（3）這次降雹的雷達(dá)回波是一個(gè)復(fù)合單休，中心強(qiáng)度60～65 dbz，高度11～12公里，有明顯的V型和懸掛回波特征。參考文獻(xiàn)[1]白肇?zé)?，徐?guó)昌，等.中國(guó)西北天氣[M].北京：氣象出版社，1991，3.[2]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，2012，7.