孫 勇,安 菲(肇州縣氣象局,黑龍江肇州166400)
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基于肇州縣對流天氣成因分析一次強對流天氣的氣象服務過程
孫勇,安菲
(肇州縣氣象局,黑龍江肇州166400)
強對流天氣,是指出現短時強降水、雷雨大風、龍卷風、冰雹和颮線等現象的災害性天氣,它發生在對流云系或單體對流云塊中,在氣象學上屬于中小尺度天氣系統。這種天氣的水平尺度一般小于200公里,有的僅有幾公里。這種天氣破壞力很強,它是氣象災害中歷時短、程度劇烈、破壞性強的災害性天氣。目前黨中央、國務院對防災減災工作越來越重視,但縣站已取消預報工作,只需對臨近預報進行訂正,因此在經濟社會安全運行與改革發展大局對氣象服務的要求越來越高的今天,縣站不僅僅要加強對強對流天氣的認識,也要不斷提高對強對流天氣的監測和服務,這樣才能逐漸減小氣象服務與社會各方面日益增長的需求間的矛盾。以下是通過對肇州縣強對流天氣的成因加以總結,以此訂正并分析一次強對流天氣的氣象服務過程。
肇州縣地處黑龍江省西南部,松嫩平原腹地。肇州地貌類型屬于松花江、嫩江沖積一級階地,坐落在四面環山的沖積平原上,境內無山嶺,沒有影響縣局地氣候的典型地形,因此影響肇州縣強對流天氣的系統主要有高空冷渦、冷鋒、切變線等,但據近30 a來的天氣資料統計分析,主要影響肇州縣的大環流過程為高空冷渦。它是一種深厚的冷性高空渦旋,常使受它控制地區的氣層呈“上冷下暖”的配置,造成氣層的不穩定,因而產生強烈的對流性天氣。
此外,松花江位于肇州南部,常年水汽充沛,且地勢低于肇州縣。夏季熱力條件充足,水汽又比較充沛,在中小尺度天氣系統背景下很容易形成局地的強對流天氣,加上亞洲季風氣候水汽向北輸送的特點,大大助長了松花江局地小氣候對肇州縣強對流天氣的影響。
2015年8月15-16日,肇州縣境內出現一次高空冷渦天氣過程。13日08時的衛星云圖與高空圖疊加的綜合圖中可以看到在貝加爾湖下方有一個低壓槽,14日20時的高空圖中,高空槽不斷東移,到達內蒙古東部并繼續向東南方向移動。
15日受高空槽和地面低壓的影響,黑龍江省西部地區有層積混合云,并且在云系的下方有一西南東北向的急流軸。同時等溫線越來越密集,冷平流不斷加強,隨著高空槽的加深成渦,以及冷空氣的滲入,低渦不斷緩慢移動,同時在其西部有些小擾動,兩者合并,最終形成一個高空冷渦。
移動路徑趨勢分析,此過程是從黑龍江西部進入黑龍江境內。同時通過等高線與等溫線的綜合分析,可以看出冷平流已經形成,且冷空氣自南向北不斷入侵,這將是一個典型的冷渦型強對流天氣過程。T639預報場中分析可見(圖1),8月15日顯示高空槽位于黑龍江省西部地區,且低層濕度條件較好;16日低渦中心已經位于黑龍江省西南部地區,并且在渦中心附近存在槽線、切變線。同時在偏西部地區還存在水汽輻合及上升速度區,動力條件較好;從物理場來看,K指數均>32,CAPE(對流有效位能)值也較大,綜合以上分析,15-17日黑龍江省西南部地區發生短時強降水、雷暴及冰雹的可能性較大,同時冷渦型強對流天氣形勢的一個基本特征是其造成的強對流天氣,多出現在低渦中心東南方3-6個緯距,T850-T500>24℃的區域內,通過分析發現肇州縣恰好在這個多發區域內。

圖1 T639 15日17時和16日14時的預報場中分析
肇州縣夏季氣象服務主要是人工影響天氣,對于此次強對流天氣過程,做好防雹減災工作,不僅是農業發展的需要,更是保障全縣經濟發展的需要,所以在工作中,既要萬無一失的守好此次天氣過程,同時也要根據天氣成因,結合當地特點,訂正出適合肇州縣的有效作業時間點,以免造成不必要的浪費。高空冷渦造成的強對流天氣,多發生在午后到傍晚,但通過對過去30 a的氣候資料統計發現,8月份強對流天氣的多發時間段為午后到傍晚,及夜間,同時肇州縣屬于沖擊平原,附近沒有高山低谷,可以排除地形對天氣的影響,但要注意松花江上空局地升起的對流云,因此在此次過程中,結合雷達圖的實時顯示集中防范下午和夜間兩個時間段。
氣象記錄結果顯示:此次過程主要集中在兩段時間內,第一個時間段是15日12時49分-15時25分;第二個時間段是17日凌晨1時58分-2時48分,這次過程共發射炮彈125發,火箭彈12發。雖然防雹作業站點多且分散,對流云系又強度大、遍布廣,但因為對時間的有效把控,作業及時,用彈量適宜,不但沒有因為人員緊張造成作業忙亂,反而在合理的指揮下,使此過程有效的阻止了冰雹對農作物的損害,圓滿的完成了此次氣象服務工作。
通過這次過程得出如下結論:
(1)這次過程從15日開始正式進入,到17日才完全移出,雖然時間不長,但出現的強對流天氣卻不止一次,所以這種冷渦型強對流天氣系統從冷渦進入到移出都是關鍵期,有時會連續多次出現短時雷雨、冰雹等天氣。
(2)當高空冷渦西側有小擾動(短波槽),其表現就是在西北氣流中存有風切變,同時伴有正渦度平流,就可以導致大片積云濃積云在某處加強,并形成雹暴云團。
根據本地特點和歷史資料統計分析,把握住人工影響天氣作業的關鍵時間段,避免不必要的人員和精力浪費。
第一作者簡介:孫勇(1981-),男,黑龍江省肇東市人,東北農業大學,本科生,工程師.
收稿日期:2016-1-1
文章編號:1002-252X(2016)01-0045-02