王聰
摘要 利用常規氣象資料、多普勒雷達、衛星云圖等對濮陽市2015年8月30日的強對流天氣過程進行了分析,得出30日8:00濮陽站存在超低溫,高層西風強、順滾流明顯,濕度趨飽和,積累了不穩定能量,東北風與東南風呈顯著匯合之勢,14:00的地面溫度超過30 ℃,低層暖濕呈現逐漸變強趨勢,高層呈現愈加干冷趨勢,地面輻合呈增強之勢,為濮陽市地區午后發生強對流天氣提供了有利條件。
關鍵詞 強對流天氣;分析;環流形勢;河南濮陽;2015年8月30日
中圖分類號 P426 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)21-0231-01
作為具有重大殺傷性的災害性天氣,強對流天氣指的是發生在對流云系或單體對流云塊中,在氣象上屬于中小尺度天氣系統,常伴有強烈對流性災害天氣,如雷雨大風、龍卷風、冰雹、局部強降雨等[1]。強對流天氣具有空間尺度小、生命史短、突發性強、破壞性大的特點,一般在中小尺度天氣系統發生。強對流天氣一旦發生,將給人們的生命財產造成嚴重損失。為此,筆者分析了濮陽市2015年8月30日強對流天氣過程,旨在為今后對此類天氣的預報提供參考。
1 強對流天氣概況
2015年8月30日14:00濮陽市各地區遭遇罕見雷雨大風等強對流天氣,局部地區還下起了冰雹,市內街道嚴重積水,濮陽華龍區、經開區、濮陽縣部分鄉鎮降水量均在50 mm以上,對當地人們正常出行、生產生活等造成很大影響。
2 環流形勢分析
30日8:00,500 hPa高空,河南省東北方向有冷渦出現,而且低渦呈現穩定維持的狀態,后部橫槽因為低渦呈現向南延伸的趨勢而南下,由于河南省正好處在橫槽底部的位置,槽后冷空氣強度一度達到-14 ℃;925 hPa的濮陽站為21 ℃,河南省中部及北部地區為暖區;850 hPa濮陽站為14 ℃,同29日8:00相比較,濕度增加。30日14:00河南省處在低壓頂部,濮陽站露點溫度為21 ℃,同29日14:00 相比濕度略增大;分析地面形勢可知,東北風與東南風呈匯合趨勢,且表現顯著,14:00的地面溫度超過30 ℃,低層暖濕呈現逐漸變強趨勢,高層呈現愈加干冷趨勢,地面輻合呈增強之勢,因此表明強對流天氣在濮陽市午后發生的條件非常有利[2]。
3 物理量場分析
30日8:00,濮陽站SI指數為-4.14 ℃、K指數為35 ℃、CAPE值為1 663.5 J/kg,呈喇叭口狀,且上干下濕。這些數據顯示30日濮陽站對流旺盛,有可能會發生雷暴活動。濮陽站200 hPa西北風風速達到20 m/s,對流500 hPa以下假相當位溫及飽和位溫左傾大于135 ℃。這些說明濮陽地區的熱力條件極其不穩定,風的垂直分布為順滾流的結構,為強對流降水提供了極其重要的條件。30日8:00河南省對流層上層以超低溫狀態維持著,濮陽市超低溫比較深厚,對流層的中層具有多層彎折,水汽呈“蜂腰”狀,風的垂直分布呈現順滾流的結構。在14:00—15:00濮陽地區發生雷電大風、強降水及冰雹等強對流天氣后,不穩定能量釋放,但依然很強。20:00濮陽對流層頂仍有超低溫,不穩定結構特征更顯著,600 hPa具有暖層云,400 hPa具有2層冷層云,而且冷層云處在暖層云的上部,呈現順滾流的結構,說明當時存在雷暴天氣現象,同時具有不穩定的能量在釋放[3]。
4 雷達回波分析
濮陽市8月30日的強對流天氣過程是一次顯著的颮線弓形回波,由北邊逐漸向南轉移,由許多雷暴單體構成,同時在向南移動中還存在新的雷暴單體出現,單體最大反射率達65 dBZ,表明短期內強對流天氣將會在此區域出現。30日濮陽站有頂高為15 km的最大回波(65 dBZ)在對流單體中顯示;垂直累積液態含水量也在逐漸升高,濮陽地區對流單體中達70 kg/m2。30日14:00濮陽上空有中層風速輻合存在,表明濮陽地區會出現雷電、冰雹、大風、短時強降水等強對流天氣。
5 衛星云圖分析
30日下午中尺度對流云團MCC呈逐漸移動之勢,方向為從北向南,移動前側的溫度比較低(216 K),而且溫度的梯度大,特別容易出現對流天氣。該云團前側有白亮的泡狀結構,濮陽上空最大反照率為59%,運動方向后側為呈羽狀的云砧,前側邊界比較光滑。通過參考衛星云圖的特征,并進行綜合的分析可以得到以下結論,即云內對流旺盛、云頂溫度高,表明在未來短時間內將會出現雷電、大風、冰雹、短時強降水等強對流天氣[4]。濮陽站點會出現雷暴大風天氣,最大值為26.9 m/s。
6 結論
通過分析可知,濮陽市2015年8月30日強對流天氣發生過程中,河南省比較靠近東北冷渦后部橫槽加強南下的位置,加上地面暖濕增加、高空愈發干冷,地面匯合線更加明顯等現象特點,均可以說明此次對流愈加旺盛。30日8:00濮陽站存在超低溫,高層西風強、順滾流明顯,濕度趨飽和,積累了不穩定能量,東北風與東南風呈顯著匯合之勢,14:00的地面溫度超過30 ℃,低層暖濕呈現逐漸變強趨勢,高層呈現愈加干冷趨勢,地面輻合呈增強之勢,因此表明強對流天氣在濮陽市午后發生的條件非常有利[5]。颮線雷達回波的弓形回波結構特征非常顯著,中氣旋、中層徑向輻合、風暴頂強輻散,除以上超級單體特征外,還有頂高為15 km的最大回波(65 dBZ)在對流單體中顯示。30日14:00濮陽上空有中層風速輻合存在,有利于強降水強對流天氣發生發展。衛星云圖上顯示,大范圍中尺度對流云團運動方向前側邊界比較光滑,溫度梯度大,運動方向后側為明顯呈羽狀的云砧,還可見光云圖上暗影紋理明顯、對流泡結構突出等特點,這些均表明濮陽市將會出現伴有雷暴和短時強降水、冰雹的大范圍強對流天氣、颮線[6]。
7 參考文獻
[1] 蘇愛芳,谷秀杰,吳蓁.河南省風雹類強對流天氣過程的云型及結構特征[C]//S1災害天氣研究與預報.沈陽:中國氣象學會,2012.
[2] 周丹丹,魏鳴.2015年8月30日河南省中部地區一次颮線過程分析[J].安徽農業科學,2016,44(10):214-218.
[3] 蘇愛芳,孫景蘭,谷秀杰,等.河南省對流性暴雨云系特征與概念模型[J].應用氣象學報,2013(2):219-229.
[4] 牛淑貞,張一平,梁俊平,等.鄭州市兩次短時強降水過程的環境條件和中尺度特征對比[J].暴雨災害,2016(2):138-147.
[5] 王金蘭,陳紅霞,段中夏,等.河南省一次致災強對流天氣的中尺度分析[J].氣象與環境科學,2014(3):14-20.
[6] 趙培娟,吳蓁,鄭世林,等.河南省強對流天氣診斷分析預報系統[J].氣象,2010(2):33-38.