鄂爾多斯一次颮線過程中小尺度特征分析

劉婷 李悅 白志娜

摘 要：2018年7月13日，受副高外圍暖濕空氣和冷渦底部冷空氣交匯影響，鄂爾多斯市北部出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣，部分出現(xiàn)冰雹、大風(fēng)、短時(shí)強(qiáng)降水，此次過程中，局地風(fēng)力達(dá)到9級(jí)，雷達(dá)回波特征表明有明顯的颮線形成。本文利用多普勒雷達(dá)、自動(dòng)站分鐘數(shù)據(jù)、探空資料，對(duì)這次過程進(jìn)行天氣學(xué)診斷分析。

關(guān)鍵詞：大風(fēng) 颮線 多普勒雷達(dá)

1 前言

2018年7月13日午后，鄂爾多斯西北部出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣，之后在陣風(fēng)鋒激發(fā)下，下游地區(qū)出現(xiàn)颮線，地面觀測數(shù)據(jù)表明多個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)大風(fēng)和短時(shí)強(qiáng)降水，雷達(dá)回波特征表明有強(qiáng)冰雹出現(xiàn)。強(qiáng)對(duì)流持續(xù)3個(gè)小時(shí)以上，冰雹雷達(dá)回波特征持續(xù)一個(gè)小時(shí)之久，表明此次強(qiáng)對(duì)流過程有較為完整的組織結(jié)構(gòu)，與天氣尺度、中小尺度天氣系統(tǒng)密切配合。因此，本文從這個(gè)角度對(duì)上述過程進(jìn)行分析診斷，以增加對(duì)颮線的深入了解，為颮線的預(yù)報(bào)預(yù)警提供客觀依據(jù)，以提高此類天氣的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。

2 天氣實(shí)況與形勢

2018年7月13日午后，鄂爾多市北部出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣，有2個(gè)站出現(xiàn)暴雨，最大小時(shí)雨強(qiáng)達(dá)47.6m/h，有33個(gè)站出現(xiàn)9-11級(jí)陣風(fēng)。同時(shí)有個(gè)別地區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)冰雹。

任何中小尺度系統(tǒng)都是發(fā)生發(fā)展在一定的天氣尺度背景下。冷渦和副高是本次過程的主要影響系統(tǒng)。500hPa鄂爾多斯地區(qū)受冷渦底后部控制，后部有弱冷空氣侵入，而在中低層鄂爾多斯處于副高外圍偏南風(fēng)控制，上游地區(qū)有暖中心，這樣的冷暖空氣配置，加強(qiáng)了局地不穩(wěn)定能量。地面場上，鄂爾多斯上游地區(qū)受低壓控制，西部有地面輻合線形成，利于午后觸發(fā)對(duì)流。水汽條件方面，持續(xù)的偏南氣流使得中低層水汽條件較好。850hPa比濕達(dá)到11g/kg。動(dòng)力條件方面，除了冷渦及地面提供的輻合上升運(yùn)動(dòng)條件外，500hPa到850hPa垂直風(fēng)切變達(dá)到15m/s，有利對(duì)流發(fā)展和維持。

在層結(jié)條件上，上午時(shí)段，鄂爾多斯北部有輕霧出現(xiàn)，邊界層有逆溫層形成，有利低層能量的存儲(chǔ)，午后同時(shí)，霧區(qū)邊緣在午后受輻射條件影響，形成冷暖邊界，有利局地動(dòng)力抬升。訂正后午后CAPE可達(dá)2700J/Kg，極強(qiáng)的不穩(wěn)定能量有利強(qiáng)對(duì)流的發(fā)展。

4 中小尺度系統(tǒng)對(duì)颮線的可預(yù)報(bào)性

午后鄂爾多斯西北部有強(qiáng)對(duì)流發(fā)生，之后對(duì)流在東移過程中不斷加強(qiáng)，低層最大反射率因子達(dá)60dBz，垂直結(jié)構(gòu)上游向東的回波穹隆結(jié)構(gòu)，垂直累積液態(tài)水含量達(dá)55Kg/m2，15：50，在強(qiáng)對(duì)流的出流區(qū)前沿，出現(xiàn)4m/s左右的偏西風(fēng)，在達(dá)拉特旗西部與近地面的偏南風(fēng)形成冷式切變線，觸發(fā)達(dá)拉特旗西部對(duì)流天氣。之后達(dá)拉特旗回波快速發(fā)展，強(qiáng)回波反射率因子達(dá)65dBz，且回波質(zhì)心在6Km以上，該層溫度在-8℃左右，表明強(qiáng)回波全部為冰粒子組成，回波后部有明顯的V形缺口，為典型的冰雹回波特征。

于此同時(shí)，上游鄂爾多斯西部回波開始逐漸減弱，其前部有陣風(fēng)鋒形成，6分鐘移動(dòng)距離達(dá)7-8km，表明局地有大風(fēng)形成，在這樣的強(qiáng)風(fēng)速帶激發(fā)在，與下游偏南氣流進(jìn)一步集合，形成鄂爾多斯中部地區(qū)颮線回波帶。

除了前期的水汽、能量條件外，此次颮線發(fā)生前期，地面明顯陣風(fēng)鋒的識(shí)別為地面輻合條件提供參考，從雷達(dá)回波排列來看，回波與前期陣風(fēng)鋒形狀接近，在其尾端仍有窄帶回波結(jié)構(gòu)。

此次過程中云圖上，14時(shí)到16時(shí)雹暴云系合并加強(qiáng)。對(duì)流加強(qiáng)，形成傳導(dǎo)形颮線。在此過程中颮線的發(fā)生位置與地面輻合線的位置基本一致，颮線的移動(dòng)方向與500hpa上的引導(dǎo)氣流的方向基本相同，這對(duì)颮線的發(fā)生位置與未來移動(dòng)方向的預(yù)報(bào)具有指示意義。雷達(dá)資料中回波前側(cè)具有明顯的速度輻合是颮線的重要特征之一，且在颮線發(fā)展最旺盛前VIL有增大趨勢，當(dāng)突然減小時(shí)說明暴風(fēng)雨的開始，中氣旋的存在是預(yù)示著大風(fēng)與強(qiáng)降水的來臨。最強(qiáng)的天氣現(xiàn)象發(fā)生在弓形回波頂點(diǎn)右前側(cè)。

5 小結(jié)

（1）此次颮線是發(fā)生在副高外圍暖濕氣流及冷渦后部空氣前端強(qiáng)不穩(wěn)定輻合環(huán)境中。

（2）前期逆溫層和后期中等強(qiáng)度垂直風(fēng)切變?yōu)轱R線的形成和維持提供能量和動(dòng)力條件。

（3）颮線發(fā)生前，有強(qiáng)對(duì)流發(fā)生，對(duì)流消失階段的強(qiáng)下?lián)舯┝魉纬傻年囷L(fēng)鋒是此次颮線形成的觸發(fā)機(jī)制。

（4）雷達(dá)回波上伴隨有VIL躍增及中氣旋結(jié)構(gòu)，速度圖上有中層徑向輻合形成。”V”形缺口表明有冰雹形成。最強(qiáng)天發(fā)生在颮線弓形回波前側(cè)。

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