陳海英
摘要 本文利用常規觀測資料、NCEP再分析資料和自動站觀測資料,對2015年8月1日涼城縣強對流天氣過程進行診斷分析。結果表明,此次強對流天氣屬一次颮線過程,破壞性強大;主要由斜壓鋒生所產生,高空較強冷平流使垂直溫度梯度變大,低空較強暖濕氣流促使水平梯度變大,高低空冷暖平流構成鋒區;斜壓鋒生的強烈抬升構成動力強迫,促使強對流天氣出現。
關鍵詞 強對流天氣;天氣形勢;物理量場;內蒙古涼城;2015年8月1日
中圖分類號 P458.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)10-0203-02
涼城縣位于內蒙古自治區中南部、烏蘭察布市南部,屬中溫帶半干旱大陸性季風氣候,涼城縣年平均降水量392.37 mm,年平均蒸發量1 938 mm,降水主要集中在夏季,7—8月降水較多,易發生雷暴、大風等強對流天氣。突發性雷暴天氣常引發洪澇災害,給當地農牧業生產帶來不利影響,同時還會造成嚴重人員傷亡事件。本文對2015年8月1日涼城縣強對流天氣進行分析,以期掌握強對流天氣的發生、發展機制,為開展強對流天氣預報預警及暴雨洪澇災害防御工作提供有利指導依據。
1 天氣實況
2015年8月1日16:00—18:00,烏蘭察布市東部和南部大多數區域發生強對流天氣,26個自動站雨強達20 mm/h。其中,涼城縣部分區域出現短時強降雨、小冰雹、雷暴大風天氣,大風級別達8~10級,瞬時最大風力為30.5 m/s,涼城縣天成鄉雨強達53.6 mm/h,暴雨引發山洪,發生2起傷亡事件,共造成4人死亡、1人失蹤。災情發生后,涼城縣委、縣政府啟動災害處置預案,迅速組織公安、消防、衛生等部門人員到達現場展開救援工作。
2 天氣形勢
2015年8月1日涼城縣強對流天氣屬于一次颮線過程,破壞性十分強大。颮線主要處于貝加爾湖南邊的蒙古冷渦東南區域的西南氣流中,為槽前型颮線。我國東北區域有一高壓脊,對冷渦的移動起到阻擋作用,低層副熱帶高壓區域的北界線主要處在北緯35°左右,同時在南部孟加拉灣有臺風出現,臺風外圍的暖濕氣流伴隨著副熱帶高壓外圍的西南氣流不斷朝涼城縣輸送,西南氣流起到增溫減壓作用。在地面氣壓場上,8月1日14:00主要受低壓帶控制,20:00構成蒙古氣旋,涼城縣主要處在冷鋒前部,同時700 hPa槽線比地面冷鋒要超前,故此次強對流天氣為第二型冷鋒天氣。由上述可知,此次強對流天氣主要是斜壓鋒生所產生的,高空較強的冷平流使垂直溫度梯度變大,低空較強的暖濕氣流促使水平梯度變大,高低空冷暖平流構成了鋒區。斜壓鋒生的強烈抬升構成動力強迫[1]。
3 物理量場
3.1 水汽條件
分析此次強對流天氣過程的中高層與中低層空氣平均相對濕度(圖1)可知,中低層(700~850 hPa)平均相對濕度保持在65%左右,中高層(500~600 hPa)平均相對濕度處于72%~84%范圍內,中高層水汽條件較好。
分析500、700、850 hPa溫度露點差分析可知,此次強對流天氣發生前低層溫度露點差為4 ℃,中層溫度露點差在10 ℃左右,高層溫度露點差在4 ℃左右,高層與低層濕度較大,中層有干值區分布,這對于短時強降雨、雷暴、大風等強對流天氣的發生十分有利[2]。
3.2 不穩定條件
對離此次強對流天氣過程發生區域最近的呼和浩特站探空資料進行分析,并且采用2015年8月1日14:00呼和浩特地面溫度與露點對探空資料做時間上的訂正可知,在此次強對流天氣發生前期,對流不穩定能量為2 590 J/kg,K指數達到了36 ℃,抬升指數為-6.2 ℃,說明測站上空附近區域存在著較強的熱力不穩定能量,有利于強對流天氣的發生發展[3-4]。
3.3 環境風的垂直切變
2015年8月1日14:00 200~500 hPa緯向風速差約為0 m/s,700~850 hPa緯向風速差約為6 m/s,200~500 hPa經向風速差約為-5 m/s,700~850 hPa經向風速差約為-3 m/s,在強對流天氣發生期間,高低層緯向風切變呈增加趨勢,但變化不夠顯著,經向風切變逐漸變弱,表明此次強對流天氣以短時強降水為主,無較強垂直風切變。
4 結論
(1)2015年8月1日涼城縣強對流天氣主要由斜壓鋒生所產生的,高空較強的冷平流使垂直溫度梯度變大,低空較強的暖濕氣流促使水平梯度變大,高低空冷暖平流構成了鋒區,斜壓鋒生的強烈抬升構成動力強迫。
(2)此次短時強降雨、大風、冰雹的站點均處于地面輻合線附近。
(3)高層與低層濕度較大,中層有干值區分布,對短時強降雨、雷暴、大風等強對流天氣的發生十分有利。此次強對流天氣以短時強降水為主,無較強的垂直風切變。
5 參考文獻
[1] 田秀霞,邵愛梅.一次河北大暴雨的華北低渦結構和渦度收支分析[J].暴雨災害,2008,27(4):320-325.
[2] 任軼,沈新勇,張云平.豫西一次強對流天氣過程的診斷分析[J].氣象與環境科學,2011,34(1):67-72.
[3] 吳小芳,伍志方,葉愛芬.廣東一次強對流天氣過程分析[J].廣東氣象,2011,33(1):5-7.
[4] 李浚河,耿建軍,張淅妍,等.2013年北京地區一次強對流天氣過程分析[J].沙漠與綠洲氣象,2016,10(2):25-30.