一次陣風(fēng)鋒天氣過(guò)程的分析

繆穎綺

摘要：本文通過(guò)常規(guī)氣象觀測(cè)資料，區(qū)域自動(dòng)站觀測(cè)資料和雷達(dá)探測(cè)等資料對(duì)2016年5月12日發(fā)生的一次陣風(fēng)鋒過(guò)程進(jìn)行分析，分析可以清楚的看出這個(gè)陣風(fēng)鋒的結(jié)構(gòu)。當(dāng)陣風(fēng)鋒經(jīng)過(guò)時(shí)，地面自動(dòng)站觀測(cè)到明顯的氣壓驟升，風(fēng)向突變，風(fēng)速突增和溫度陡降等特點(diǎn)，這些都符合陣風(fēng)鋒的結(jié)構(gòu)特征。從雷達(dá)反射率因子上能看到陣風(fēng)鋒在多普勒速度場(chǎng)中表現(xiàn)出明顯的線狀合成切變，存在一弧線狀回波細(xì)帶。本次過(guò)程中利用陣風(fēng)鋒在多普勒速度場(chǎng)和強(qiáng)度場(chǎng)以及氣象要素變化等特征進(jìn)行強(qiáng)風(fēng)天氣的預(yù)報(bào)和預(yù)警取得了很好的效果，也為今后在災(zāi)害性天氣的預(yù)報(bào)服務(wù)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：區(qū)域自動(dòng)站;陣風(fēng)鋒;雷達(dá)回波

1、引 言

陣風(fēng)鋒是邊界層輻合線的一種類型，又稱雷暴的出流邊界，是指對(duì)流風(fēng)暴中的冷性下稱氣流到達(dá)低空，并且向水平方向擴(kuò)散，與低層暖濕空氣交匯引發(fā)的地面強(qiáng)風(fēng)。陣風(fēng)鋒后的水平速度有時(shí)會(huì)大于25m/s，偶而風(fēng)速可以達(dá)到它的一倍左右，具有極大的危害性。陣風(fēng)鋒過(guò)境先后伴有伴有氣壓驟升，風(fēng)向突變，風(fēng)速突增和溫度陡降。多普勒天氣雷達(dá)是觀測(cè)陣風(fēng)鋒的有效工具，如陣風(fēng)鋒的長(zhǎng)度和寬度、反射率大小、速度譜寬、徑向切變等等。王彥等（2011）等通過(guò)統(tǒng)計(jì)發(fā)生在當(dāng)?shù)氐亩啻侮囷L(fēng)鋒，總結(jié)出其回波強(qiáng)度僅為15-25dBz，寬度為3-10km;張濤等（2013）通過(guò)對(duì)三次雷暴導(dǎo)致的陣風(fēng)鋒過(guò)程分析，得出陣風(fēng)鋒產(chǎn)生的瞬時(shí)大風(fēng)與窄波回帶的強(qiáng)度值不一定成正比，但中層徑向輻合對(duì)陣風(fēng)鋒產(chǎn)生有提前預(yù)示作用，因此陣風(fēng)鋒的多普勒特征對(duì)識(shí)別和預(yù)報(bào)來(lái)說(shuō)非常重要。由于伴隨陣風(fēng)鋒出現(xiàn)的天氣現(xiàn)象以及雷達(dá)特征都比較明顯，因此可以利用這些特點(diǎn)對(duì)陣風(fēng)鋒進(jìn)行識(shí)別和預(yù)報(bào)，但是陣風(fēng)鋒趨向于彎曲，它的部分長(zhǎng)度可能會(huì)變成沿著徑向排列成線，在這種情況下，氣流橫穿過(guò)雷達(dá)波束，雷達(dá)測(cè)到的多普勒速度接近零速，在雷達(dá)速度場(chǎng)中，要識(shí)別沿著徑向方向取向的陣風(fēng)鋒部分是困難的。

陣風(fēng)鋒由于強(qiáng)度強(qiáng)，持續(xù)時(shí)間短，常常帶來(lái)突發(fā)性災(zāi)害天氣。2016年5月12日下午16時(shí)30分左右，響水縣境內(nèi)形成一條陣風(fēng)鋒，全縣普遍出現(xiàn)陣風(fēng)7-8級(jí)以上的大風(fēng)天氣，縣城瞬時(shí)最大風(fēng)速17.3m/s（8級(jí)），加密站探測(cè)得瞬時(shí)最大風(fēng)速出現(xiàn)在瑞泰鹽場(chǎng)22.6m/s（9級(jí)），據(jù)統(tǒng)計(jì)，災(zāi)害造成直接經(jīng)濟(jì)損失63.2萬(wàn)元。本文利用常規(guī)氣象觀測(cè)資料，加密自動(dòng)站觀測(cè)資料和雷達(dá)探測(cè)等資料，對(duì)此次陣風(fēng)鋒過(guò)程進(jìn)行分析，尋找其產(chǎn)生機(jī)制，為今后此類天氣預(yù)測(cè)提供參考依據(jù)。

2、區(qū)域自動(dòng)站觀測(cè)資料分析

陣風(fēng)鋒是雷暴中的下沉氣流達(dá)到地面并向外擴(kuò)散所造成的，因此它對(duì)地面及近地層的影響很大。從圖1可以看出，2016年5月12日16時(shí)40分的自動(dòng)站資料顯示響水整個(gè)區(qū)域盛行偏西風(fēng)，風(fēng)速都小于4m/s;最低溫度為黃海農(nóng)場(chǎng)28.1℃;圖2是響水受到陣風(fēng)鋒影響前后的地面加密自動(dòng)站的觀測(cè)實(shí)況，可看到：16時(shí)40分響水本站的氣壓為1007.5hPa、溫度29.5℃、風(fēng)向西南、風(fēng)速1.2m/s;16時(shí)50分響水本站的氣壓為1009.0hPa，比10分鐘前上升了1.5 hPa;溫度24.5℃，比10分鐘前下降了5.0度;風(fēng)向轉(zhuǎn)為偏北向，且出現(xiàn)17.3 m/s的風(fēng)速，表明響水本站已經(jīng)受到陣風(fēng)鋒的影響，觀測(cè)得陣風(fēng)鋒影響時(shí)并未伴有降水，同時(shí)位于鋒前的幾個(gè)站如小尖、運(yùn)河、七套等區(qū)域自動(dòng)站的溫度都在28.4度以上，風(fēng)向風(fēng)速也基本未變;10分鐘后響水本站的氣壓值又上升了0.9hPa，氣溫繼續(xù)下降到20.9度，風(fēng)速12.7m/s，風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng);從17時(shí)和17時(shí)10分的區(qū)域自動(dòng)站資料也能同樣的分析出在受陣風(fēng)鋒影響前后氣溫下降、風(fēng)向風(fēng)速突變的現(xiàn)象。此次陣風(fēng)鋒自北向南影響我縣，受其影響，響水縣六套中心社區(qū)五套村2戶群眾房屋受損，張集中心社區(qū)何圩村、南河鎮(zhèn)興南村、雙港鎮(zhèn)沿326省道沿線多個(gè)蔬菜大棚受損，棚內(nèi)西瓜等經(jīng)濟(jì)作物受災(zāi)減產(chǎn)，無(wú)人員傷亡。據(jù)統(tǒng)計(jì)，災(zāi)害造成直接經(jīng)濟(jì)損失63.2萬(wàn)元。

3、雷達(dá)資料分析

從圖3上可以看出16時(shí)16分0.5度仰角的強(qiáng)度圖上已經(jīng)可以觀察到有弱回波生成，隨后弱回波逐漸發(fā)展，16時(shí)33分（圖4）開始已發(fā)展為一條弧線狀回波細(xì)帶，陣風(fēng)鋒在反射率因子圖上的特征非常清晰，長(zhǎng)度大約75公里，陣風(fēng)鋒的強(qiáng)度比兩側(cè)大在5-10dBZ左右強(qiáng)度，回波細(xì)帶迅速發(fā)展并向南移動(dòng)，16時(shí)45分（圖5）到達(dá)響水附近，陣風(fēng)鋒反射率因子長(zhǎng)度大約達(dá)100公里，此時(shí)開始出現(xiàn)大風(fēng)現(xiàn)象，陣風(fēng)鋒為一片寬大并且強(qiáng)度較弱的回波區(qū)。17時(shí)02分（圖6）陣風(fēng)鋒進(jìn)一步發(fā)展，弧線狀回波細(xì)帶長(zhǎng)度大約達(dá)200公里，此圖可判別出正在影響我縣南部地區(qū)，縣城及北部地區(qū)影響基本結(jié)束。

圖3a是16時(shí)33分（0.5度）的速度圖，沒(méi)有明顯的零速度線，一只偏北氣流從北面接近雷達(dá)，在出流中風(fēng)的取向是垂直于陣風(fēng)鋒的，因此在陣風(fēng)鋒與雷達(dá)波束相垂直的區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了很強(qiáng)的徑向入流分量。16時(shí)45分的多普勒雷達(dá)速度圖上可以看到對(duì)應(yīng)于強(qiáng)度圖上的陣風(fēng)鋒在速度特征上表現(xiàn)為明顯的風(fēng)切變輻合線，同一時(shí)刻的譜寬產(chǎn)品上相應(yīng)位置有譜寬增強(qiáng)的現(xiàn)象。

4、預(yù)報(bào)服務(wù)

這次天氣過(guò)程就大尺度天氣背景分析，從12日08時(shí)、14時(shí)、20時(shí)可以看出，地面高壓中心一開始處于寧夏，后向偏東方向移動(dòng)，而后向偏南方向移動(dòng)，到達(dá)陜西中部，而我縣一直都處于地面高壓的底前部，氣壓逐漸升高，增幅在6hPa左右。08時(shí)500hpa上我縣為一致的偏西風(fēng)，14時(shí)北槽南甩，我縣轉(zhuǎn)為槽后西北氣流，且伴隨冷平流，到20時(shí)，槽已大致過(guò)境，天氣轉(zhuǎn)好;700和850hPa為一致的槽后西北氣流，通過(guò)對(duì)天氣背景的分析，各種條件并不有利于強(qiáng)天氣的產(chǎn)生，且探空資料顯示本地處在大片穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)，加強(qiáng)短時(shí)臨近天氣監(jiān)測(cè)就顯得非常重要。

5、結(jié)論

通過(guò)對(duì)2016年5月12日這次由中尺度對(duì)流系統(tǒng)引發(fā)的陣風(fēng)鋒進(jìn)行分析，綜合利用多普勒天氣雷達(dá)資料及區(qū)域加密自動(dòng)站觀測(cè)實(shí)況數(shù)據(jù)，得到以下結(jié)論：

5.1 區(qū)域加密自動(dòng)站觀測(cè)到受陣風(fēng)鋒影響前后，出現(xiàn)了氣壓驟升，風(fēng)向突變，風(fēng)速突增和溫度陡降的現(xiàn)象。

5.2 從雷達(dá)上觀測(cè)到明顯的徑向速度切變和強(qiáng)度場(chǎng)上的弧線狀回波細(xì)帶，也有譜寬增強(qiáng)現(xiàn)象。

5.3 這次過(guò)程的預(yù)報(bào)服務(wù)非常成功，通過(guò)對(duì)回波的跟蹤監(jiān)測(cè)，利用各種雷達(dá)產(chǎn)品做出了準(zhǔn)確及時(shí)的預(yù)報(bào)預(yù)警，為災(zāi)害性天氣的短時(shí)臨近預(yù)報(bào)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。