嫩江縣2017年8月21日龍卷風天氣過程分析

閆洋洋 姜雨岐

摘 要：應用Micaps高空形勢圖、地面氣壓場特征、物理量場、嫩江本站降水量風速實況資料對2017年8月21日龍卷天氣過程進行了分析。結果表明：本次龍卷風天氣過程是在蒙古氣旋東移北上強烈發展和高空深厚的冷渦系統共同影響下發生的，鋒面是本次天氣過程的重要觸發機制。

關鍵詞：龍卷;環流形勢;分析

世界各地出現了幾百年來歷史上最熱的天氣，厄爾尼諾現象也頻繁發生，氣候變化是人類面臨的一種巨大環境風險。我縣近年來災害性天氣加劇，并出現歷史罕見龍卷風極端天氣氣候事件，這些氣象災害正威脅著人民的生命財產安全。該文主要分析了嫩江縣2017年8月21日龍卷風天氣，為更好的開展氣象防災減災工作提供科學依據。

一、天氣過程預報與實況對比

20日未來24小時天氣預報為中雨，8月21日8時至22日8時降水量實況多寶山鎮達暴雨量級，降雨量為82.3mm;有6個站降大雨;其他7個站降小到中雨;21日14：40左右，嫩江縣城及前進鎮出現弱“龍卷”現象，氣象部門觀測到的最大地面瞬時風速嫩江縣城為15.0m/s（7級風），前進鎮為18.5 m/s（8級風）。由雷達回波速度產品分析，龍卷中心瞬時風速可達40 m/s（12級風，臺風風速）。此次龍卷風黑龍江省氣象臺定義為最低級別龍卷風EF0級。

災情實況：據民政局報受龍卷風災害影響，嫩江鎮受災人口203人，緊急轉移安置人口119人，一般房屋損壞152間，直接經濟損失128萬元;前進鎮受災人口16人，一般房屋損壞14間，直接經濟損失200萬元。

二、環流形勢分析

1.500hPa環流形勢。20日08時，西西伯利亞存在一個淺槽，貝加爾湖地區存在低壓槽，副熱帶高壓處在日本海附近，我縣受槽前脊后的西南氣流控制。21日08時，低壓槽槽后有明顯的冷平流，使槽進一步加深發展，在西西伯利亞和貝湖分別形成一個閉合的低壓系統，在貝湖附近的冷渦低槽中心強度為-14攝氏度，槽線在內蒙古中東部地區存在低壓槽區，同時在吉林西部至遼寧省和黃海東海地區分別存在一個短波槽，海上副熱帶高壓穩定存在，我縣處在槽前位置，受西南氣流控制。西南氣流輸送海上的暖濕空氣，槽前的冷平流與海上的暖濕空氣交匯，產生降水。

2.700hPa環流形勢。20日08時，在貝湖東部地區存在一個閉合的低壓系統，低壓中心值為2970hPa，溫度脊線從內蒙古中部和遼寧省中部地區向東北方向延伸到黑龍江省北部地區，副高維持在渤海黃海地區，我縣受西南氣流影響。21日08時，貝湖東部的低渦明顯向東移動并加強，低壓中心值為2870hPa，槽線位于蒙古東部地區，在遼寧省及朝鮮半島有明顯的切變線，副高東退至日本附近，我縣處在槽前位置，降水開始。

3.850hPa環流形勢。20日08時，貝湖東部存在一個閉合的低壓環流系統，我縣受西南氣流影響。21日08時，低壓系統東移北上，強度加強，低壓中心值達1300hPa，同時黑龍江省西部地區存在偏南低空急流，我縣處在急流中心，急流使低層暖濕平流的輸送產生位勢不穩定層結，給本次天氣過程提供了很好的水汽條件和動力條件。

4.地面形勢。20日08時，蒙古氣旋位于蒙古東部地區，低壓中心值為979hPa，暖鋒鋒線處在內蒙古北部地區，冷鋒鋒線位于內蒙古中部及河套一帶。21日08時，蒙古氣旋加強發展，緩慢東移北抬，低壓中心值達940hPa，暖鋒移出我國，冷鋒向東北方向移動，鋒線位于內蒙古東北部、吉林西部、遼寧中西部地區，我縣處于冷鋒鋒前位置。21日14時，蒙古氣旋繼續加強北抬，冷鋒開始過境。

三、物理量場分析

大氣垂直上升運動與水汽凝結和降水過程有很大的聯系;在上升運動中大氣層結的不穩定能量才能釋放，因此而形成對流性天氣過程;垂直運動會對水汽、動量、熱量、渦度等相關物理量產生垂直輸送，從而影響天氣系統發展;垂直運動會使大氣的能量轉換得意實現。21日08是我縣處在弱的垂直上升運動中。21日14時，我縣存在強的垂直上升運動，中層的強的上升運動使近地層加速輻合，促進地面蒙古氣旋的發展。水汽通量散度由水汽平流和風的速度散度組成，表示水汽的輻合及輻散強度。21日14時，我縣的水量通量散度輻合達到最大值。冷暖平流是大氣中的對流活動的重要影響因素之一。在低層暖（冷）平流比高層暖（冷）平流強（弱）或者高層為冷平流低層為暖平流的情況下，由平流引起的氣層趨于不穩定 。若反之，氣層趨于穩定。分析21日850hPa和500hPa的溫度平流場，從這次暴雨過程中冷暖空氣移動路徑及強弱變化來看，21日發生的強降水主要受暖平流控制，主要是來自500hPa貝湖低渦的冷空氣向低層滲透，迫使暖濕空氣機制抬升而產生的強對流天氣。從21日08時和14時圖中可以看出，我縣存在較強的暖平流，中心位于嫩江鎮，內蒙古東北地區存在強的冷平流，所以氣層處于不穩定狀態，發生對流。K指數是考慮中低層水汽條件的一種不穩定指數。21日14時，我縣處在K指數大值區內，整個地區處在40℃的不穩定條件中，大片降水形成。綜上所述，各個物理量場之間的相互作用為本次龍卷風過程提供了良好的水汽條件、動力條件和熱力條件。

四、氣象應急響應

短臨預警發布情況：21日10時09分、 13時30分分別發布短時臨近預報預警。預警信號發布情況：14時05分發布冰雹橙色預警信號，包含大風天氣;14時40分發布暴雨藍色預警信號，并于16時50分將其升級為暴雨橙色預警信號。

將預警信號第一時間發給縣政府應急辦、防汛辦、國土局、安監局，同時，以短信平臺、飛信、郵箱、電話、國突平臺、電子顯示屏、大喇叭等形式對外發布。

五、結語

1.本次龍卷風天氣過程是在蒙古氣旋東移北上強烈發展和高空深厚的冷渦系統共同影響下發生的。

2.鋒面是本次強對流天氣的重要觸發機制。

3.貝加爾湖強冷空氣南下向低空滲透并與低層暖濕空氣交換，低空輻合、中層強的垂直上升運動、高層輻散配置形勢為這次天氣過程提供了動力條件，形成強烈的對流天氣。

參考文獻：

[1] 陸漢城.中尺度天氣學原理和預報（第二版）[M].氣象，2004.2.

[2] 壽紹文.中尺度氣象學[M].氣象出版社，2003.08.

作者簡介：閆洋洋（1990-）女，漢族，吉林省榆樹市人，大學本科，助理工程師，從事綜合氣象業務及預報員工作。