李佳奇,劉 娜,徐婷婷
(1.白山市江源區氣象局,吉林 江源 134700; 2.吉林省白山市氣象局,吉林 白山 134300)
強對流天氣是大氣對流活動強烈發展而產生的災害性天氣,是東北三省具有較強破壞力的災害性天氣之一。大尺度天氣學條件是其充沛的水汽、條件性不穩定層結和抬升觸發機制,其發生于中小尺度天氣系統,空間尺度小,具有生命史短、突發性強、破壞力大的特點。K指數、A指數、CAPE、抬升指數等對流參數是診斷和預報對流天氣的常用工具,國內外很多氣象學者在這方面已進行大量研究。本文主要針對初夏一次多單體風暴觸發的強對流天氣過程進行分析,得出強度流天氣過程中相應產品的一些預報指標。
白山市6月11日-13日,受地面華北氣旋影響,高空受低渦影響,白山市出現區域中到大雨,局地大雨天氣過程。全市平均降水為15.1mm;加密站最大降水量出現在長白縣馬鹿溝鎮,最大降水量為44.8mm;最大小時降水量出現在江源灣溝鎮,12日19時小時降水量為19.5mm。
從高空500hpa高度場與850hpa風場疊加分析得出,6月11日~12日20時高空低渦南調有所加強,中心位置影響吉林省的中東部白山地區,11日20時850hpa切變線東南西北走向,于12日20是切變線有所北抬,轉為西南東北向,在切變線轉變過程中影響我市時間較長,提供有利的動力條件。850hpa相對濕度有所加強,風場的東風將海上的水汽不斷輸送到降水區域內部,濕度條件逐漸增強,為此次降水提供有利的水汽條件。
從WRF850hpa相對濕度分析,可以看出,濕區在80%以上,且主要的水汽通道有兩條,一是從日本海上的東南風氣流的輸送和日本海以北水汽隨偏東風輸送到我區,且風場有閉合中心對水汽的輻合堆積提供一定的有利條件。
WRF預報11日21時和12日12時KI指數和SI指數分布情況分析,此次過程中能量場提前24h給出非常有利的指示意義,KI指數的大值形狀分布,成帶狀且高能舌區伸入我省中部地區,呈東南西北走向。我市大部分地區Ki指數超過32℃且和周圍的能量場形成明顯的能量高能舌區,SI指數分布情況與KI指數大值區域的分布情況基本是一致的,不穩定值區域比較集中,SI指數一直維持在-2~-6℃之間,且持續時間較長,指示對流不穩定性極其有利于發生強對流天氣過程的產生。
短時強對流天氣過程中,雷達產品的使用有一定的指數意義,從CR產品和R產品分析可以看出,CR產品看出我區靖宇北部和白山西南部地區組合反射率因子在30~55DBZ之間,R場分析,我市西部地區有多個對流單體出現,且每個對流單體中心強度均在60DBZ以上,靖宇和撫松交界還有新生成的對流性塊狀回波,從回波演變過程來看,基本上原地生成并消亡,影響時間一般在1~2h左右。
從R的強度初步分析,60DBZ以上的回波有產生冰雹的可能性,分析ET場,在強回波區域范圍內,回波頂高基本在9~11km左右,VIL值分布比較分散,但強值中心一在30個單位以上,與回波頂高值區域配合略有偏差,HI指數與ET回波頂較高區域配合較好,在強回波區域中基本上都有冰雹指數配合,且最大冰雹直徑在4mm左右,降冰雹概率值在80%~100%左右,考慮冰雹降水的局地性和不確定性,在相關產品配合較好的情況下,有利于冰雹、雷電的發生。
從垂直風廓線產品分析,中高層有明顯的風切變存在,且低層至高層垂直風切變較強,有利于強天氣的發生發展,STP指數可以看出雷達觀測區域均有明顯的降水,且強度在中等量級以上,可以判斷此次降水不單有冰雹、雷暴且伴有短時降水天氣。
(1)此次降水天氣特點是發生在午后到夜間,降水期間有短時降水、大風、冰雹,且整個夜間伴有強雷暴天氣過程。
(2)此次降水地面受暖鋒前部的切變線影響,高空850hpa切變線北抬經過我市,導致系統影響時間較長,高空500hpa有閉合的低渦影響且配合冷空氣,此次大尺度天氣系統為此次降水提供好的觸發條件。
(3)此次過程中能量場提前24h給出非常有利的指示意義,我市大部分地區Ki指數超過32℃且和周圍的能量場形成明顯的能量高能舌區,SI指數一直維持在-2~-6℃之間,且持續時間較長,指示對流不穩定性極其有利于發生強對流天氣過程的產生。
(4)此次過程在預報過程中提前預報了強對流天氣過程,落區不是很好確定,在短時臨近預報過程中,通過雷達產品HI指標、ET高度情況、VIL值等確定了冰雹和雷暴等強對流天氣落區和強度,及時發布了相關預警,為防災減災提供有利的參考結論。