2020-08-11 鄂爾多斯市一次強對流天氣過程分析

劉婷

（鄂爾多斯市氣象局，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017001）

強對流天氣屬于一種局地性自然現(xiàn)象，通常涵蓋強降水、大風(fēng)、雷電、冰雹等天氣類型，強對流天氣會在較短時間內(nèi)帶來特別強的破壞力，會導(dǎo)致城市基礎(chǔ)設(shè)施受損、農(nóng)作物受到極大損傷，嚴(yán)重情況下甚至?xí)斐扇藛T傷亡。所以，加強對局部地區(qū)強對流天氣的預(yù)報工作，將強對流天氣所帶來的損失減少至最低狀態(tài)特別關(guān)鍵。近些年來，中國有大量氣象學(xué)家對各個地區(qū)強對流天氣展開了研究，使廣大群眾對強對流天氣的形成機制有了更深入的認(rèn)識。王燕娜等[1-5]對強對流天氣過程也開展了很多研究，并且取得了大量成效。

鄂爾多斯市地處內(nèi)蒙古自治區(qū)西南部，地勢特點為東南低、西北高，地理坐標(biāo)處于37°35′24″N—40°51′40″N，106°42′40″E—111°27′20″E 范圍內(nèi)。鄂爾多斯市氣候?qū)俦睖貛О敫珊荡箨懶詺夂颍瑲夂驈?fù)雜多變，強降水、大風(fēng)、冰雹等強對流災(zāi)害出現(xiàn)十分頻繁。強對流天氣大部分出現(xiàn)于5—9 月。強對流天氣時常會給當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸及城市基礎(chǔ)設(shè)施帶來不同程度的危害。因此，本文主要通過對2020-08-11 鄂爾多斯市一次強對流天氣過程進行診斷分析，以掌握強降水、大風(fēng)、冰雹等強對流天氣的天氣形勢及物理機制，為進一步提升當(dāng)?shù)貜妼α魈鞖忸A(yù)報準(zhǔn)確率和預(yù)警服務(wù)水平提供指導(dǎo)。

1 天氣實況

2020-08-11 凌晨至2020-08-12，鄂爾多斯市除準(zhǔn)格爾旗出現(xiàn)小雨外，其余地區(qū)出現(xiàn)中到大雨，局地暴雨。累積降雨量有11 個站大于50 mm，88 個站大于25 mm，最大累積降雨量和最大小時雨強均出現(xiàn)在鄂托克旗的希尼其日嘎，分別為80.9 mm 和42.1 mm，具體降雨實況如圖1 所示。其中，受短時強降水、雷雨大風(fēng)及冰雹等強對流天氣影響，鄂托克旗蘇米圖蘇木和木凱淖爾鎮(zhèn)的玉米遭受雹災(zāi)；鄂托克前旗昂素鎮(zhèn)的玉米遭受風(fēng)災(zāi)；杭錦旗獨貴塔拉鎮(zhèn)和呼和木獨鎮(zhèn)也遭受風(fēng)雹災(zāi)害，玉米和葵花等作物出現(xiàn)倒伏，杭錦旗獨貴塔拉鎮(zhèn)種養(yǎng)殖園區(qū)57 棟棚圈受損，母豬死亡3 頭，仔豬死亡420 頭，共計造成經(jīng)濟損失23 388.35 萬元。

圖1 2020-08-11 凌晨至2020-08-12 鄂爾多斯市降雨量實況

2 環(huán)流形勢

2020-08-11T01：00，200 hPa 高空急流偏西北，500 hPa 西太平洋副高呈塊狀且特別強盛，588 dagpm等值線對中國華北南部一帶進行控制，河套以西地區(qū)主要受西風(fēng)槽以及其對應(yīng)低層的低渦系統(tǒng)的影響，鄂爾多斯市位于500 hPa 副熱帶高壓外圍，850 hPa 鄂爾多斯南部地區(qū)受東南風(fēng)的影響；2020-08-11T08：00，河套西部地區(qū)的低槽稍微向東邊發(fā)展，副熱帶高壓持續(xù)朝西邊延伸，588 dagpm 等值線發(fā)展至河北東部，850 hPa 內(nèi)蒙古東南部主要受東南風(fēng)影響，并且存在低空急流，急流前側(cè)出現(xiàn)了風(fēng)速的輻合，這個時候鄂爾多斯大部分地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了強降水天氣。2020-08-11 T20：00—12T08：00，500 hPa 低渦系統(tǒng)系統(tǒng)持續(xù)增深發(fā)展、移動速度較慢，588 dagpm 等值線略微朝東邊發(fā)展，850 hPa 處有1 支低空急流在較短時間向東北發(fā)展，急流左側(cè)產(chǎn)生切變線，且逐漸向東發(fā)展。由700 hPa形勢可知，2020-08-11T20：00 有一低渦在河套北邊形成，鄂爾多斯位于低渦前部，并且在該地區(qū)上空存在偏南急流。急流不但為強降水天氣的發(fā)生提供了有利的水汽供應(yīng)條件，同時在河套一帶和冷渦后部的偏北氣流共同構(gòu)成了切變線，推動了垂直上升運動的產(chǎn)生。2020-08-12T08：00，低渦越來越強且逐漸向東發(fā)展，槽前偏南急流越來越強，不僅為強降水的產(chǎn)生帶來很強的動力抬升條件，而且?guī)砹俗銐虻哪芰考八麠l件。850 hPa 急流強度也呈不斷增強趨勢，急流軸左側(cè)有明顯的風(fēng)速輻合和風(fēng)向切變。由上述不難發(fā)現(xiàn)，此次強對流天氣是在高空槽、高低空急流及低層切變線這些系統(tǒng)的共同影響下發(fā)生的，尤其是高低空急流，對本次天氣過程中強降水的產(chǎn)生起到關(guān)鍵作用。

3 物理量場診斷分析

3.1 水汽條件分析

強降水天氣的產(chǎn)生需要豐富的水汽條件。2020-08-11T08：00，850 hPa 處分布著一濕舌，覆蓋華北大部分地區(qū)，鄂爾多斯市上空的比濕值達(dá)12 g/kg 以上，局部地區(qū)達(dá)14 g/kg，濕度條件非常好，如圖2 所示。此外，由700 hPa 水汽通量資料可知，2020-08-11 T08：00，急流出口區(qū)處在華北地區(qū)南部，此時水汽通量大值區(qū)還沒有完全進入鄂爾多斯市，鄂爾多斯市水汽通量不足10 g/（cm·hPa·s）；在強降水出現(xiàn)過程中，源于中國南海的水汽由西南方向不斷向中國華北一帶傳輸，2020-08-11T08：00，鄂爾多斯市大部多數(shù)區(qū)域水汽通量基本為13 g/（cm·hPa·s）左右，2020-08-11 T20：00 水汽通量超過15 g/（cm·hPa·s），源于西南方向的水汽不斷朝華北輸送為本次鄂爾多斯市強降水、冰雹等強對流天氣的產(chǎn)生提供了較好的水汽條件。此外，本文強對流天氣期間水汽輻合處于中低層。對850 hPa 水汽通量散度場進行分析可知，2020-08-11 T08：00，鄂爾多斯市水汽通量散度屬于正值，2020-08-11T20：00，鄂爾多斯市處于大片水汽輻合區(qū)內(nèi)，促進了強降水持續(xù)發(fā)生。由此可知，強水汽輻合為本次強降水天氣的形成提供了豐富的水汽條件。

圖2 2020-08-11T08：00，850 hPa 比濕

3.2 不穩(wěn)定能量條件分析

假相當(dāng)位溫是診斷強降雨天氣的關(guān)鍵指標(biāo)之一，能夠反映大氣溫度、濕度和壓力的特征等物理量。通過對此次天氣過程850 hPa 假相當(dāng)位溫進行分析了解到，850 hPa 能量鋒區(qū)的位置和本次強降水落區(qū)比較一致，如圖3 所示。

圖3 2020-08-11T08：00 和20：00，850 hPa 假相當(dāng)位溫

2020-08-11T08：00，本次強降水出現(xiàn)前有一高能舌拓展至華北一帶，呈東北、西南向，這個時候鄂爾多斯市假相當(dāng)位溫值為348 K 左右，同時等值線比較稀疏；2020-08-11T20：00，高能舌不斷朝北延伸且逐漸增強，鄂爾多斯市處在假相當(dāng)位溫鋒區(qū)南部的高值一帶，假相當(dāng)位溫為352 K。對從低層到中高層假相當(dāng)位溫進行分析可知，隨著高度的上升，假相當(dāng)位溫不斷減小，中高層能量持續(xù)向低空積聚，低層大氣層結(jié)不穩(wěn)定，促進了強對流天氣的發(fā)生發(fā)展。

4 結(jié)論

通過對2020-08-11 鄂爾多斯市一次強對流天氣過程進行分析，得出如下結(jié)論：①本次強對流天氣是在高空槽、高低空急流以及低層切變線這些系統(tǒng)的共同影響下發(fā)生的，尤其是高低空急流對本次天氣過程中強降水的產(chǎn)生起到關(guān)鍵作用；急流不但為強降水天氣的發(fā)生提供了有利的水汽供應(yīng)條件，同時在河套一帶和冷渦后部的偏北氣流共同構(gòu)成了切變線，推動了垂直上升運動的產(chǎn)生。②在此次天氣發(fā)生過程中，鄂爾多斯市上空的比濕值達(dá)12 g/kg 以上，局部地區(qū)達(dá)14 g/kg，濕度條件非常好；源于中國南海的水汽由西南方向不斷向中國華北一帶傳輸，這些共同為本次鄂爾多斯市強降水、冰雹等強對流天氣的產(chǎn)生提供了較好的水汽條件。③低層輻合、高層輻散的配置及強烈的垂直上升運動為本次強降雨天氣的出現(xiàn)帶來了非常適宜的動力條件。④850 hPa 能量鋒區(qū)的位置和本次強降水落區(qū)比較一致，中高層能量持續(xù)向低空積聚，低層大氣層結(jié)不穩(wěn)定，這為本次強對流天氣的發(fā)生發(fā)展提供了有利的不穩(wěn)定能量條件。