摘 要 利用常規(guī)觀測資料并結(jié)合雷達回波資料,從天氣形勢、物理量場、衛(wèi)星云圖和雷達回波演變特征等幾方面對呼倫貝爾阿榮旗地區(qū)2011年6月2日冰雹天氣特征進行了綜合分析。結(jié)果表明:冰雹天氣出現(xiàn)在對流性不穩(wěn)定層結(jié)條件下,較大的對流有效位能(CAPE)和假相當(dāng)位溫(θse)高能區(qū)反映了不穩(wěn)定能量在冰雹區(qū)積聚;中低層水汽輸送,地面有中尺度輻合切變線配合,多普勒雷達能很好地監(jiān)測中尺度天氣系統(tǒng)的發(fā)展演變過程,回波強度和回波頂高度的變化、垂直液態(tài)含水量的急劇增加等都對冰雹的出現(xiàn)具有指示意義。
關(guān)鍵詞 冰雹;環(huán)流形勢;雷達回波特征
1 天氣實況
2011年6月2日14:00-18:00,呼倫貝爾市阿榮旗出現(xiàn)冰雹天氣,最大冰雹直徑22毫米,降雹持續(xù)時間達10分鐘,期間伴有雷暴、短時強降水等強對流天氣。據(jù)民政部門統(tǒng)計,此次冰雹天氣造成受災(zāi)農(nóng)田面積達8966公頃,直接經(jīng)濟損失1896萬元。
2 環(huán)流背景和影響系統(tǒng)分析
2.1 高空環(huán)流形勢分析
從2日08時500hPa環(huán)流形勢場可以看出(圖略),歐亞大陸為兩槽一脊型,呼倫貝爾地區(qū)有一冷渦,此冷渦正處于發(fā)展階段,阿榮旗位于冷渦前部,溫度場落后于高度場,使得低槽發(fā)展加深。在低層,850hPa形勢場上呼倫貝爾地區(qū)也有一低渦,低渦位置與700hPa基本一致,并與高層相配合,呼倫貝爾地區(qū)存在風(fēng)場切變,500hPa溫度與850hPa溫度差>20℃,有較大的溫度垂直遞減率,形成了有力的熱力不穩(wěn)定條件。
14時:500hPa(圖略)呼倫貝爾地區(qū)冷渦逐漸東移,阿榮旗位于冷渦前部,能量在這一區(qū)域可以得到有效的儲存,在一定的觸發(fā)條件下,不穩(wěn)定能量釋放,強對流天氣出現(xiàn)。在低層850hPa(圖略)呼倫貝爾中部存在風(fēng)場輻合,低空有偏南風(fēng)急流帶,500hPa干冷空氣疊加在低層相對暖濕氣流上,這種上冷下暖的結(jié)構(gòu)有利于強對流天氣的發(fā)生。
2.2 地面形勢分析
2日08時(圖略)呼倫貝爾地區(qū)受地面氣旋控制,氣旋中心在呼倫貝爾南部位置,中心值1005hPa,貝湖北部有一弱高壓,我市處于冷鋒前的暖區(qū);14時(圖略)低壓系統(tǒng)加強,中心仍在呼倫貝爾市南部,中心強度為1002.5hPa。地面冷鋒從西北向東南方向移動,這種地面形勢配置有利于不穩(wěn)定天氣的發(fā)生。
3 物理量特征分析
對流有效位能(CAPE)、K指數(shù)和θse500-θse850<0不穩(wěn)定區(qū)能很好地反映大氣中潛在不穩(wěn)定能量。2011年6 月2日14 時(圖略)呼倫貝爾地區(qū)不穩(wěn)定能量 CAPE 值除新巴爾虎右旗外均在100J/ kg 以上,尤其是東南部地區(qū) CAPE 值達350 J/kg 以上;對流有效位能 CAPE 值從08時(圖略)的 50 J/kg 躍增為14時的350J/kg。從2011年6 月2日14 時(圖略)K指數(shù)可以看出,呼倫貝爾地區(qū)K指數(shù)均大于25℃,其中呼倫貝爾東部(阿榮旗、莫力達瓦旗、鄂倫春南部)K指數(shù)在30-35℃之間。且θse500-θse850<0,較大的對流有效位能和K指數(shù)及小于0的假相當(dāng)位溫差,由此可見,呼倫貝爾地區(qū)上空的大氣處于潛在不穩(wěn)定狀態(tài),有對流天氣產(chǎn)生。
4 衛(wèi)星云圖特征分析
從2011年6月2日15時紅外云圖上可以看出(圖略),呼倫貝爾地區(qū)存在孤立橢圓形對流云團,16時云團發(fā)展南下,說明風(fēng)的垂直切變較大,有利于冰雹天氣發(fā)生。17時云團達到最強,完全覆蓋阿榮旗;18時云團主體逐漸東移南下,強對流天氣基本結(jié)束,整個過程云頂亮溫一直維持在220K左右。
5 雷達特征分析
齊齊哈爾雷達組合反射率產(chǎn)品顯示,16:48(圖2a)阿榮旗地區(qū)最大回波強度為50-55dBz,且發(fā)展到8km以上,有弱回波區(qū)出現(xiàn);從回波頂高來看(圖2b),16:42回波頂高大于15km,強對流風(fēng)暴在垂直方向上發(fā)展旺盛,該時段的垂直液態(tài)含水量大于15kg/m -2,高空有強的對流單體,有利于冰雹的產(chǎn)生;至17時30分,回波強度逐漸減弱,強對流天氣趨于結(jié)束。
6 小結(jié)
(1)上干下濕,上冷下暖的層結(jié)配置有利于激發(fā)和維持強對流,非常容易產(chǎn)生強對流性天氣;(2)組合反射率以及垂直液態(tài)水含量產(chǎn)品的集合分析可以有效的對冰雹做出預(yù)警;垂直積分液態(tài)含水量值的大小可以判斷大冰雹出現(xiàn)的可能性,同時它的突增還對冰雹天氣具有一定的識別能力;(3)對流有效位能 CAPE 值越大,雷暴發(fā)生后其內(nèi)部的上升氣流也就越強;上升氣流足夠強、持續(xù)時間足夠長從而使雹塊可以增長到較大尺寸是大冰雹出現(xiàn)的一個必要條件。
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作者簡介:丁麗婷(1993-),女,漢族,內(nèi)蒙古赤峰市人,本科,從事綜合觀測業(yè)務(wù)工作。