閆旭東 祁萍 劉輝 馬麗婷
摘要 ? ?本文利用常規(guī)天氣實況資料,從天氣尺度環(huán)流背景、探空資料、中尺度等方面對2016年5月11日出現(xiàn)在甘肅省臨夏州的區(qū)域性冰雹天氣過程進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,春末夏初時節(jié)臨夏地區(qū)冰雹天氣的發(fā)生對于能量條件的要求并不高,但近地層的輻合切變能加劇冰雹天氣的發(fā)生。
關(guān)鍵詞 ? ?冰雹;天氣形勢;探空資料;甘肅臨夏;2016年5月11日
中圖分類號 ? ?P458.1+21.2 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼 ? ?A
文章編號 ? 1007-5739(2020)19-0189-03
1 ? ?天氣概況
2016年5月11日傍晚18:00開始臨夏州出現(xiàn)大范圍雷暴大風(fēng)天氣,廣河、和政、康樂南三縣部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)冰雹,冰雹直徑達(dá)2~5 cm。經(jīng)核實統(tǒng)計,冰雹災(zāi)害共導(dǎo)致7個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))31個村6 284戶28 162人受災(zāi),受災(zāi)面積約2 782.8 hm2(其中,玉米809.6 hm2、油菜922 hm2、小麥260.2 hm2、大豆544 hm2、藥材83 hm2、果樹164 hm2),成災(zāi)面積約2 238.8 hm2(其中,玉米462.6 hm2、油菜845 hm2、小麥260.2 hm2、大豆451 hm2、藥材56 hm2、果樹164 hm2),共計造成經(jīng)濟(jì)損失約為2 276.25萬元。
2 ? ?天氣形勢場分析
2.1 ? ?前期高空環(huán)流形勢
5月10日,500 hPa等壓面上(圖1),貝加爾湖附近存在寬廣冷槽,向西南延伸至巴爾喀什湖北部區(qū)域;700 hPa上,蒙古、東北交界處有明顯槽區(qū)存在,內(nèi)蒙古、甘肅、青海處于高壓脊控制下,溫度場與高度場基本平行,大氣層結(jié)穩(wěn)定,天氣晴好,白天氣溫高。
2.2 ? ?臨近高空環(huán)流形勢
對5月11日8:00高空環(huán)流形勢場(圖2)分析,可以看出,200~500 hPa上甘肅地區(qū)均處于西北氣流控制下,500 hPa等壓面上巴爾喀什湖以北短波槽開始東移南壓進(jìn)入新疆地區(qū),高空急流在北緯40°~45°之間,位于新疆中部到甘肅河西上空,中心值>30 m/s,甘肅中東部風(fēng)速<20 m/s,存在強(qiáng)烈的風(fēng)速輻合;700 hPa上沿河西走廊有溫度槽,河?xùn)|存在溫度脊,東北部槽區(qū)南壓明顯。
2.3 ? ?過程中高空環(huán)流形勢
5月11日20:00的高空環(huán)流形勢場(圖3、圖4)500 hPa等壓面上,貝加爾湖以南到內(nèi)蒙古中西部存在寬廣的西風(fēng)帶長波槽,槽底部有中心值大于40 m/s的急流位于甘肅河西和內(nèi)蒙古上空,甘肅中東部有短波槽,西北地區(qū)中部偏南區(qū)域受西南氣流控制,青海東部與甘肅交界處存在露點鋒,T-Td有10 ℃以上的梯度;700 hPa等壓面上,東北部槽區(qū)進(jìn)一步南壓,并由東北向西南延伸影響青海東部及甘肅中南部,甘肅河西和寧夏地區(qū)有2個明顯的溫度槽,同時有東北風(fēng)沿黃河切入臨夏影響西北地區(qū)中部,甘肅中部T-Td≥18 ℃,與500 hPa相比相對較干,而分析比濕發(fā)現(xiàn),甘肅中東部>4 g/kg;850 hPa等壓面上甘肅中南部無觀測數(shù)據(jù),但從風(fēng)場走向可以看出,甘肅中部有輻合;進(jìn)一步對渦度、水汽通量散度、比濕等物理量進(jìn)行分析,甘肅中南部在850 hPa上比濕>10 g/kg,甘肅中部水汽通量散度中心為-12 kg/(hPa·m2·s),再次證明了上干下濕的大氣層結(jié)特征,存在水汽在低層輻合、中高層輻散的特點[1-2];在地面圖上,甘肅河西西部及青海西北部有1 025.0 hPa的高中心,臨夏州位于其前部等壓線密集帶中,華北及西北地區(qū)東部處于中心值為920.0 hPa的低壓控制下,東西向輻合線經(jīng)過固原—會寧—臨夏。
通過對5月11日20:00實況場進(jìn)行中尺度分析(圖4)可知,這次風(fēng)雹過程發(fā)生之前,甘肅省中高層為一致的西北氣流,天氣晴熱高溫;過程發(fā)生時高空無明顯冷平流,但是在低層有攜帶弱冷空氣的東北風(fēng)切入,T700-500溫度差>20 ℃,同時大氣層結(jié)滿足明顯的上干下濕特征,500 hPa相對較干,700 hPa相對較濕,700 hPa比濕為4~6 g/kg,冰雹落區(qū)位于中低層相對較濕的露點鋒一側(cè);中層無輻合、切變,850 hPa和地面上有明顯的輻合,冰雹落區(qū)位于輻合線附近。綜上,此過程可歸結(jié)為非典型西北氣流型。
3 ? ?探空資料分析
臨夏州無高空探測資料,故用較近的西寧、蘭州及甘南探空資料進(jìn)行分析,如圖5所示。
分析探空參數(shù)演變情況,11日8:00西寧探空曲線圖見圖5(a),SI為7.16 ℃,CAPE指數(shù)為0 J/kg,LI指數(shù)為11.05 ℃;蘭州探空曲線圖見圖5(c),SI為3.53 ℃,CAPE指數(shù)為0 J/kg,LI指數(shù)為7.51 ℃;甘南探空曲線圖見圖5(e),SI為10.35 ℃,CAPE值為0 J/kg,LI指數(shù)為11.75 ℃。20:00西寧探空曲線圖見圖5(b),SI為6.25 ℃,CAPE指數(shù)為39.4 J/kg,LI指數(shù)為4.85 ℃;蘭州探空曲線圖見圖5(d),SI為5.07 ℃,CAPE指數(shù)為47.9 J/kg,LI指數(shù)為1.42 ℃;甘南探空曲線圖見圖5(f),SI為3.38 ℃,CAPE指數(shù)為11.61 J/kg,CIN指數(shù)為225.6 J/kg,LI指數(shù)為1.96 ℃。從以上各物理量值變化來看,選取西寧、蘭州、甘南等3個站點的8:00探空資料對于傍晚前后對流性天氣的預(yù)報效果并不明顯,這主要是因為一般早晨溫度較低,大氣層結(jié)比較穩(wěn)定,午后地面吸收大量太陽輻射,氣溫猛然上升,破壞逆溫層,容易發(fā)生對流[3-4];20:00探空資料分析表明,西寧、蘭州、甘南三站的SI、LI指數(shù)作為臨夏地區(qū)對流發(fā)生的分析指標(biāo)效果不佳,CAPE值變化比較明顯,但3個站的CAPE值均<100 J/kg,因而對于春末強(qiáng)對流的發(fā)展能量條件要求并不高。
4 ? ?結(jié)論
此次風(fēng)雹為非典型的西北氣流型,過程發(fā)生之前中高層為一致的西北氣流,天氣晴熱高溫。過程發(fā)生時高空無明顯冷平流,但在低層有攜帶弱冷空氣的東北風(fēng)切入,T700-500溫度差>20 ℃,同時大氣層結(jié)滿足明顯的上干下濕特征,500 hPa相對較干,700 hPa相對較濕,700 hPa比濕為4~6 g/kg,冰雹落區(qū)位于中低層相對較濕的露點鋒一側(cè)。中層無輻合、切變,850 hPa和地面上有明顯的輻合,冰雹落區(qū)位于輻合線附近。西寧、蘭州、甘南等3個站點的8:00探空資料對于傍晚前后對流性天氣的預(yù)報效果并不明顯,這主要是因為一般早晨溫度較低,大氣層結(jié)比較穩(wěn)定,強(qiáng)對流天氣因午后地面吸收大量太陽輻射,氣溫猛然上升,破壞逆溫層,容易發(fā)生對流;20:00探空資料分析表明,西寧、蘭州、甘南三站的SI、LI指數(shù)作為臨夏地區(qū)對流發(fā)生的預(yù)報指標(biāo)效果不理想,CAPE值的變化比較明顯,但西寧、蘭州、甘南等3個站的CAPE值均<100 J/kg,故春末夏初時節(jié)臨夏地區(qū)的強(qiáng)對流發(fā)展能量條件要求并不高。
5 ? ?參考文獻(xiàn)
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