馬文輝
摘要 本文利用常規(guī)資料、自動站資料、NCEP再分析資料與雷達(dá)資料等,對2015年5月6日鞏義市冰雹天氣過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明,此次冰雹天氣過程屬于冷低槽型,由大尺度環(huán)流與中尺度天氣系統(tǒng)共同作用產(chǎn)生;高空前傾的短波槽、地面冷鋒的持續(xù)東移以及中低層切變線輻合線共同觸發(fā)了冰雹天氣的發(fā)生;中高層干、低層濕的條件為冰雹形成提供了水汽條件及大氣層結(jié)的不穩(wěn)定性條件;此次冰雹天氣是降水回波內(nèi)的強對流單體造成的,冰雹天氣過程中的最強反射率因子回波強度均在50~55 dBZ范圍內(nèi)。
關(guān)鍵詞 冰雹;天氣形勢;物理量場;分析;河南鞏義;2015年5月6日
中圖分類號 P458.121.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)14-0230-01
鞏義市屬季風(fēng)暖溫帶,多雷電、冰雹、大風(fēng)、強降水等強對流天氣,嚴(yán)重威脅當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)以及人民生命財產(chǎn)安全。本文對2015年5月6日鞏義市冰雹天氣過程天氣形勢、物理量場、雷達(dá)回波特征進(jìn)行分析,現(xiàn)介紹如下。
1 天氣實況
2015年5月6日晚鞏義出現(xiàn)了冰雹等強對流天氣,冰雹如雞蛋大小,直徑約為4 cm。降雹區(qū)域還伴有雷電、大風(fēng)、短時強降水等強對流性天氣,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了不利影響,小麥損失尤其慘重。冰雹砸落小麥穗頭及葉片導(dǎo)致幾乎絕收,給農(nóng)戶造成了極其嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
2 天氣形勢
6日8:00與14:00,500 hPa上,我國中高緯度為一槽一脊型,在蒙古地區(qū)構(gòu)成一閉合緯向型環(huán)流,河南省處在低渦底邊,低渦在活動中持續(xù)分裂,冷空氣南下對河南省大部分地區(qū)造成影響[1],鞏義市也處于影響范圍內(nèi)。并且48°N以南是緯向型環(huán)流,小槽活動頻繁,8:00在陜西省西部存在一短波槽,14:00移動到陜西省東部區(qū)域。結(jié)合6日8:00與14:00 500 hPa形勢特征可知,本次冰雹天氣過程屬于冷低槽型。
6日8:00中尺度分析場上:①陜西省西部高層存在短波槽,對流層低層的700、850 hPa配合有切變線,后端存在冷槽,同時受到高空冷渦的影響地面持續(xù)有冷鋒向東移動并且南下;②河南省大部分處在850 hPa相對濕度≥60%、700 hPa相對濕度≥40%的區(qū)域,鞏義市處在500 hPa相對濕度 ≥60%的區(qū)域。到14:00,各個系統(tǒng)均開始東移,使不穩(wěn)定性得以觸發(fā),開始對鞏義市、洛陽市、焦作市等區(qū)域造成影響。
3 物理量場分析
3.1 水汽條件
在此次冰雹天氣發(fā)生前期,14:00鞏義市在850 hPa相對濕度為55%~70%,700 hPa相對濕度為35%~60%,500 hPa相對濕度為30%~45%。冰雹落區(qū)低層相對濕度明顯高于中高層,上干下濕漏斗型結(jié)構(gòu)推動了冰雹天氣發(fā)生發(fā)展。
3.2 動力條件
從垂直速度場沿著34°N的緯向剖面分析可知,鞏義市500~1 000 hPa的W是負(fù)值,對應(yīng)上升運動,并持續(xù)到300 hPa。負(fù)值區(qū)大值中心處在600~800 hPa之間,數(shù)值是 -1.0×10-5 Pa/s。上升運動有助于對流云形成,上升運動愈強,則持續(xù)高度也愈高,對應(yīng)的對流云頂延伸高度愈高,對流云發(fā)展旺盛,為冰雹云形成提供了有利的動力條件[2]。
4 多普勒雷達(dá)回波特征分析
結(jié)合鞏義雷達(dá)站觀測到的回波演變過程分析,6日下午至晚上鞏義雷達(dá)探測范圍150 km內(nèi)持續(xù)有對流單體進(jìn)入,最大雷達(dá)回波強度達(dá)50~55 dBZ[3],回波形狀為塊狀、線狀。①14:42,距離雷達(dá)站75 km范圍內(nèi)在方位為15~360°位置上均有對流云系發(fā)展,形成塊狀回波,雷達(dá)回波強度為50~55 dBZ。隨后強回波區(qū)持續(xù)發(fā)展并不斷東移,強回波中心面積擴(kuò)展。②18:36,在距離雷達(dá)站75 km范圍內(nèi)在方位為225~315°位置上出現(xiàn)2條線狀雷達(dá)回波,強回波區(qū)中心強度是50~55 dBZ,與別的時次進(jìn)行比較,18:00—19:00的雷達(dá)反射率因子演變圖上存在顯著的“V”形缺口,C波段雷達(dá)探測到的冰雹回波外側(cè)有時會存在一個頂點指向雷達(dá)的“V”形缺口。因此,“V”形缺口屬于冰雹雷達(dá)回波上極其關(guān)鍵的一個特征。偏北邊的線狀回波A在發(fā)展過程中開始變?nèi)醪⑾驏|移動,其對應(yīng)的對流單體也開始變?nèi)踔敝料А6线叺木€狀回波B在不斷發(fā)展中增強,“V”形缺口仍在維持。在距離雷達(dá)站75 km范圍內(nèi)在方位為180°的位置上出現(xiàn)較強的雷達(dá)回波區(qū),回波強度范圍是50~55 dBZ,隨后繼續(xù)向東移動。③20:20,強回波區(qū)域開始有所減小,回波強度大體上維持。④20:50對鞏義市造成影響,出現(xiàn)直徑4 cm左右的冰雹。
5 結(jié)論
(1)2015年5月6日冰雹天氣發(fā)生的大尺度環(huán)流背景條件是一槽一脊,高空前傾的短波槽、地面冷鋒的持續(xù)東移以及中低層切變線輻合線共同觸發(fā)了冰雹天氣的發(fā)生[4]。
(2)中高層干、低層濕的條件為冰雹提供了水汽條件、大氣層結(jié)不穩(wěn)定性條件等冰雹形成條件;鞏義市500~1 000 hPa的W是負(fù)值,對應(yīng)著上升運動,為冰雹云形成提供了有利的動力條件。
(3)此次冰雹天氣是降水回波內(nèi)的強對流單體造成的,冰雹天氣過程中的最強反射率因子回波強度均為50~55 dBZ。
6 參考文獻(xiàn)
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