• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      漠河市一次漏報熱對流天氣分析

      2022-05-18 09:39:08許麗玲韓鳳岐張友誼張春梅
      黑龍江氣象 2022年1期
      關(guān)鍵詞:熱對流漠河渦度

      許麗玲 ,韓鳳岐 ,張友誼 ,張春梅

      (1.漠河市氣象局,黑龍江 漠河 165399;2.大興安嶺地區(qū)氣象局,黑龍江 加格達奇 165099;3.安寧市氣象局,云南 安寧 650300)

      1 引言

      熱對流是夏季普遍存在的一種對流活動,時空尺度均不大,是到達地面的降水總量一般較小的一種局地對流性天氣現(xiàn)象,具有明顯的地域性和日變化[1-3]。熱對流降水的水汽主要來源于地表的蒸發(fā)和低層風場輻合攜帶的水汽,然后通過垂直輸送把水汽從低層輸送到高層,而非均勻地表性質(zhì)造成的非均勻陸氣通量輸送在局地熱對流降水中起到觸發(fā)對流的作用[4]。雖然熱對流產(chǎn)生的降水總量不大,但由于降水時間短、強度大,局地性陣雨不僅給交通和重大活動等帶來不便,而且還會引發(fā)內(nèi)澇災(zāi)害。除降水外,熱對流可以發(fā)展成深對流,并造成雷雨大風、冰雹等災(zāi)害性強對流天氣[5-6]。因此,熱對流是一種局地性強,且危害性大的局地天氣現(xiàn)象,但它也是在一定的天氣背景下發(fā)展起來的。目前,在沒有天氣雷達覆蓋的區(qū)域,只能依靠數(shù)值預(yù)報模式、衛(wèi)星云圖、雷電定位系統(tǒng)等資料來分析天氣,全球數(shù)值預(yù)報模式、區(qū)域數(shù)值預(yù)報模式、智能網(wǎng)格預(yù)報等對典型強對流天氣預(yù)報效果比較好,但當天氣系統(tǒng)較弱時,局地不穩(wěn)定天氣形勢下,下墊面的相互作用會引發(fā)局地強對流天氣,這時數(shù)值預(yù)報模式、智能網(wǎng)格預(yù)報效果不理想。其原因是多方面的:一方面預(yù)報模式的物理過程、資料同化方法對于對流天氣的描述還不全面;另一方面復(fù)雜的地理、地形因素對數(shù)值預(yù)報模式和智能網(wǎng)格預(yù)報也有較大影響[8]。由于其維持時間較短,且以往高時空分辨率的觀測資料又相對缺乏,故有效的研究成果較少,熱對流降水的局地性和突發(fā)性給預(yù)報熱對流強降水帶來很大困難。常規(guī)24 h 預(yù)報,往往分析和判斷不出可能發(fā)生強對流天氣條件,日常業(yè)務(wù)中主要依賴短時臨近監(jiān)測,來彌補常規(guī)預(yù)報的不足。本文對2020 年6 月29 日典型弱形勢場下,漏報漠河市午后熱對流天氣過程,進行分析總結(jié),為以后局地熱對流天氣的預(yù)報預(yù)警提供參考,及時為各級政府、部門、社會防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。

      2 資料與方法

      本文利用大興安嶺地區(qū)漠河市2 個國家站和12個自動站(區(qū)域站和無人站)資料、Micaps 常規(guī)天氣資料,采用天氣學(xué)原理從物理量、云頂量溫(TBB)等方面總結(jié)這次天氣過程,擬探索出一種熱對流天氣較為有效的預(yù)報方法。

      根據(jù)翟菁,劉慧娟等對安徽省熱對流短時降水的判別和指標[1]:當站點上午08-12 時沒下雨,下午14-22 時有雨,且T13地>35.7 ℃,且午后T13地-T08地>6.4 ℃,且每日日照時數(shù)>1.7 h,判定為熱對流降水。6月29 日漠河市(漠河國家基準氣候站)上午08-12時沒下雨,T13地=43.9 ℃>35.7 ℃,T13地-T08地=43.9 ℃-26.1 ℃=17.8 ℃>6.4 ℃,日照時數(shù)=11.1 h>1.7 h,其它區(qū)域站無地溫要素數(shù)據(jù),符合上午08-12 時沒下雨,日照時數(shù)>1.7 h,可以判定漠河市6 月29 日是一次熱對流降水。

      3 地形與天氣實況

      漠河市位于大興安嶺北部,屬于內(nèi)陸山系地區(qū),群山連綿,溝谷縱橫,山頂平坦,河谷開闊,大部分屬于低山丘陵地區(qū),地勢南高北低,南北呈坡降趨勢,東西兩翼凸起,植被覆蓋率較高,當?shù)乇砘蚪孛鏈囟容^高時,地表的蒸發(fā)量較大,空氣中的水汽含量會增大,加上山區(qū)南高北低地形抬升作用,所以漠河市山區(qū)在夏季午后極易產(chǎn)生熱對流天氣。

      2020 年6 月29 日13-17 時漠河市自動站實況顯示,南部有8 個站出現(xiàn)短時熱對流天氣,其中勁濤站出現(xiàn)短時雷雨大風,極大風速監(jiān)測到21.9 m/s(9級),有7 個站出現(xiàn)短時雷雨天氣伴有陣風5-6 級,北部6 個站沒有出現(xiàn)降水。

      4 高空形勢

      2020 年6 月29 日08 時500 hPa 高度場上(圖1a),亞歐大陸中高緯度為兩槽一脊的形式,脊東側(cè)有明顯而寬廣的低壓槽,槽內(nèi)有冷渦,槽后脊前有明顯的偏北和西北冷平流,漠河市受西北冷平流影響;700 hPa 高度場上(圖1b),大興安嶺地區(qū)漠河市受高空槽影響,從海上有東北氣流的水汽輸送,在大興安嶺西南部有暖平流北伸,在大興安嶺漠河市西北部有冷暖平流交匯;850 hPa 圖上(圖1c),漠河西北部有兩暖一冷中心,東部鄂霍次克海東北氣流從海上向陸地輸送冷濕空氣,南部為暖脊,西南氣流不斷向北輸送暖濕空氣。在500 hPa 大興安嶺地區(qū)北部西北氣流為主,形成上冷下暖的不穩(wěn)定層結(jié),有利于對流發(fā)展。

      圖1 2020 年6 月29 日08 時(a)500 hPa,(b)700 hPa,(c)850 hPa

      5 地面形勢

      6 月29 日08 時地面低壓中心(圖2a)與850 hPa 低渦位置基本一致,漠河處在低壓的北部,漠河站天氣晴好無云,西北風,漠河西北上游站東南風,陰天并出現(xiàn)陣雨天氣,14 時漠河西北上游站由東南風轉(zhuǎn)西北風(圖2b),陰天無雨,漠河站由西北風轉(zhuǎn)西南風,云量2-3,兩站之間有風切變形成,大興安嶺東南側(cè)有東南氣流向西北提供了暖濕空氣的輸送,在風向上由于地面輻合形成動力作用,而且還由于地形抬升作用使這支氣流,從東南向西北有爬升和聚合抬升過程,這種類型形成的降水往往強烈而分布不均[8],導(dǎo)致勁濤站短時降水12.5 mm(13-15 h),漠河站8.4 mm(14-17 h)。

      圖2 2020 年6 月29 日(a)08 時,(b)14 時地面形勢場

      6 中尺度分析

      29 日08 時500 hPa(圖3),貝加爾湖東北部一帶的冷空氣向大興安嶺地區(qū)北部輸送,使高空溫度下降,同時冷空氣的下沉作用又促使云層消散,有利于低層輻射增溫。低層和地面大興安嶺地區(qū)北部有東北和西北弱冷空氣,850 hPa 滿洲里有強暖脊,暖中心在沈陽附近,強度為20 ℃。14 時地面西北轉(zhuǎn)西南風,由西南向東北輸送暖空氣,地面非絕熱加熱作用明顯,使地面增溫,漠河區(qū)域內(nèi)T850-T500>28 ℃,這種高層降溫與低層增溫同時出現(xiàn)的機制,引起大氣層結(jié)穩(wěn)定度的急劇下降,導(dǎo)致大興安嶺地區(qū)北部出現(xiàn)對流不穩(wěn)定區(qū),從而為熱對流天氣的發(fā)生、發(fā)展創(chuàng)造了條件。

      圖3 2020 年6 月29 日08 時、14 時高空和14 時地面實況資料中尺度分析圖

      7 水汽、熱力、動力相關(guān)物理量分析

      7.1 水汽條件

      29 日14 時700 hPa 水汽通量散度中心最大值50×10-8g·cm-2(hPa·s)-1,在漠河南部,說明阿木爾鎮(zhèn)和漠河中層水汽是輻散的;850 hPa 水汽通量中心最大值35×10-1g(cm·hPa·s)-1在漠河?xùn)|部,阿木爾鎮(zhèn),漠河水汽通量是25×10-1g(cm·hPa·s)-1,水汽通量散度中心最大值-50×10-8g·cm-2(hPa·s)-1,在漠河南部,說明阿木爾鎮(zhèn)和漠河低層不僅有水汽輸送,而且還有水汽輻合,為該地區(qū)降雨的產(chǎn)生和維持提供了水汽條件。

      7.2 動力條件

      29 日14 時700 hPa 相對渦度在漠河南部有負渦度平流,引起局地渦度減?。?50 hPa 相對渦度在漠河南部有正渦度平流,引起局地渦度增大,風速也隨之增大,阿木爾鎮(zhèn)產(chǎn)生雷雨大風;散度場500 hPa 以下各層阿木爾鎮(zhèn)均處在負散度區(qū),阿木爾雨量較大,漠河是高低層輻散,中層輻合;850 hPa 垂直速度圖上(圖4),在漠河?xùn)|部上升速度達到-50×10-2hPa·s-1,一定強度的上升運動是形成降水的條件之一,導(dǎo)致漠河部分區(qū)域站出現(xiàn)短時雷雨天氣,其中阿木爾雨量較大,漠河雨量次之。

      7.3 熱力條件

      從6 月29 日14 時假相當位溫(圖5)可以看出,在漠河市強對流天氣發(fā)生區(qū)域上空700 hPa 以下,假相當位溫隨氣壓降低而減小,滿足對流不穩(wěn)定條件;11 時和14 時漠河市區(qū)域K 指數(shù)范圍在20 ℃<K<35 ℃(圖6a),有局部雷雨天氣,14 時抬升指數(shù)范圍在-3<Ll<-5(圖6b),說明很可能出現(xiàn)雷雨天氣。

      圖5 2020 年6 月29 日(a)14 時700 hPa、(b)850 hPa、(c)925 hPa 假相當位溫

      圖6 2020 年6 月29 日14 時(a)K 指數(shù),(b)抬升指數(shù)

      8 衛(wèi)星云圖分析

      6 月29 日14 時紅外云圖上,漠河市及南部區(qū)域有東西向發(fā)展雷暴云團A,云頂亮溫(TBB)為258.08 K,使漠河市及南部區(qū)域和西部富克山,產(chǎn)生雷雨天氣;15 時東西向雷暴云團A 向北發(fā)展轉(zhuǎn)南北向雷暴云團B,云頂亮溫(TBB)為240.09 K,使漠河市北部前哨出現(xiàn)雷雨天氣。對流云團的云頂亮溫與云團的降水強度有較好的對應(yīng)關(guān)系,在214-265 K 云頂亮溫范圍內(nèi)更容易產(chǎn)生降水,云頂亮溫隨時間降低,表征著大氣有上升運動,有利于云團的生成、發(fā)展、成熟及降水的發(fā)生[9]。

      9 探空資料分析

      從漠河站T-lnp 圖14 時(圖7)可以看出,對流有效位能(CAPE)開始層在700 hPa 以上,700 hPa 以下風向比較一致,以東風為主,沒有明顯垂直切變,對流有效位能(CAPE)值小,對流抑制(CIN)值較大,低層配合沒有明顯一定強度的抬升作用,一些對對流天氣有重要指示意義的對流參數(shù)不明顯,探空結(jié)果表明氣層存在弱的潛在不穩(wěn)定,說明在弱形勢場下,局地環(huán)境下產(chǎn)生的熱對流天氣,預(yù)報能力有一定的難度。

      圖7 6 月29 日14 時T-lnp 圖

      10 垂直剖面分析

      從6 月29 日垂直剖面圖(圖8)分析可知,14 時地面溫度線為24 ℃,溫度較高,使地面增溫,最高溫度>Tg 則會產(chǎn)生熱力對流云,且會有熱雷暴發(fā)生的可能,但14 時地面相對濕度≤50%,地面比較干,東南風2 m/s,850 hPa-500 hPa 之間相對濕度為60%-70%,沒有明顯的垂直上升運動,對預(yù)測6 月29 日午后對流天氣效果不是很好,這也是此次對流天氣漏報的一個原因。

      圖8 垂直剖面圖

      11 小結(jié)

      (1)6 月29 日午后漠河地區(qū)地面溫度較高,溫度上升較快,最高溫度達25 ℃以上,T13地-T08地=43.9 ℃-26.1 ℃=17.8 ℃>6.4 ℃,溫差較大,導(dǎo)致地表向大氣邊界層強烈的感熱輸送,地面熱空氣上升,導(dǎo)致周圍空氣的補償性輻合,低層輻合帶來的水汽和地表蒸發(fā)為這次局地熱對流降水提供了水汽來源。加之漠河山區(qū)南高北低地形抬升觸發(fā)作用,使漠河南部產(chǎn)生熱對流降水。

      (2)在沒有天氣雷達覆蓋的區(qū)域,在天氣形勢比較弱的情況下,水汽通量、水汽通量散度、相對渦度、散度、垂直速度、K 指數(shù)、抬升指數(shù)、云頂量溫(TBB)等關(guān)鍵物理量閾值診斷分析,具有越來越顯著的優(yōu)勢。

      (3)造成此次對流天氣漏報的主要原因:常規(guī)的天氣資料對此類天氣研究有一定的局限性,熱對流降水時空尺度小,數(shù)值預(yù)報對其預(yù)報能力較差。

      猜你喜歡
      熱對流漠河渦度
      去漠河舞廳來一曲
      吃在漠河(外三篇)
      北極光(2019年12期)2020-01-18 06:22:14
      南海相對渦度的時空變化特征分析*
      斜壓渦度的變化與臺風暴雨的關(guān)系研究
      不銹鋼板傳熱特性試驗研究
      2017年11月16日至17日博州降雪天氣分析
      科技資訊(2018年30期)2018-03-11 09:30:58
      漠河游記
      座艙空氣非定常流動特征及數(shù)值模擬策略2012年研究進展報告
      基于空氣流體動力學(xué)的高速列車制動盤散熱性能模擬
      一次東北南部特大暴雪的動力機制分析
      固阳县| 云阳县| 黄山市| 静宁县| 长顺县| 长春市| 清镇市| 黔东| 富阳市| 东港市| 庄浪县| 扶风县| 大姚县| 邵东县| 栾城县| 阿尔山市| 玉屏| 宜君县| 松溪县| 莱西市| 会东县| 江门市| 濉溪县| 吕梁市| 陆丰市| 洛扎县| 和静县| 广德县| 永定县| 台江县| 余姚市| 遵义市| 手游| 大英县| 龙江县| 天祝| 鱼台县| 无棣县| 徐汇区| 宜宾县| 绿春县|