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摘要:利用常规气象观测资料及雷达资料,从天气环流形势、环境条件及各种物理量变化,对2014年6月16日山西省北部局地出现的一次冰雹天气过程做了客观分析。分析发现:本次冰雹出现在冷涡发展最强时段;冰雹过程发生在高层干冷,低层暖湿的不稳定层结形势下;较强的风垂直切变环境为降雹提供了很好的动力条件。在阳高、天镇存在中尺度辐合线,触发了对流系统。地面中尺度幅合线的出现比降雹提前2-3小时。对流单体成熟期,低层有弱回波区,中高层有回波悬垂结构。
关键词:冰雹天气;高空环流;环境条件
1.天气实况分析
2014年6月16日夜间,山西省大同市阳高县、天镇县出现了对流性天气,最大小时雨强13.6mm,阳高县的长城乡在20:20分左右出现了短时强降水和冰雹,持续时间40分钟左右,冰雹直径10mm以上,据初步统计,造成直接经济损失480万元。
2.高空形势分析
16日08时-20时500hpa形势场显示,系统移动缓慢,高空槽发展为高空冷涡,大同处在冷涡东南象限西北气流中,冷涡不断分裂的冷空气影响大同,这是16、17日我市多阵性降水的原因。
700hpa(图略)形势图上分析,大同西北风控制,有干冷空气入侵;850hpa 形势图上分析,(图1a)08时大同位于显著流线左侧;(图1b)20时低空急流建立,阳高和天镇位于急流左侧水汽辐合区内;有利于大同东部地区水汽输送;有利于不稳定层结的建立。从500hpa温度场与850hpa温度场叠加(图略)来看,500hpa冷槽,850hpa暖脊,这种高层干冷,低层暖湿形势,有利于不稳定层结出现,为降雹提供了有利条件。
3.地面形势分析
16日大同处在低压中心,有锋面过境。在阳高、天镇存在中尺度辐合线,对流系统在边界层辐合线附近触发。
4.环境场条件分析
4.1 不稳定层结
16日08时大同上游地区有不稳定能量存在,20时张家口站cape值达到1223 J,cin值为75J,0度、-20度高度适宜。700hpa与近地面之间存在较强的风向垂直切变;高层与中低层之间存在较强的风速垂直切变;这种较强的风垂直切变环境为降雹提供了很好的动力条件。
4.2水汽条件分析
16日水汽通量场、比湿场都显示大同东部为相对湿区(图略),西部为相对干燥区,大同东西两侧比湿梯度大,这次冰雹过程在干线附近生成和发展。
5.雷达资料分析
16日2.4度仰角反射率因子的演变动画图上,19:03分雷达站北侧有对流单体生成,并不断向东南方向发展移动,到20:20分强回波中心达到60dBZ以上。反射率因子剖面图上,对流单体面积增大,强度增强,回波顶增高。径向速度剖面图上,19:39分中层有了风场的幅合,对流单体不断发展,到19:57分,回波顶达到8km左右,而且回波顶有较强的辐散,中低层存在幅合,这种形势极有利于对流单体的发展增强。反射率因子图(20:20)上,从低到高,强回波中心逐渐增强,表明低层有弱回波区,中高层有回波悬垂结构。在2.4度仰角反射率因子图上从穿过入流缺口和强回波中心做一剖面(图2)。
2b、20:20分径向速度剖面图
反射率剖面图显示出较明显的与低层入流对应的弱回波区、位于其上的回波悬垂及有界回波区。径向速度剖面图显示回波顶有较强的辐散,中低层存在幅合,表明单体还在发展增强。垂直累积液态水含量(VIL)演变动画上,下雹时,垂直累积液态水含量达到40kg/m2。
6.小结
(1)本次冰雹过程发生在蒙古冷涡东南象限,系统移动缓慢,导致三天多阵性降水,冰雹出现在冷涡发展较强、最强时段。
(2)本次冰雹过程发生在高层干冷,低层暖湿的不稳定层结形势下;较强的风垂直切变环境为降雹提供了很好的动力条件。
(3)在阳高、天镇存在中尺度輻合线,触发了对流系统。地面中尺度幅合线的出现比降雹提前2-3小时。
(4)单体发展期回波顶达到9km左右,从径向速度剖面图看,回波顶有较强的辐散,中低层存在幅合,有利于对流单体的发展增强。对流单体成熟期,低层有弱回波区,中高层有回波悬垂结构。从雷达反射率因子、径向速度图看,有1小时的提前量。
作者简介:
刘瑞兰(1969年11月-),女,汉族,山西省朔州市人,本科,副高,从事天气预报工作。
关键词:冰雹天气;高空环流;环境条件
1.天气实况分析
2014年6月16日夜间,山西省大同市阳高县、天镇县出现了对流性天气,最大小时雨强13.6mm,阳高县的长城乡在20:20分左右出现了短时强降水和冰雹,持续时间40分钟左右,冰雹直径10mm以上,据初步统计,造成直接经济损失480万元。
2.高空形势分析
16日08时-20时500hpa形势场显示,系统移动缓慢,高空槽发展为高空冷涡,大同处在冷涡东南象限西北气流中,冷涡不断分裂的冷空气影响大同,这是16、17日我市多阵性降水的原因。
700hpa(图略)形势图上分析,大同西北风控制,有干冷空气入侵;850hpa 形势图上分析,(图1a)08时大同位于显著流线左侧;(图1b)20时低空急流建立,阳高和天镇位于急流左侧水汽辐合区内;有利于大同东部地区水汽输送;有利于不稳定层结的建立。从500hpa温度场与850hpa温度场叠加(图略)来看,500hpa冷槽,850hpa暖脊,这种高层干冷,低层暖湿形势,有利于不稳定层结出现,为降雹提供了有利条件。
3.地面形势分析
16日大同处在低压中心,有锋面过境。在阳高、天镇存在中尺度辐合线,对流系统在边界层辐合线附近触发。
4.环境场条件分析
4.1 不稳定层结
16日08时大同上游地区有不稳定能量存在,20时张家口站cape值达到1223 J,cin值为75J,0度、-20度高度适宜。700hpa与近地面之间存在较强的风向垂直切变;高层与中低层之间存在较强的风速垂直切变;这种较强的风垂直切变环境为降雹提供了很好的动力条件。
4.2水汽条件分析
16日水汽通量场、比湿场都显示大同东部为相对湿区(图略),西部为相对干燥区,大同东西两侧比湿梯度大,这次冰雹过程在干线附近生成和发展。
5.雷达资料分析
16日2.4度仰角反射率因子的演变动画图上,19:03分雷达站北侧有对流单体生成,并不断向东南方向发展移动,到20:20分强回波中心达到60dBZ以上。反射率因子剖面图上,对流单体面积增大,强度增强,回波顶增高。径向速度剖面图上,19:39分中层有了风场的幅合,对流单体不断发展,到19:57分,回波顶达到8km左右,而且回波顶有较强的辐散,中低层存在幅合,这种形势极有利于对流单体的发展增强。反射率因子图(20:20)上,从低到高,强回波中心逐渐增强,表明低层有弱回波区,中高层有回波悬垂结构。在2.4度仰角反射率因子图上从穿过入流缺口和强回波中心做一剖面(图2)。
2b、20:20分径向速度剖面图
反射率剖面图显示出较明显的与低层入流对应的弱回波区、位于其上的回波悬垂及有界回波区。径向速度剖面图显示回波顶有较强的辐散,中低层存在幅合,表明单体还在发展增强。垂直累积液态水含量(VIL)演变动画上,下雹时,垂直累积液态水含量达到40kg/m2。
6.小结
(1)本次冰雹过程发生在蒙古冷涡东南象限,系统移动缓慢,导致三天多阵性降水,冰雹出现在冷涡发展较强、最强时段。
(2)本次冰雹过程发生在高层干冷,低层暖湿的不稳定层结形势下;较强的风垂直切变环境为降雹提供了很好的动力条件。
(3)在阳高、天镇存在中尺度輻合线,触发了对流系统。地面中尺度幅合线的出现比降雹提前2-3小时。
(4)单体发展期回波顶达到9km左右,从径向速度剖面图看,回波顶有较强的辐散,中低层存在幅合,有利于对流单体的发展增强。对流单体成熟期,低层有弱回波区,中高层有回波悬垂结构。从雷达反射率因子、径向速度图看,有1小时的提前量。
作者简介:
刘瑞兰(1969年11月-),女,汉族,山西省朔州市人,本科,副高,从事天气预报工作。