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摘 要:2011年4月17日,昆明地区出现一次雷雨(伴有冰雹)过程,冰雹区域出现在昆明机场西北方向十多公里的地方。据媒体报道,这次冰雹颗粒很大,幸运的是,冰雹没有出现在机场上空及五边区域。本文利用MICAPS资料,T213资料及现场的雷达资料对此次过程进行了分析,同时对其水汽条件,动力条件等物理特征也进行了分析。结果表明,此次过程属于冷锋结合型雷暴。红外云图显示(图略),青藏高原云系南压;物理量诊断分析表明,这次雷雨过程期间,水汽通量场,垂直速度场都反映出该区域内有大量水汽输送和水汽辐合,上升运动加强。
关键词:切变线;气候背景;环流形势;物理量诊断分析
1.引言
近百年来(1906—2005)全球气候正经历一次以变暖为主要特征的显著变化,全球平均地表温度上升了0.56—0.92℃,同时强降水事件发生的频率有所上升。在全球变暖的大背景下,我国近百年的气候发生了明显变化。研究表明,近百年来我国变暖幅度略低于全球变暖增幅,但近50年来,我国平均增暖速率高于北半球和全球平均增暖速率。我国气候变化趋势与全球气候变化趋势基本一致,也呈现出以变暖为主要特征的显著变化[1]。
2009年——2010年,云南省的干旱天气,也是一个极端天气气候事件,干旱过去之后的雨季,造成了多数区域出现滑坡和泥石流,给人民的生产生活及生命安全造成了极大的威胁,云南保山瓦房乡“9.1”泥石流就是一个典型极端天气下的例子。
云贵高原是我国仅次于青藏高原的第二大高原,它纬度低于30°,拔海高度在2000M左右,所以,又称为低纬高原;我国低纬高原位于西南地区,以我们云南省为主,包括贵州西部及四川南部边缘地带;世界气象三大前沿课题:大地形、低纬度、热带海洋都在这里体现。冬无严寒,夏无酷暑,四季如春;这样丰富的气候资源,孕育出“植物王国”、“动物王国”的美誉[2]。大量中外宾客冲着这个美誉纷纷而至;昆明机场旅客吞吐量在全国排名第七位,而昆明机场航空气象飞行安全无疑落在民航云南空管分局气象台。雷雨对飞行的影响众所周知,中国民航2009--2010公布的338起运输航空事故征候中,与雷雨天气有关的事故达到了54起,所以,做好雷雨的预报,对保障飞行安全很重要。
本文通过对2011年04月17日昆明地区出现一次雷雨(伴有冰雹)过程的环流背景、影响系统和物理量特征等进行系统分析,提高对昆明机场雷雨天气的认识和预报能力,探讨雷雨的成因和规律,为做好昆明机场雷雨预报提供参考依据。
2.资料选取
本文选取当日的MICAPS资料,T213资料及现场的雷达资料进行分析,总结出如何准确预报雷雨时段。
3.雷雨(伴有冰雹)过程
2011年4月17日,受川滇切变线及地面静止锋加强的影响,昆明区域出现了一次雷雨(伴有冰雹)过程,这次大的降水主要出现了昆明区域的西北面,北面及东北面,虽然昆明机场降水记录只有0.7mm,但是,春雨贵如油,并且,这是本月的首次降水,湿润了干渴的大地,对春耕的生产是很重要的;然而,雷雨的天气,对航空安全来说,是危险的,所以,要准确预报雷雨很重要。这次的雷雨的预报很成功,在上午发布0312(UTC)预报时,已经把雷雨起始的时间预报为0900(UTC),实际雷雨时间为0942(UTC);掌握好天气的演变,航空气象服务就大大提高。
4.气候背景分析
2009年开始,云南省出现了干旱天气,导致2010年雨季来临之前,人畜饮水都出现了困难,社会各界对云南的干旱伸出了援助之手,让云南人民度过了难关;其实,干旱只是气候异常的一个表现,这说明全球气候正在经历一次以变暖为主要特征的显著变化。2011年4月份,昆明的气温都很高,在17日出现雷雨之前,出现了最高气温为28.8℃的高温,高温给这次雷雨留下了伏笔。
5.云南省冰雹概述
据云南省多雹地区统计,发现出现冰雹最多的月份是4月 ,其次是5月,冰雹出现最多的季节不是在水汽最多的盛夏,而是在春末夏初;同时还发现冰雹出现在午后至深夜,说明冰雹多出现在易发展对流性天气的时段[2]。
6.过程天气形势分析
6.1地面图分析(采用4月17日08,20时地面图)
从图1可以看出08时地面图冷空气已到达昆明地区,20时地面图可以看出冷空气过昆明,到达楚雄地区。
说明从08时开始,昆明就受冷空气影响,当切变线与冷空气结合时,切变线两侧的辐合流场在冷空气作用下,使得低层辐合加强,斜压性显著增大,从而产生强烈的降水。它所造成的降水区域较大,持续时间长,受到得区域多在低纬高原中部的昆明、玉溪、楚雄等地及曲靖东部、红河和文山北部等地区[2]。而从地面图可以证实,这是一次冷锋结合型的切变线,以上所提到的区域,均受到了影响。17日昆明机场天气实况记录看出,08时开始本场出现90°,3m/s的风,且东风一直维持至次日。
6.2高空分析
6.2.1高空预告场分析
切变线是低纬高原降水的主要影响系统,这次切变线否过境,过境的大体时间和降水强度,对航空气象保障起到关键的作用。
仔细分析700hPa风场和流场预告图,可知:这次切变线过昆明区域的时间是在14时至20时之间,并且对昆明以西以南的滇中地区也有影响;切变线过昆明后,切变线后部吹偏东风,前部昆明一带吹偏西风,一般不会有大雨、暴雨,而仅有小到中雨,再说,这次过程是春末夏初,大到暴雨等级的降水不会出现[2]。
6.2.2高空实况图
700hpa实况图也反映了切变线过境的过程。与预告场相吻合,说明充分利用手中的资料,是可以做出准确的预报。
7.物理量场分析
T213数值预报产品对预报昆明对流性天气有一定的指导意义,做为预报的一个参考,也不能忽视,要分析,互相结合各类数值预报产品和经验预报。分析当天不同时次的垂直速度,散度,相对湿度,一次明显的切变线南压的过程展现在我们预报思路中,与欧洲中心的数值预报基本吻合。所以,可以大胆的预报当天有雷雨天气。
8.云图和雷达图
做出了雷雨预报之后,下一步就是监视天气的演变,每张云图和雷达图都没有放过,并且,在保障过程中,本场714雷达测到冰雹云的演变过程,见图2:
冰雹的增长过程可分为三个阶段,第一阶段是早期增长阶段,第二阶段是冰雹增长成熟阶段,第三阶段是冰雹下降阶段[3];从以上三图可以看出冰雹云的演变过程:图一冰雹云的形成阶段,冰雹云回波穹窿已很明显;图二冰雹云的发展成熟阶段;图三冰雹云的消散。扑捉到特征明显的冰雹云回波穹窿,说明预报员认真严密监视天气的态度,是本次过程的一个亮点。
9.保障过程
4月16日发布的未来三天天气预报中,已经预报到这次的雷雨过程;前面也提到过,17日发布的雷雨出现的时间很准确。
全天当班预报员一直都在监视着天气的演变,05:00(UTC),昆明的北面和东北面开始出现了对流云系,随着时间的推移,对流云系逐渐增多,进近开始需要714雷达图。本场附近出现对流云系时,当班预报员对外服务发布了雷雨的警报:对雷雨的移动移速做出详细的描述。总体来说,这次预报不仅准确,并且及时的通报了雷雨过程对机场及五边的影响。
10.预报及保障经验总结
现在主要说一下预报雷雨的时间是怎么预报的;昆明地区的雷雨出现的时间通常都在午后,接下来要分析天气系统,当天早上接班时,虽然冷空气已经到达昆明地区,但是,分析得出,主体并没有到达昆明,所以,可以断定雷雨时间不会在中午,上游的区域,滇西,滇西南和冷锋影响的滇东北,没有出现阵雨或雷阵雨,说明水汽不充沛,这样推算,雷雨到达昆明的时间要再次推迟。这时再分析物理量场,发现,通过昆明垂直速度、散度、湿度的时间是14:00到20:00,并且,20:00主体已过昆明,说明,雷雨出现的时间也不可能是20:00,根据多年的预报经验,决定把雷雨出现时间预报为17:00。
参考文献:
[1]周倩,程一帆,周甘霖,等,2008年10月青藏高原东部一次区域暴雪过程及气候背景分析[J],高原气象,2011,30(1);1.
[2]秦剑,琚建华,解明恩.低纬高原天气气候.北京:气象出版社.1997:1-2,67,69,120.
[3]张杰 中小尺度天气学. 北京:气象出版社.2006:65.
作者简介:
章芸,女,气象预报工程师,1971年9月,学士学位,主要从事天气预报工作。
关键词:切变线;气候背景;环流形势;物理量诊断分析
1.引言
近百年来(1906—2005)全球气候正经历一次以变暖为主要特征的显著变化,全球平均地表温度上升了0.56—0.92℃,同时强降水事件发生的频率有所上升。在全球变暖的大背景下,我国近百年的气候发生了明显变化。研究表明,近百年来我国变暖幅度略低于全球变暖增幅,但近50年来,我国平均增暖速率高于北半球和全球平均增暖速率。我国气候变化趋势与全球气候变化趋势基本一致,也呈现出以变暖为主要特征的显著变化[1]。
2009年——2010年,云南省的干旱天气,也是一个极端天气气候事件,干旱过去之后的雨季,造成了多数区域出现滑坡和泥石流,给人民的生产生活及生命安全造成了极大的威胁,云南保山瓦房乡“9.1”泥石流就是一个典型极端天气下的例子。
云贵高原是我国仅次于青藏高原的第二大高原,它纬度低于30°,拔海高度在2000M左右,所以,又称为低纬高原;我国低纬高原位于西南地区,以我们云南省为主,包括贵州西部及四川南部边缘地带;世界气象三大前沿课题:大地形、低纬度、热带海洋都在这里体现。冬无严寒,夏无酷暑,四季如春;这样丰富的气候资源,孕育出“植物王国”、“动物王国”的美誉[2]。大量中外宾客冲着这个美誉纷纷而至;昆明机场旅客吞吐量在全国排名第七位,而昆明机场航空气象飞行安全无疑落在民航云南空管分局气象台。雷雨对飞行的影响众所周知,中国民航2009--2010公布的338起运输航空事故征候中,与雷雨天气有关的事故达到了54起,所以,做好雷雨的预报,对保障飞行安全很重要。
本文通过对2011年04月17日昆明地区出现一次雷雨(伴有冰雹)过程的环流背景、影响系统和物理量特征等进行系统分析,提高对昆明机场雷雨天气的认识和预报能力,探讨雷雨的成因和规律,为做好昆明机场雷雨预报提供参考依据。
2.资料选取
本文选取当日的MICAPS资料,T213资料及现场的雷达资料进行分析,总结出如何准确预报雷雨时段。
3.雷雨(伴有冰雹)过程
2011年4月17日,受川滇切变线及地面静止锋加强的影响,昆明区域出现了一次雷雨(伴有冰雹)过程,这次大的降水主要出现了昆明区域的西北面,北面及东北面,虽然昆明机场降水记录只有0.7mm,但是,春雨贵如油,并且,这是本月的首次降水,湿润了干渴的大地,对春耕的生产是很重要的;然而,雷雨的天气,对航空安全来说,是危险的,所以,要准确预报雷雨很重要。这次的雷雨的预报很成功,在上午发布0312(UTC)预报时,已经把雷雨起始的时间预报为0900(UTC),实际雷雨时间为0942(UTC);掌握好天气的演变,航空气象服务就大大提高。
4.气候背景分析
2009年开始,云南省出现了干旱天气,导致2010年雨季来临之前,人畜饮水都出现了困难,社会各界对云南的干旱伸出了援助之手,让云南人民度过了难关;其实,干旱只是气候异常的一个表现,这说明全球气候正在经历一次以变暖为主要特征的显著变化。2011年4月份,昆明的气温都很高,在17日出现雷雨之前,出现了最高气温为28.8℃的高温,高温给这次雷雨留下了伏笔。
5.云南省冰雹概述
据云南省多雹地区统计,发现出现冰雹最多的月份是4月 ,其次是5月,冰雹出现最多的季节不是在水汽最多的盛夏,而是在春末夏初;同时还发现冰雹出现在午后至深夜,说明冰雹多出现在易发展对流性天气的时段[2]。
6.过程天气形势分析
6.1地面图分析(采用4月17日08,20时地面图)
从图1可以看出08时地面图冷空气已到达昆明地区,20时地面图可以看出冷空气过昆明,到达楚雄地区。
说明从08时开始,昆明就受冷空气影响,当切变线与冷空气结合时,切变线两侧的辐合流场在冷空气作用下,使得低层辐合加强,斜压性显著增大,从而产生强烈的降水。它所造成的降水区域较大,持续时间长,受到得区域多在低纬高原中部的昆明、玉溪、楚雄等地及曲靖东部、红河和文山北部等地区[2]。而从地面图可以证实,这是一次冷锋结合型的切变线,以上所提到的区域,均受到了影响。17日昆明机场天气实况记录看出,08时开始本场出现90°,3m/s的风,且东风一直维持至次日。
6.2高空分析
6.2.1高空预告场分析
切变线是低纬高原降水的主要影响系统,这次切变线否过境,过境的大体时间和降水强度,对航空气象保障起到关键的作用。
仔细分析700hPa风场和流场预告图,可知:这次切变线过昆明区域的时间是在14时至20时之间,并且对昆明以西以南的滇中地区也有影响;切变线过昆明后,切变线后部吹偏东风,前部昆明一带吹偏西风,一般不会有大雨、暴雨,而仅有小到中雨,再说,这次过程是春末夏初,大到暴雨等级的降水不会出现[2]。
6.2.2高空实况图
700hpa实况图也反映了切变线过境的过程。与预告场相吻合,说明充分利用手中的资料,是可以做出准确的预报。
7.物理量场分析
T213数值预报产品对预报昆明对流性天气有一定的指导意义,做为预报的一个参考,也不能忽视,要分析,互相结合各类数值预报产品和经验预报。分析当天不同时次的垂直速度,散度,相对湿度,一次明显的切变线南压的过程展现在我们预报思路中,与欧洲中心的数值预报基本吻合。所以,可以大胆的预报当天有雷雨天气。
8.云图和雷达图
做出了雷雨预报之后,下一步就是监视天气的演变,每张云图和雷达图都没有放过,并且,在保障过程中,本场714雷达测到冰雹云的演变过程,见图2:
冰雹的增长过程可分为三个阶段,第一阶段是早期增长阶段,第二阶段是冰雹增长成熟阶段,第三阶段是冰雹下降阶段[3];从以上三图可以看出冰雹云的演变过程:图一冰雹云的形成阶段,冰雹云回波穹窿已很明显;图二冰雹云的发展成熟阶段;图三冰雹云的消散。扑捉到特征明显的冰雹云回波穹窿,说明预报员认真严密监视天气的态度,是本次过程的一个亮点。
9.保障过程
4月16日发布的未来三天天气预报中,已经预报到这次的雷雨过程;前面也提到过,17日发布的雷雨出现的时间很准确。
全天当班预报员一直都在监视着天气的演变,05:00(UTC),昆明的北面和东北面开始出现了对流云系,随着时间的推移,对流云系逐渐增多,进近开始需要714雷达图。本场附近出现对流云系时,当班预报员对外服务发布了雷雨的警报:对雷雨的移动移速做出详细的描述。总体来说,这次预报不仅准确,并且及时的通报了雷雨过程对机场及五边的影响。
10.预报及保障经验总结
现在主要说一下预报雷雨的时间是怎么预报的;昆明地区的雷雨出现的时间通常都在午后,接下来要分析天气系统,当天早上接班时,虽然冷空气已经到达昆明地区,但是,分析得出,主体并没有到达昆明,所以,可以断定雷雨时间不会在中午,上游的区域,滇西,滇西南和冷锋影响的滇东北,没有出现阵雨或雷阵雨,说明水汽不充沛,这样推算,雷雨到达昆明的时间要再次推迟。这时再分析物理量场,发现,通过昆明垂直速度、散度、湿度的时间是14:00到20:00,并且,20:00主体已过昆明,说明,雷雨出现的时间也不可能是20:00,根据多年的预报经验,决定把雷雨出现时间预报为17:00。
参考文献:
[1]周倩,程一帆,周甘霖,等,2008年10月青藏高原东部一次区域暴雪过程及气候背景分析[J],高原气象,2011,30(1);1.
[2]秦剑,琚建华,解明恩.低纬高原天气气候.北京:气象出版社.1997:1-2,67,69,120.
[3]张杰 中小尺度天气学. 北京:气象出版社.2006:65.
作者简介:
章芸,女,气象预报工程师,1971年9月,学士学位,主要从事天气预报工作。