呂 爽,馮 琦
(綏化市氣象局,黑龍江 綏化 152002)
冰雹是黑龍江省常見的一種災害性天氣,幾乎每年都有發生,而且具有尺度小、發展迅速、危害性大等特點,運用常規天氣資料準確預報冰雹的落區和強度難度相當大,近幾年,Micaps平臺的開發利用、衛星云圖的加密傳輸和多普勒雷達使用,對強對流性災害天氣的準確預測提供很好的幫助,但對區域性的冰雹天氣預測還是顯得力不從心。
北林區7月8日三井鄉、三河鎮、東津鎮、張維鎮受冰雹侵襲,總受災面積17 504 hm2,其中絕產面積2 314 hm2。
綏棱縣7月8日凌晨泥爾河鄉、后頭鄉、上集鎮遭受冰雹災害,受災面積20 000 hm2,其中成災面積8 533 hm2,絕產面積200 hm2。
蘭西縣康榮鄉七個村受到冰雹襲擊,受災農戶達480人,受災面積960 hm2,經濟損失500萬元。
肇東市7月8日洪河鄉境出現冰雹,冰雹最大直徑約為6mm,持續時間將近5min,造成11 315 hm2的玉米受災,其中重災約2 855 hm2,總體減產25%,烤煙受災面積為133 hm2,造成減產35%左右,經濟損失大約500萬元。
慶安縣7月8日凌晨出現局地強對流天氣,慶安觀測站不到1 h降雨就達26.0 mm。豐收鄉不到1 h降雨達24.0 mm。民樂鎮、致富鄉遭受冰雹襲擊,歷時11min,冰雹最大直徑1.2mm,歡勝鄉、同樂鄉、建民鄉出現內澇,共5個鄉鎮12村受災。經統計:農作物受災面積3 000 hm2,成災面積2 000 hm2,絕產面積650 hm2,受災人口6 980人,直接經濟損失580萬元。
安達市肯泡鄉遭受冰雹災害,農作物受災213 hm2,其中重災133 hm2,經濟損失達68萬元。
7月8日產生的冰雹天氣主要是貝加爾湖以東到中國東北地區上空的低渦緩慢東移,在移動的過程中不斷加強。在黑龍江地區存在著前傾槽,在前傾槽上風向有明顯的切變,造成同一地區高層干冷空氣平流和低層暖濕空氣平流,從而使不穩定層得到發展造成冰雹天氣。
從850 hPa上看,在黑龍江省的西部有槽線,上面有低壓擾動。7日02時在黑龍江省西南部形成一個閉合低壓環流,綏化地區位于這個低渦環流的前部,而冰雹主要是發生在前傾槽與地面鋒之間。
水汽和不穩定層結是對流性天氣的內因,而抬升條件則是外因。對流性天氣預報就是以這三個條件為根據所作的分析和預報。
分析距離綏化最近的哈爾濱探空站20時T-lnp資料(圖略),當時雖然沒有不穩定能量存在,但是已經存在大氣層結向對流性不穩定變化趨勢。K指數為27℃,θse850-θse500=1.6℃,SI=2.0℃,這三種不穩定度指數都表征大氣處于不穩定狀態;并且具有典型的“喇叭狀”對流性不穩定垂直結構配置,800 hPa以下是暖平流,且空氣濕度大,800 hPa以上是冷平流,因此不穩定能量加強,有利于發生局地短時冰雹蓄積不穩定能量。
綏化地區的H-20較低(高度約500 hPa),由于高層H-20繼續保持較低(圖略),在7月8日01時下雹地區的H-20較低。 ΔH(ΔH=H-20-H0)較小,H0及 H-20都是表示積雨云內部結構的特征高度和H0、H-20之間氣層的不穩定度大小。ΔH越小表示氣層r較大,越不穩定,有利于冰雹形成。
由于低空西南氣流對水汽的水平輸送,使綏化地區7日20時的低層濕度較大,可是7日下午綏化地區的相對濕度并不大,因此氣層表現為對流性不穩定。
7月7日20時受低壓系統影響,低空一致的西南風或西風于冷鋒前的暖區,垂直切變很大,有利于低層擾動,促使對流發展。
由于前傾槽上較強的垂直運動以及不穩定能量的釋放而引起的強烈對流作用,加上低層又有豐富的水汽來源,因此水汽垂直輸送是很大的,從而使積雨云得以強烈的發展,而形成強大的冰雹云。
在8日00時的衛星紅外云圖上顯示,云團位于綏化地區西部邊緣,比較密實,其中夾雜著強對流云團,即將影響綏化市。01-02時云團主體云系影響綏化市,最大降水強度過程就出現在這個時候。06時云團主體云系移出綏化市,降水結束。
8日00時回波范圍已向東側移動進入本站并擴大,回波強度最大值為50.5 dBz,結構變得密實,綏化市本站及蘭西縣、青岡縣、望奎縣降水已于此時之前開始。8日01時在哈爾濱測站西方,距離40~50 km,高度1~2 km處,仰角1.5°,290°~350°方向最大回波強度達到 52.2 dBz, 速度-20.5 m/s,譜寬2.7m/s,回波帶結構較緊密。8日02時回波逐漸減弱,以后回波范圍減小,結構變得松散,逐步移出本站,降水逐漸減弱。
在本站西側出現了逆風區,隨對流云向東移動。逆風區收縮于正速度區。距離80~90 km,高度1.5~3 km,仰角1.5°,290°~350°方向最大回波強度達到 31.2 dBz, 速度 2.7m/s,譜寬0.9m/s,逆風區反映了局部整層抬升或強對流內的上升氣流引起的水平動量交換過程,這種動量交換過程影響了水平輻散輻合的強弱,有利于低層水汽的向上輸送,也有利于降水粒子的降落。
這一次強烈的冰雹天氣過程表現出一些特殊性,是由前傾槽、不穩定層結、較低的H-20及較小的ΔH、水汽來源充足和強雷達回波等因素造成的冰雹天氣。