李秀山 曾江 王柳青
[摘 要]:2012年4月11日贛州市北部部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)冰雹和大風天氣,損壞了大量房屋;農(nóng)民種植的煙葉遭到大面積損壞,另外興國縣境內(nèi)有兩處低壓電線受損。本文利用常規(guī)天氣資料進行中尺度分析此次強對流天氣過程的環(huán)流背景,再通過衛(wèi)星云圖和雷達資料(贛州市雷達為CINRAD-SC雷達)分析這次強對流天氣過程發(fā)生發(fā)展的演變動態(tài)。通過分析得出4月11日有干冷空氣侵入贛州中高層大氣,同時底層有西南急流帶來的充沛水汽和強盛的暖平流,同時地面以及邊界層輻合線在強對流的發(fā)生過程起到了相當大的作用。
[關鍵詞]:冰雹 中分析 衛(wèi)星云圖 多普勒雷達產(chǎn)品
1.天氣實況及災情
4月11日17時左右,石城境內(nèi)橫江、琴江、龍崗三個鄉(xiāng)鎮(zhèn)局部遭受風雹災害,受災3000余人,煙葉受災面積854畝,其中絕收80畝,全縣共造成直接經(jīng)濟損失300萬元,其中農(nóng)業(yè)經(jīng)濟損失120萬元,家庭財產(chǎn)損失180萬元;4月11日17時15分左右,瑞金日東鄉(xiāng)爐坑村、湖陂村、沿岡村、贛源村、龍井村、湖洋村、樟坑村、日東村等8個村出現(xiàn)了雷雨大風天氣,并伴有冰雹,冰雹最大直徑2.5毫米(未收集到災情);4月11日下午14時至16時興國縣自均村—永豐、隆坪—龍口、埠頭—杰村、社富—樟木、梅窖一帶出現(xiàn)了大風冰雹天氣,風力普遍在8-12級(17~33米/秒)之間,其中均村鄉(xiāng)最大12級(33.9米/秒)。沿途部分地方出現(xiàn)冰雹,其中均村鄉(xiāng)中洽村、龍口鎮(zhèn)睦埠村、社富鄉(xiāng)東韶村等地最大冰雹直徑達2~3cm,全縣屋頂瓦面不同程度受損398戶,受損面積4860平方米;有兩處低壓電線共300米受損;煙葉受災面積75畝,秧田獸宴面積20畝;估計經(jīng)濟損失250萬元。
2.天氣形勢
10日20時500hpa中高緯東北地區(qū)北部-內(nèi)蒙古北部-新疆北部一帶為一橫槽,巴爾喀什湖附近存在一阻塞高壓,華北地區(qū)到江南西北部為西風帶短波槽。850hpa西南地區(qū)存在低渦,贛州市處于西南急流核上(風速為14m/s)云南地區(qū)到貴州、湖南南部存在一條暖式切變線,同時在山東半島到江南北部為一條冷式切變線(圖略)。11日白天,阻高崩潰,高層冷空氣到達河套附近,高原東側有新的波動生成且緩慢東傳;700hpa和850hpa上贛州位于西南急流核附近,11日08時到20時西南急流偏南風量明顯加大,同時又有暖式切變線由華南迅速北抬到贛北地區(qū);925hpa上11日08時贛州處于西南強風速帶上,截止至20時有東北氣流達贛州北部,對流天氣減。
3.中分析診斷
11日08時,850hpa贛州市位于溫度脊附近,北部位于急流出口區(qū),同時存在一條從華南北部伸展到贛州南部的濕軸,贛州全區(qū)比濕均在10g/kg之上。700hpa贛州位于西南急流右側,也位于12小時0變溫線附近,贛州站T700-T500=17℃,同時在湖南東部有一條溫度槽,500hpa上溫度槽和高度槽都在贛州上游的湖南東部地區(qū)。
此外,11日08時925hpa上兩廣地區(qū)到贛州西北部一帶為一條8m/s的顯著西南氣流,切變線位于贛州市與贛中交界一帶,贛州為切變線南側的高濕區(qū)中;地面圖上贛州市露點溫度均在24℃以上,輻合線位于華南北部到贛州南部,在08時到14時六小時內(nèi)地面輻合線北抬至贛州北部,此時正好對流天氣在贛中開始發(fā)展并不停東傳。
11日0度層為600hpa,利用當日14時地面溫度和露點溫度對探空進行訂正:抬升凝結高度為995hpa,SI=3.1℃,K=36.3℃。同時下沉有效位能也相當大。
4.衛(wèi)星云圖
14時起始對流云團出現(xiàn)在吉安永豐縣,15時不斷向東發(fā)展,逐漸影響我市寧都、
興國、石城和瑞金市北部,16時對流云團主體位于福建中部以北,位于贛州北部偏西位置的對流云團開始消亡,17時對流云團開始移出我市。
5.雷達產(chǎn)品的釋用
1.基本反射率
從2.4度仰角雷達基本反射率因子產(chǎn)品上看,14:01回波進入興國縣時為東西線狀分布,東段提前進入興國縣的西北角,最強回波中心位于興國與萬安交界處,為67dBz,之后帶狀回波沿我市北部一帶東移,帶狀回波寬度有所加大,而且強回波的組織性比較好;14:39興國的西部大部分地區(qū)被50dBz以上的回波覆蓋,最大強度達到64dBz;15:11強回波中心的形態(tài)有所改變,由前期的帶狀改變?yōu)檩^小的塊狀,強值中心維持在60dBz以上;15:43
2.組合反射率
當回波移入到興國縣時強回波質(zhì)心不斷加強,14:55出現(xiàn)了最大74dBz的強回波質(zhì)心,在回波東移的過程中回波質(zhì)心強度一直維持在65dBz以上,且在興國與贛縣交界處沿水平方向東移,15:53回波減弱,當回波在17時之后移入石城境內(nèi)時,回波強度有一次躍增,最大回波強度達74dBz,在湯興之等人[1]的研究中提到回波會出現(xiàn)躍增現(xiàn)象,這一躍增常出現(xiàn)在地面降雹之前并有一定的提前量,這一特殊現(xiàn)象有助于提前進行冰雹預警。因此17時之后石城境內(nèi)出現(xiàn)風雹災害。
3.基本速度和回波頂高
根據(jù)基本速度產(chǎn)品的演變分析得出:0.5°仰角上在14:39興國的西北部出現(xiàn)一個-20m/s、5m/s的中氣旋,維持一個體掃的時間;14:50在2.4°的產(chǎn)品中興國的西部邊界生成一個-27m/s、1m/s的中氣旋;15:16興國和寧都境內(nèi)分別出現(xiàn)了中氣旋H4和K2,前者維持了兩個體掃的時間,后者為一個體掃時間;15:37興國北部出現(xiàn)中氣旋A5;15:48寧都中部出現(xiàn)中氣旋D3(-10m/s、10m/s);15:58寧都南部又生成一個中氣旋(-27m/s、10m/s);在接下來的一個小時內(nèi)寧都南部、瑞金北部和石城境內(nèi)不斷有中氣旋生成,且維持時間較長。
從回波頂高產(chǎn)品來看,回波進入興國時14:55到15:27這段時間在興國境內(nèi)一直存在大于15km的回波頂高,根據(jù)當天探空曲線分析來看0度層大概為4km左右,因此在4-15km這段高度層中給冰雹的增長帶來非常有利的條件
6.結論
1.在中高緯高空冷空氣活動頻繁時,有冷平流到達西南地區(qū)以及江南地區(qū),以中高層干冷勢力侵入我市上空。
2.在春季,西南急流已經(jīng)建立,西南急流的作用不僅提供底層充沛的水汽,同時作為暖勢力給我市帶來明顯的暖平流,此外,低空西南急流提供底層輻合條件,當急流偏南風量加大時底層不穩(wěn)定能量明顯增大。
3.在我市發(fā)生的中高層弱的冷平流疊加到底層暖濕輸送帶上導致了我市北部的強對流天氣。
4.這次冰雹過程中,當?shù)孛孑椛浼訜岬耐瑫r西南風加強導致地面輻合線北抬,輻合線東段和底層西南急流出口區(qū)、底層濕舌、850溫度脊、中高層負變高區(qū)疊加時,強天氣便發(fā)生了。
5.值得注意的是,經(jīng)過訂正后的探空圖上零度層位于600hpa,在600hpa上存在比較多的cape分布,因此水凝物粒子在零度層以上還能在環(huán)境正浮力作用下繼續(xù)爬升,由于垂直方向上風切變不是很明顯,因此雹粒比較小。
6.根據(jù)雷達產(chǎn)品特征來看,此次強對流天的回波特征表現(xiàn)為回波強度大且梯度也大,而且強回波帶有一定的組織性,最大回波頂高沖破了對流層頂;在基本速度方面,強回波帶上不斷有中氣旋生成,并與降雹的時間對應的比較好。
參考文獻:
[1] 湯興芝,黃興友.冰雹云的多普勒天氣雷達識別參量及其預警作用.暴雨災害,2009,28(3):261-265.