一次冰雹天氣過程的綜合分析

摘 要：本文主要使用常規天氣資料、衛星云圖和雷達回波資料分析1998年8月12日主要發生在巴彥淖爾市及包頭和呼市的降雹天氣，分析得出：（1）這次降雹天氣發生在08時500 hPa大風軸強中心、沙氏指數SI負值中心及850 hPa與500 hPaθse差值正中心的下風方，對應各中心低層的濕比有效位能為高能舌；（2）衛星云圖上是一個邊緣整齊光滑的對流積雨云團；（3）雷達回波有明顯的V型缺口和懸掛回波特征。關鍵詞：影響系統 物理量 衛星云圖 雷達回波中圖分類號：P4

文獻標識碼：A

文章編號：1672-3791（2013）07（b）-0237-011998年8月12日下午16時至20時左右，在我市及包頭和呼市部分地區出現了一次強降雹天氣，造成了不同程度的雹災。這次降雹集中在東經106°E至11l°E之間，黃河以北大青山以南的一狹長地帶內，基本上呈東西走向，并每隔幾十公里出現“蛤蟆跳”現象。16～17時雹云從巴市烏后旗西烏蓋溝至烏中旗兩狼山口之間向東南方向移動，出山后入侵河套農區，并開始出現降雹。最大雹粒直徑2.5～3.0公分，最長持續時間20分鐘以上，使烏中旗、臨河市、五原縣九個鄉鎮蘇木造成災害，總成災面積91168畝，死羊50只，傷一人。19時30分左右包頭地區的國慶、東園降雹，最大有雞蛋大，12000畝農作物受災，嚴重的甚至絕收。20時呼市地區降黃豆大冰雹，無災。1 大尺度環境場及影響系統分析8月12日08時300hPa天氣圖上，黃河中段向北到蒙古國，然后一直向東至我國東北的大部分地區（42°N以北，98～130°E）為寬廣的低槽區，對應500 hPa天氣圖上該區域也為低槽區，從貝加爾湖到哈密一線有一槽存在，在蒙古國至我區阿盟的巴彥毛道（40～45°N，105°E）有一零下16℃的冷中心，在包頭至成都還有另一短波槽。河套地區處在階梯槽中，北部槽區前部，受西北偏西氣流控制。配合貝加爾湖到哈密的低槽在700 hPa和850 hPa圖上都有相對前傾的槽與其相配。同時從低槽區的西側到南面在300 hPa到700 hPa均有一條明顯的比較窄的先西北后偏西的大風軸，風向轉變基本集中在河套地區，在大風軸上，500 hPa位于河套西北附近有強風速中心。另外700 hPa圖上，沿黃河中段一線（40°N附近）有明顯的風速切變，850 hPa這一帶則有西南或偏南氣流存在，起到輸送暖濕空氣的作用。地面圖上在中蒙邊境（105°E，42°N）附近有一低壓區，配合有平直的冷暖鋒。以上分析看出，在降雹區低層為西南暖濕氣流，而中高層則存在冷平流，符合上干冷、下暖濕的天氣條件。2 物理量條件分析2.1 沙氏指數SI沙氏指數SI是表示對流層中下層穩定度的定量指標。8月12日08時沙氏指數分布圖（圖略）上，在河套的西北角有范圍比較大的為-4 ℃的低值中心，表示中低層存在不穩定。這次降雹就出現在這一低中心的下游，從平流的觀點看，這個區域是不穩定和將要變得不穩定的區域。2.2 500 hPa風場和濕比有效位能場分析500 hPa風場和低層能量場，在河套的西北角500 hPa大風軸上有16 m/s的強風速中心。濕比有效位能垂直剖面圖（圖略）上，在強風速中心的低層有一高能舌，降雹就發生在風速中心及高能舌的下風方。2.3 假相當位溫θse從850 hPa與500 hPaθse差值的分布圖（圖略）可以看山，在河套西北角有一正值中心，說明此處中層有不穩定層存在，而且具備了上干冷、下暖濕的條件，降雹也出現在此中心的下風方。3 衛星云圖分析從8月12日每隔一小時發送的GMS衛星云圖看出，影響這次降雹天氣過程主要是對流積雨云團。14時，在河套北部到西北附近已有一條由小云團或單體組成的不連續的云帶，其中靠近河套西北附近的小云團Cl發展很快。15時發展成比較大的云團，呈東西走向，到了16時云團的范圍擴大，在高空風的影響下，云團的上風方邊緣清楚，結構緊密，下風方邊緣模糊，有云向東伸展，云頂溫度在-30 ℃以下，說明云層深厚，對流強烈，此時在云團C1的右后側出現積雨云團C2。根據有關資料，16時左右，在巴市的五原、烏中旗出現降雹。17時云團C2并入Cl（圖略），C1云團向東南方向發展，范圍更大，西到西北部，云團的邊緣更加光滑整齊，此時臨河正處在云團的上風邊緣處，17時左右開始降雹。18時云團C1繼續向偏東方向移動，云頂溫度約-39 ℃。19時云團Cl東移并處在包頭市的上空，云團西南部的云頂溫度略有下降，云團結構緊密。19時30分左右，包頭開始降雹。到了20時，云團的西北部分結構開始松散，而西南到南部的部分邊緣清楚，結構緊密，東部似有云砧向東伸展，云體范圍開始減小，此時云團已進入呼市上空，呼市有降雹，但無災。21時，云團明顯減弱，降雹天氣結束。對流云團從14時到21時，持續時間8個小時。4 雷達回波分析對流云團C1位于包頭市上空時，位于包頭市市區的711三公分波長數字化雷達在降雹前后觀測到—系列回波圖。其中最有雹云回波特點的是19時10分和19時25分。19時10分PPI圖（圖略）上，在測站東北部10～40公里之間有復合單體，最強的回波中心位于復合單休的西南，距測站東北方向12～18公里之間，中心強度60～65 dbz，主體面積約30×10平方公里，在其后部有十分明顯的V型缺口。RHI圖（圖略）上，主體回波高度11.5公里，回波強度60～65 dbz，強度50 dbz的回波高度8公里。19時25分PPI圖上，主要回波分布在測站東到東北部20～55公里之間，強中心位于測站東部21～30公里之間，強度60～65 dbz，面積約25×20平方公里。RHl圖上，主體回波高度12公里，強度60～65 dbz，有明顯的懸掛體回波結構。這些都是雹云的典型特征。5 結語（1）這次降雹發生在08時500 hPa大風軸強風中心、SI負值中心及850 hPa與500 hPaθse差值正中心以及低層濕比有效位能高能舌的下風方，在黃河以北、大青山以南的狹長地帶內。（2）這次降雹產生在邊緣整齊光滑的對流積雨云團中，此云團14時在上述三個中心的下風方附近生成，在向偏東方向的移動中發展，21時以后減弱消亡，持續時間8小時。（3）這次降雹的雷達回波是一個復合單休，中心強度60～65 dbz，高度11～12公里，有明顯的V型和懸掛回波特征。參考文獻[1]白肇燁，徐國昌，等.中國西北天氣[M].北京：氣象出版社，1991，3.[2]顧潤源.內蒙古自治區天氣預報手冊[M].北京：氣象出版社，2012，7.