EC細網格在撫順2次降水過程中的溫度分析

摘要利用EC細網格數值預報產品對2015年3月出現在撫順章黨站的2次一般性降水過程的溫度變化進行診斷分析，結果表明，EC細網格預報的2 m溫度值作為未來溫度預報的直接依據有一定的誤差，在有降水時，EC細網格2 m露點溫度以及1 000 hPa風在y方向上的分量V在降水前后的變化可作為判斷平流降溫和非絕熱降溫的主要依據，如果降水開始后露點溫度下降且V分量符號由正轉負，說明有冷空氣侵入，平流降溫明顯；如果降水開始后露點溫度明顯上升且V分量符號沒有變化，始終為正值，說明沒有冷空氣侵入，以非絕熱降溫為主。

關鍵詞EC細網格；降水；精細化；溫度變化

中圖分類號S165文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）26-211-02

Abstract Based on EC fine grid NWP products， temperature changes in two general precipitation weather process in Fushun in March 2015 are analyzed. The results show that： 2 m temperature forecast of EC fine grid there is biased error for a criterion of the forecast of temperature， when a precipitation 2 m dew point temperature and the change of 1 000 hPa wind vector V before and after precipitation， can be used as the main basis of judging advection cooling and non adiabatic cooling. If precipitation after the dew point temperature drop and V from plus to minus， it means cold air intrusion， advection cooling is obvious. If the temperature rises after the precipitation starts and the vector V had no obvious change， and the direction of the vector was north， it is indicated that there is no cold air intrusion， and the non adiabatic cooling is the main.

Key wordsEC fine grid； Precipitation； Refinement； Temperature change

細網格預報產品的時空分辨率比EC粗網格產品明顯提高，其空間分辨率在地面為0.125°×0.125°，在1 000～100 hPa為0.25°×0.25°，時間分辨率為3 h，為預報員制作精細化氣象要素預報提供了重要的參考依據[1]。筆者在此利用EC細網格數值預報產品對撫順地區2015年3月份出現的2次一般性降水過程中的溫度變化進行診斷分析，從細網格的角度揭示一般性降水過程中溫度變化的物理機制，為今后撫順地區的溫度預報積累經驗，從而提高撫順地區溫度預報的精細化水平。

1資料和方法

1.1實況資料選取的實況資料范圍為撫順章黨站的降水和溫度資料，時間為2015年3月8和16日的2次降水過程，實況資料的開始時間為降水開始之前最低氣溫出現的時間，8日過程出現在01：00，16日過程出現在03：00，終止時間為20：00。8日的降水相態為雪，16日的降水相態為雨。

1.2EC細網格資料EC細網格預報產品包括2 m露點溫度、2 m溫度和1 000 hPa風的V分量，應用這些要素的變化對比分析2次降水過程中的溫度變化。這些產品的預報起始時間為20：00，預報時效為24～48 h，間隔為3 h。表1列出了2次降水過程的逐3 h溫度和降水實況以及EC細網格的溫度預報，為了和EC細網格保持一致，將2次過程降水開始之前最低氣溫的出現時間統一為02：00。

2結果與分析

2.1溫度分析8和16日降水的時間段分別為11：00～16：00和12：00～17：00，均為5 h左右。2次過程降水開始之前最低氣溫出現的時間分別為00：00和03：00左右，此后氣溫開始上升。2次過程最高氣溫分別出現在09：00和11：00左右，8日過程的最高氣溫為1.2 ℃，升幅為4.2 ℃，16日過程的最高氣溫為8.5 ℃，升幅為8.7 ℃。最高氣溫出現之后1～2 h降水開始，從最高氣溫出現之后的2～3 h期間有個氣溫快速下降的過程，8日過程從09：00的1.2 ℃下降至12：00的-2.6 ℃，降幅為3.8 ℃，16日過程從11：00的8.5 ℃下降至13：00的4.7 ℃，降幅也為3.8 ℃。此后，在降水持續期間氣溫緩慢下降，8日過程降溫幅度0.1 ℃/h左右并一直維持2 h左右到18：00，隨后氣溫再次快速下降，至20：00氣溫從18：00的-3.1 ℃下降至-7.0 ℃，降幅3.9 ℃；16日過程降溫幅度0.4 ℃/h左右并一直維持到20：00以后，其20：00的溫度為2.1 ℃。

對比EC細網格2 m溫度預報（表1），其預報的氣溫走勢與實況的氣溫走勢基本一致，即降水開始之前氣溫上升，降水開始之后氣溫下降，但預報氣溫的上升和下降的幅度則與實況溫度變化有一定的誤差，降水開始之前預報出的最低和最高氣溫與實況最低和最高氣溫相比誤差均小于2 ℃，但降水開始后氣溫出現快速下降時則誤差均大于2 ℃。總的來講，預報的降溫幅度比實況出現的降溫幅度小很多。8日過程11：00～14：00出現的降溫預報和實況誤差為2.7 ℃，18：00～20：00的降溫誤差為2.2 ℃；16日過程11：00～14：00出現的降溫誤差為2.3 ℃。

2.2地面露點分析對比2次過程EC細網格2 m露點溫度的變化（表2）可以看出，8日過程在降水開始前露點溫度緩慢上升，11：00降水開始時露點溫度達到最高值（0.7 ℃），但隨后便開始下降，到20：00達-6.9 ℃；降水開始前（02：00～08：00）平均露點溫度為-3.86 ℃，降水開始后（14：00～20：00）也為-3.86 ℃，即降水前后露點溫度無明顯變化。16日過程在降水開始前露點溫度有個快速上升的過程，由05：00的-2.9 ℃上升至11：00的3.5 ℃，此后隨著降水的持續，露點溫度緩慢上升，到17：00達到最高值（4.3 ℃），到20：00小幅下降至3.0 ℃；降水開始前（02：00～08：00）平均露點溫度為-2.26 ℃，降水開始后（14：00～20：00）則為3.83 ℃，前后相差6.09 ℃。

通過以上分析可知，2次過程降水開始之前氣溫明顯上從EC細網格給出的1 000 hPa風在y方向上的分量V（表2）可以看出，2次過程在降水開始之前V值均為正，說明在降水開始之前均為暖平流。但16日降水之前的V值明顯大于8日，說明16日降水開始之前的暖平流強度大于8日降水開始之前的暖平流，所以16日降水開始之前的升溫幅度大于8日降水開始之前的升溫幅度。

8日在降水開始前V為正值，降水開始后為負值，即由南風轉為北風，有明顯的風向切變過境，章黨站由系統的暖區進入系統的冷區，降水主要是由系統進入冷區以后開始的。16日在降水開始前后V始終為正值，在20：00前章黨站始終處于暖區中，為暖區降水，說明16日無冷空氣經過章黨站。

從EC細網格給出的2 m露點溫度值（表2）可以看出，8日降水開始前和降水開始后露點溫度相差不大并在降水開始后小幅下降，而16日降水開始后露點溫度比降水開始前明顯升高。結合V分量的分析，8日降水開始后露點溫度不升反降，是由于冷空氣侵入所造成的。由于16日無冷空氣侵入，降水量大于8日降水量，為13.1 mm，所以16日露點溫度在降水開始后明顯上升部分原因是由于雨水蒸發所導致。

綜上所述可知，8日降水開始后氣溫下降、露點溫度同時下降，主要是由冷空氣的侵入造成的，以平流降溫為主。16日降水開始后氣溫下降、露點溫度上升，部分原因是雨水蒸發所致。

3結論

（1）8日，由于有冷空氣過境，EC細網格預報的2 m露點溫度在降水前后相差不大，甚至在降水開始后有小幅下降；16日由于無冷空氣過境，降水開始后的2 m露點溫度部分由于雨水蒸發而增加。

（2）判斷有無冷空氣過境的明顯標志是1 000 hPa風在y方向上的分量V的符號變化。V值由正值轉負值，表明有冷空氣過境；V值始終為正值，表明無冷空氣過境。據此可以判斷此次降溫是以平流降溫為主還是以非絕熱降溫為主。

（3）EC細網格預報的2 m溫度值作為未來溫度預報的直接依據有一定的誤差，在分析時，應該結合溫度變化方程，即溫度的局地變化=平流變化+非絕熱變化（在地面不考慮絕熱變化）進行綜合考慮[2]。

參考文獻

[1] 張俊蘭，李圓圓，張超.ECMWF細網格模式降水產品在北疆暴雨中的應用檢驗[J].沙漠與綠洲氣象，2013，8（4）：8.

[2] 北京大學地球物理系氣象教研室.天氣分析和預報[M].北京：科學出版社，1976：406.