馬文輝
摘要 本文利用常規資料、自動站資料、NCEP再分析資料與雷達資料等,對2015年5月6日鞏義市冰雹天氣過程進行分析。結果表明,此次冰雹天氣過程屬于冷低槽型,由大尺度環流與中尺度天氣系統共同作用產生;高空前傾的短波槽、地面冷鋒的持續東移以及中低層切變線輻合線共同觸發了冰雹天氣的發生;中高層干、低層濕的條件為冰雹形成提供了水汽條件及大氣層結的不穩定性條件;此次冰雹天氣是降水回波內的強對流單體造成的,冰雹天氣過程中的最強反射率因子回波強度均在50~55 dBZ范圍內。
關鍵詞 冰雹;天氣形勢;物理量場;分析;河南鞏義;2015年5月6日
中圖分類號 P458.121.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)14-0230-01
鞏義市屬季風暖溫帶,多雷電、冰雹、大風、強降水等強對流天氣,嚴重威脅當地工農業經濟以及人民生命財產安全。本文對2015年5月6日鞏義市冰雹天氣過程天氣形勢、物理量場、雷達回波特征進行分析,現介紹如下。
1 天氣實況
2015年5月6日晚鞏義出現了冰雹等強對流天氣,冰雹如雞蛋大小,直徑約為4 cm。降雹區域還伴有雷電、大風、短時強降水等強對流性天氣,對農業生產造成了不利影響,小麥損失尤其慘重。冰雹砸落小麥穗頭及葉片導致幾乎絕收,給農戶造成了極其嚴重的經濟損失。
2 天氣形勢
6日8:00與14:00,500 hPa上,我國中高緯度為一槽一脊型,在蒙古地區構成一閉合緯向型環流,河南省處在低渦底邊,低渦在活動中持續分裂,冷空氣南下對河南省大部分地區造成影響[1],鞏義市也處于影響范圍內。并且48°N以南是緯向型環流,小槽活動頻繁,8:00在陜西省西部存在一短波槽,14:00移動到陜西省東部區域。結合6日8:00與14:00 500 hPa形勢特征可知,本次冰雹天氣過程屬于冷低槽型。
6日8:00中尺度分析場上:①陜西省西部高層存在短波槽,對流層低層的700、850 hPa配合有切變線,后端存在冷槽,同時受到高空冷渦的影響地面持續有冷鋒向東移動并且南下;②河南省大部分處在850 hPa相對濕度≥60%、700 hPa相對濕度≥40%的區域,鞏義市處在500 hPa相對濕度 ≥60%的區域。到14:00,各個系統均開始東移,使不穩定性得以觸發,開始對鞏義市、洛陽市、焦作市等區域造成影響。
3 物理量場分析
3.1 水汽條件
在此次冰雹天氣發生前期,14:00鞏義市在850 hPa相對濕度為55%~70%,700 hPa相對濕度為35%~60%,500 hPa相對濕度為30%~45%。冰雹落區低層相對濕度明顯高于中高層,上干下濕漏斗型結構推動了冰雹天氣發生發展。
3.2 動力條件
從垂直速度場沿著34°N的緯向剖面分析可知,鞏義市500~1 000 hPa的W是負值,對應上升運動,并持續到300 hPa。負值區大值中心處在600~800 hPa之間,數值是 -1.0×10-5 Pa/s。上升運動有助于對流云形成,上升運動愈強,則持續高度也愈高,對應的對流云頂延伸高度愈高,對流云發展旺盛,為冰雹云形成提供了有利的動力條件[2]。
4 多普勒雷達回波特征分析
結合鞏義雷達站觀測到的回波演變過程分析,6日下午至晚上鞏義雷達探測范圍150 km內持續有對流單體進入,最大雷達回波強度達50~55 dBZ[3],回波形狀為塊狀、線狀。①14:42,距離雷達站75 km范圍內在方位為15~360°位置上均有對流云系發展,形成塊狀回波,雷達回波強度為50~55 dBZ。隨后強回波區持續發展并不斷東移,強回波中心面積擴展。②18:36,在距離雷達站75 km范圍內在方位為225~315°位置上出現2條線狀雷達回波,強回波區中心強度是50~55 dBZ,與別的時次進行比較,18:00—19:00的雷達反射率因子演變圖上存在顯著的“V”形缺口,C波段雷達探測到的冰雹回波外側有時會存在一個頂點指向雷達的“V”形缺口。因此,“V”形缺口屬于冰雹雷達回波上極其關鍵的一個特征。偏北邊的線狀回波A在發展過程中開始變弱并向東移動,其對應的對流單體也開始變弱直至消失。而偏南邊的線狀回波B在不斷發展中增強,“V”形缺口仍在維持。在距離雷達站75 km范圍內在方位為180°的位置上出現較強的雷達回波區,回波強度范圍是50~55 dBZ,隨后繼續向東移動。③20:20,強回波區域開始有所減小,回波強度大體上維持。④20:50對鞏義市造成影響,出現直徑4 cm左右的冰雹。
5 結論
(1)2015年5月6日冰雹天氣發生的大尺度環流背景條件是一槽一脊,高空前傾的短波槽、地面冷鋒的持續東移以及中低層切變線輻合線共同觸發了冰雹天氣的發生[4]。
(2)中高層干、低層濕的條件為冰雹提供了水汽條件、大氣層結不穩定性條件等冰雹形成條件;鞏義市500~1 000 hPa的W是負值,對應著上升運動,為冰雹云形成提供了有利的動力條件。
(3)此次冰雹天氣是降水回波內的強對流單體造成的,冰雹天氣過程中的最強反射率因子回波強度均為50~55 dBZ。
6 參考文獻
[1] 許新田,王楠,劉瑞芳,等.2006年陜西兩次強對流冰雹天氣過程的對比分析[J].高原氣象,2010(2):447-460.
[2] 何金梅,劉抗.甘肅河東一次區域性冰雹天氣的診斷分析[J].安徽農業科學,2012(19):10220-10223.
[3] 宋曉輝,柴東紅,蔡守新,等.冰雹天氣過程的綜合分析[J].氣象科技,2007(3):330-334.
[4] 閻雍,黃艷芳,姚志國,等.武漢一次強冰雹天氣過程分析[J].廣東氣象,2010(6):25-28.endprint