2013年6月18日新疆克州冰雹天氣過程分析

[摘 要] 本文利用常規(guī)觀測(cè)資料、NCEP再分析資料、自動(dòng)站資料等，對(duì)2013年6月18日新疆克州的冰雹天氣過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明：這次冰雹天氣是在有利的大尺度環(huán)流背景下產(chǎn)生的，巴爾喀什湖低渦和中亞低槽是冰雹天氣的主要影響系統(tǒng)。中低空處存在的切變線，為冰雹天氣的出現(xiàn)提供了有利的環(huán)流背景；在克州東部地區(qū)有水汽通量高值區(qū)出現(xiàn)，西南氣流與水汽通量高值區(qū)進(jìn)行配合，有利于水汽輸送；在出現(xiàn)冰雹區(qū)域的東部存在水汽通量大值中心，同時(shí)還有偏東氣流與之配合，對(duì)于水汽輸送和輻合提供了有利條件。中低層的空氣相對(duì)濕度較大，有明顯的增濕現(xiàn)象，尤其是中低層輻合抬升和濕度增加為冰雹天氣的出現(xiàn)提供了動(dòng)力和水汽條件。

[關(guān)鍵詞] 冰雹；環(huán)流背景；物理量場(chǎng)；克州

[中圖分類號(hào)] P458.12 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-7909（2017）18-79-2

將直徑超過5 mm的固體降水物稱為冰雹，主要產(chǎn)生在發(fā)展特別旺盛的積雨云中形成的冰雹云。冰雹天氣的主要特點(diǎn)是影響范圍較小，持續(xù)時(shí)間短，來勢(shì)兇猛，強(qiáng)度大，危害嚴(yán)重。在冰雹天氣出現(xiàn)的過程中往往伴隨有狂風(fēng)、暴雨、急劇降溫等災(zāi)害性天氣過程，冰雹災(zāi)害會(huì)使農(nóng)作物出現(xiàn)不同程度的損壞，砸壞房屋，導(dǎo)致牲畜甚至是人員傷亡，不利于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。對(duì)冰雹天氣進(jìn)行研究已經(jīng)引起了越來越多氣象學(xué)者的關(guān)注。例如，郭媚媚等[1]通過對(duì)2011年4月17日廣東省強(qiáng)冰雹天氣過程進(jìn)行分析，得出了對(duì)流發(fā)展過程中的動(dòng)力因素是邊界層輻合線，而雹暴迅速發(fā)展的原因則是大氣不穩(wěn)定度和CAPE的共同影響；魏勇等[2]通過分析新疆石河子地區(qū)3次冰雹天氣過程，得出了3次降雹過程都發(fā)生在典型的高空槽型的冰雹環(huán)流背景形勢(shì)下，較好的對(duì)流不穩(wěn)定條件、水汽條件和較強(qiáng)的垂直風(fēng)切變促使冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣過程發(fā)生發(fā)展。

2013年6月18日傍晚起，新疆克州地區(qū)遭遇2013年以來最強(qiáng)冰雹襲擊，一些地區(qū)持續(xù)時(shí)間達(dá)1 h，冰雹最大直徑接近雞蛋，使得部分農(nóng)作物出現(xiàn)絕收。本文利用常規(guī)觀測(cè)資料、NCEP再分析資料、自動(dòng)站資料對(duì)此次冰雹天氣過程進(jìn)行分析，進(jìn)一步揭示冰雹天氣出現(xiàn)的原因，提升冰雹天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警能力，為做好人工影響天氣作業(yè)等氣象服務(wù)提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 大尺度環(huán)流背景

此次冰雹天氣過程出現(xiàn)在大尺度環(huán)流背景下，在冰雹天氣還沒有出現(xiàn)之前，高空的南亞高壓表現(xiàn)為雙體型分布，在伊朗高原和青藏高原東部地區(qū)分別存在一高壓中心，南亞高壓在運(yùn)動(dòng)的過程中，分布在中亞地區(qū)的副熱帶大槽不斷向南延伸，槽前西南氣流在克州境內(nèi)維持一段時(shí)間。500 hPa高空處，副熱帶高壓向東移動(dòng)的過程中與歐洲脊在咸海附近重合，受脊前西北氣流的影響，冷空氣進(jìn)入南方地區(qū)，低槽在移動(dòng)在巴爾喀什湖附近后，其移動(dòng)速度不斷減緩，與中亞低值系統(tǒng)和阿拉伯-印度半島的低槽疊加，使得低槽在西西伯利亞-中亞-印度半島內(nèi)活動(dòng)。2013年6月18日8：00，低槽前的西南氣流攜帶大量的水汽進(jìn)入新疆境內(nèi)，之后中亞低槽與巴爾喀什湖的低渦合并，槽前不斷有短波出現(xiàn)，有一條中尺度切變線出現(xiàn)在巴爾喀什湖，推動(dòng)了克州地區(qū)冰雹天氣的出現(xiàn)。從環(huán)流和風(fēng)場(chǎng)的高低空配置圖中可以看出（見圖1），在200 hPa高空處，克州附近存在低槽，槽前西南急流的最大風(fēng)速高于50m/s，槽后的風(fēng)速較小，槽前有強(qiáng)烈的輻散，與700 hPa和850 hPa的中尺度切邊線有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)一步推動(dòng)了冰雹天氣的出現(xiàn)。

2 物理量場(chǎng)診斷分析

2.1 水汽通量

通過分析初始場(chǎng)的水汽通量分布場(chǎng)，冰雹天氣沒有出現(xiàn)前，在西南氣流的作用下，來自阿拉伯海的大量水汽不斷向克州地區(qū)輸送，且水汽由低層700 hPa不斷向500 hPa高空輸送，在低層處是冰雹輸送較強(qiáng)的區(qū)域。隨著時(shí)間的推移，到了17日夜間，水汽輸送的強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，最強(qiáng)時(shí)間段出現(xiàn)在18日8：00，在700 hPa中低空處主要以西南水汽輸送為主，在克州東部地區(qū)有水汽通量高值區(qū)出現(xiàn)，西南氣流與水汽通量高值區(qū)進(jìn)行配合，有利于水汽輸送；在出現(xiàn)冰雹區(qū)域的東部存在水汽通量大值中心，同時(shí)還有偏東氣流與之配合，對(duì)于水汽輸送和輻合提供了有利條件。

2.2 上升運(yùn)動(dòng)

6月16日20：00，在600～1 000 hPa中低層的垂直運(yùn)動(dòng)主要以負(fù)值為主，說明上升運(yùn)動(dòng)較為明顯；17日20：00，600～850 hPa中低層及250～200 hPa中低層處均存在有明顯的上升運(yùn)動(dòng)；到了18日20：00，上升運(yùn)動(dòng)在中低層處表現(xiàn)不太明顯，而在高空處的上升運(yùn)動(dòng)也開始逐漸消失。在冰雹天氣出現(xiàn)前，上升運(yùn)動(dòng)在冰雹區(qū)域的中低層和高層處較為明顯，在一定程度上推動(dòng)了動(dòng)力抬升。在降雹天氣后，上升運(yùn)動(dòng)消失的速度加快。在垂直速度場(chǎng)中，克州附近存在上升運(yùn)動(dòng)的負(fù)值中心，中心值為-12×10-2 Pa/s，負(fù)速度中心很好地指示了冰雹區(qū)的位置。

2.3 相對(duì)濕度

通過分析克州上空的相對(duì)濕度（見圖2），6月16日20：00，600 hPa以下相對(duì)濕度不斷增加，中高層處的相對(duì)濕度數(shù)值較小，300 hPa以上相對(duì)濕度較大。相對(duì)濕度的高值區(qū)與上升運(yùn)動(dòng)之間有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，300 hPa和700 hPa位置處均存在相對(duì)濕度的大值中心，650～850 hPa中低層處的相對(duì)濕度超過70%，上升速度也相對(duì)較大，說明在空氣在中低層的抬升趨勢(shì)較為明顯。18日20：00，500 hPa以下的相對(duì)濕度不斷降低，特別是600～700 hPa處的相對(duì)濕度從開始的90%下降到30%。18日8：00 700 hPa中低空處，冰雹區(qū)附近的相對(duì)濕度在80%左右。由此不難發(fā)現(xiàn)，在冰雹天氣還沒有出現(xiàn)之前，冰雹區(qū)中低層的輻合作用不斷增強(qiáng)，上升運(yùn)動(dòng)不斷增加，有明顯的抬升作用；中低層的空氣相對(duì)濕度較大，有明顯的增濕現(xiàn)象，尤其是在中低層輻合抬升和濕度增加為冰雹天氣的出現(xiàn)提供了動(dòng)力和水汽條件。

3 結(jié)論

①這次冰雹天氣是在有利的大尺度環(huán)流背景下產(chǎn)生的，巴爾喀什湖低渦和中亞低槽是冰雹天氣的主要影響系統(tǒng)。中低空處存在的切變線，為冰雹天氣的出現(xiàn)提供了有利的環(huán)流背景。

②在克州東部地區(qū)有水汽通量高值區(qū)出現(xiàn)，西南氣流與水汽通量高值區(qū)進(jìn)行配合，有利于水汽輸送；在出現(xiàn)冰雹區(qū)域的東部存在水汽通量大值中心，同時(shí)還有偏東氣流與之配合，對(duì)于水汽輸送和輻合提供了有利條件。

③中低層的空氣相對(duì)濕度較大，有明顯的增濕現(xiàn)象，尤其是在中低層輻合抬升和濕度增加為冰雹天氣的出現(xiàn)提供了動(dòng)力和水汽條件。

參考文獻(xiàn)

[1]郭媚媚，賴天文，羅熾坤，等.2011年4月17日廣東強(qiáng)冰雹天氣過程的成因及特征分析[J].熱帶氣象學(xué)報(bào)，2012（3）：425-432.

[2]魏勇，雷微，王存亮，等.石河子地區(qū)三次冰雹天氣過程的綜合分析[J].沙漠與綠洲氣象，2013（1）：21-27.