李宛彧
摘要 利用觀測數據、衛星云圖、雷達資料,分析了2018年4月19—20日出現在甘肅臨夏地區的一次強對流天氣過程。此次過程出現了冰雹及短時強降水,并造成了災害。結果表明,低渦東移南壓、從甘肅河西到甘南州的大范圍中層切變、充足的水汽條件及前期較高的基礎溫度是觸發本次強對流的主要原因。
關鍵詞 強對流天氣;環流形勢分析;物理量場分析;甘肅臨夏;2018年4月19—20日
中圖分類號 P44 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)21-0211-03
Analysis of Strong Convective Weather Process in Linxia Prefecture on 19-20 April,2018
LI Wan-yu
(Kangle Meteorological Bureau in Gansu Province,Kangle Gansu 731500)
Abstract Using observational data,satellite imagery and radar data,a strong convective weather process occurred in Linxia area in April 19-20,2018 was analyzed.During this process,hailstorms and short-term heavy rainfall occurred,which caused disasters at the same time.The results showed that the main reasons for this strong convection were as follows:low vortex eastward transfer south pressure,large-scale mid-range shear from the western Yellow River to Gannan Prefecture in Gansu Province,adequate water vapor conditions and higher initial temperature.
Kew words strong convective weather;circulation situation;physical quantity field;Linxia Gansu;19-20 April,2018
強對流天氣是中小尺度天氣系統,伴隨有冰雹、龍卷、短時強降水、雷雨大風等天氣現象。臨夏位于高原邊坡地帶,夏季強對流天氣頻發,而對流性天氣具有局地性且生命史短暫,易在短時間內造成嚴重的災害。因此,對臨夏強對流天氣發生的環流形勢進行分析研究具有重要的意義。孫繼松等[1]從預報實踐角度,討論了不穩定的基本理論,抬升速度、輻合線與對流垂直運動的關系。李曉霞等[2]通過對甘肅省一次強對流天氣模擬分析得出,能量螺旋度指數大值區對強對流天氣有很好的表征作用,強對流出現時間較能量最大值出現時間滯后1~2 h。本文通過對臨夏發生強對流的環流形勢分析,探討影響臨夏強對流的原因。
1 天氣實況
2018年4月19日臨夏州出現強對流天氣,和政縣出現冰雹,直徑為5 mm;東鄉、永靖兩站出現山洪;最大降水出現在永靖三條峴,為52.1 mm。其中,降水量大于30 mm的站點有16個,降水分布如圖1所示。本次強對流天氣造成的災害嚴重,洪澇災害導致臨夏州東鄉、永靖等2個縣受災,沖毀耕地、農房、道路、管道,沖走車輛,農作物受災面積約為195 hm2,牲畜死亡120只,共計造成直接經濟損失約2 674萬元。
2 環流形勢分析
2.1 19日8:00環流形勢
圖2(a)為4月19日8:00 500 hPa高空圖,貝加爾湖附近有寬廣的的冷槽,其分裂的高原槽攜帶的較強冷空氣已到達甘肅省中南部且溫度槽落后于高度槽。臨夏州處于槽前西南氣流中,在其偏南部有暖中心存在,為對流發展提供了能量基礎。圖2(b)為700 hPa形勢場,青海湖以東到甘肅省中部存在低值中心為299 gpm的冷渦,臨夏地區位于冷渦底部,溫度場中處于高陡的脊中??傮w分析,冷渦底部強冷空氣和暖濕氣流的交匯、鋒面強烈抬升是造成此次臨夏地區產生強對流天氣的主要原因。
2.2 19日20:00形勢場
圖3(a)為4月19日20:00 500 hPa形勢場,新疆到甘肅西部的高空急流不斷引導冷空氣不斷南下,高度槽和溫度槽明顯東移影響臨夏地區。圖3(b)為4月19日20:00 700 hPa形勢場,冷渦南壓,從甘肅河西經臨夏到甘南州存在一支貫通南北的切變線,為大范圍的強對流發生提供了動力條件。
2.3 地面實況場分析
19日8:00地面圖(圖4)顯示,冷鋒從張掖一直延展到甘南,臨夏位于等壓線密集帶中995 hPa的熱低壓中心;20:00冷高壓東移南壓,控制臨夏地區,全州出現大范圍強降水。
2.4 衛星云圖分析
FY衛星19日14:00紅外云圖(圖5)上,甘肅酒泉到內蒙鋒面云帶發展東移,云系后邊界整齊光滑,云系中有分散的強對流云生成,多個對流單體碰并增長;20:00形成強對流云團正好移到臨夏地界,造成臨夏地區短時強降水和冰雹的發生。
3 物理量場分析
3.1 水汽條件分析
強對流過程出現局地暴雨,大氣中需含有大量的水汽[3],比濕能較好地體現大氣中的水汽含量。在臨夏地區,4月700 hPa比濕Q≥6 g/kg時,表明水汽條件良好。19日20:00 700 hPa比濕資料分析,甘肅河東都處于Q≥6 g/kg的大濕區內,說明低層水汽供應十分充足,非常有利于大范圍較強降水的產生。
3.2 探空資料分析
4月19日8:00榆中站探空資料分析(圖6),0 ℃層高度在600 hPa附近,-20 ℃層在400 hPa附近,-20 ℃層與0 ℃層的高度適中,保證了過冷卻水層的厚度,有利于冰雹生成。從高空風分析看,地面至500 hPa風向有順轉,有暖平流;500 hPa以上風向逆轉,有冷平流,層結呈現上冷下暖狀態,有利于對流發展[4-5]。
3.3 不穩定條件分析
低層水汽越充沛,K指數值越大,則層結越不穩定。K指數在20~35 ℃范圍時,有局部的雷雨天氣,4月19日8:00臨夏K指數大于20 ℃,20:00 K指數繼續增大到24~28 ℃之間,較高的K指數為此次強對流發展提供了不穩定條件[6-7]。
4 結論
分析結果表明,700 hPa冷渦南壓、地面冷鋒強烈抬升、充足的水汽條件、大范圍貫通的切變線,是造成此次強對流天氣出現短時強降水、冰雹并成災的主要原因。
由榆中站探空資料分析可知,0 ℃和-20 ℃高度適中,有利于冰雹的生成,但對流有效位能較低,所以此次強對流天氣只在局地出現冰雹。
通過強對流系統配置(圖7)看出,此次過程為低槽型,這是臨夏地區出現短時強降水和冰雹最常見的一種天氣形勢,短時強降水主要出現在低槽前部,低空急流左前方。
5 參考文獻
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