陳 靜,賴積強,王春貴
(1.福建省松溪縣氣象局,福建 松溪 353500;2.福建省云霄縣氣象局,福建 云霄 363300)
南平市是福建的一個地級市,位于福建省的北部地區,東北部與浙江為鄰,東南部臨近寧德市,西北部毗鄰江西省,西南部與三明市接壤。該地區受到劇烈構造運動的影響,表現出較為明顯的構造地貌特征,低山廣泛分布,山間小盆地與河谷交錯其中。南平屬于中亞熱帶季風濕潤氣候區,常年的平均溫度在17.9~21.2℃,年降雨量在1430~2032mm。光熱資源充沛,日溫差較大,雨量充沛但分布不均。特殊的地形地貌與氣候條件等多種因素的綜合作用導致該地區冰雹、干旱、大風、洪澇等氣象災害頻繁發生,由此造成的影響與損失不容忽視。針對南平市2016年4月26日的一次冰雹天氣過程進行分析,既能夠為今后此類天氣的預報、服務及分析工作提供一定的參考,又能夠最大程度減少此類災害造成的影響與損失。
2016年4月26日福建省南平、三明等地區遭遇雞蛋大小的冰雹襲擊,冰雹最大直徑為3cm。冰雹天氣過程發生時還伴隨有強雷電、強降水8~11級大風。其中有176個站點達到暴雨級別,20個站點達到大暴雨級別。其中松溪縣祖墩、渭田等鄉鎮受災嚴重,部門居民的房屋被冰雹砸中,農作物也不同程度受損,由此造成的損失較大。
26日08時,在850hPa切變出現在江西省的西部地區,急流出現在江西的中南部地區,其風速最大為16m/s。在江西省的東部及福建省的西部地區出現有850hPa濕舌及500hPa干舌,并且表現出較為明顯的上干下濕結構。200hPa分流區出現在福建省的西北部地區。08時南平探孔K指數為41,0度層的高度為4.3km。
26日14時,850hPa切變逐漸由江西東部往東移動進入福建省,其強度也有所加強,風速最大達到22m/s。福建省中西部地區維持有上干下濕結構及高層輻散低層輻合結構,在地面還出現有高低壓結構及溫度鋒區,溫度鋒區呈現出東北西南走向,溫度梯度在10℃以上,暖低壓出現在江西、廣東、福建三省的交界位置處。
到26日20時,850hPa切變移動至福建西部及廣東北部,急流逐漸東移南壓并有所減弱,此時風速最大為12 m/s。在500hPa位置處存在有短波槽逐漸向東移動至廣東中北部地區,上干下濕結構消失,與850hPa切變形成前傾結構。200hPa分流區逐漸南壓至福建中南部地區。地面鋒區逐漸向東移動入海,江西、廣東、福建三省的交界位置處的暖低壓繼續維持。
(1)水汽條件。水汽通量可以較為詳細地反映水汽輸送的方向及其強度。4月26日我國南部沿海地區850hPa及700hPa位置處存在有低空急流,并呈現出西南走向,其中心位置處的風速達到16m/s。暖濕空氣帶也形成一條較為明顯的濕舌,導致低層水汽處于輻合狀態。強度較強的西南急流把水汽輸送至華東沿海地區,并向東移動入海。與此同時,700hPa急流的中心位置也逐漸向東移動。在850hPa位置處,本場位于急流帶的西部,正切變渦度區出現在激流軸的左前方,對對流天氣過程的發生較為有利。26日14時,水汽輸送平流有所加強,此時相對濕度也明顯升高。較為強烈的上升運動及水汽輻合為暴雨、冰雹強對流天氣的發生、持續與發展創造了有利條件。
(2)動力條件。冰雹天氣過程發生時,大氣往往會表現出高層輻散、低層輻合的高低空形勢配置,進而加速強對流天氣過程的發生。冰雹天氣過程發生之前,200hPa高空位置處,江西、廣東、福建交界處已經形成高空輻散中心,到14時輻散區與海上輻散區交匯并逐漸向東移動切有所擴大。高層產生較為強烈的抽吸作用,導致低層氣流出現上升運動,使不穩定能量得以釋放,進為強對流天氣創造了有利條件。
(3)雷達資料分析。此次冰雹天氣過程可以分為兩個階段:其一為午后對流云團加強并東移階段;其二為夜間對流云團在福建西南部持續維持階段。
(4)午后對流云團加強并東移階段。冰雹天氣過程發生時,雷達資料顯示中低層存在有較大的風切變,14時之后與地面距離1km位置附近的西南風明顯增強,颮線逐漸接近,隨著高度的逐漸降低,風力有所增強。3時左右與地面距離0.2km位置處的風力為17m/s。過境之后1.2k m以下的風力明顯減小,風向也轉為西北風。此次颮線主要以冰雹、大風、雷雨等為主,短時強降雨為輔。16時之后有所減弱,主要是由于颮線快速移動,與主系統距離較遠導致缺少環境場與之相配合。另外,颮線出現之前激發出2個較為明顯的超級單體,出現有中氣旋,其西南部的西南風雨環境場的西南風配合處的風力最大,達到49m/s。同一時刻液態含水量的最大值為65kg/m2,然而當其含水量在40kg/m2以上時,0度層與地面距離小于5km,-20度層處存有有50dBz的發射因子時就有可能引發冰雹天氣過程。
(5)夜間持續性降水。23時55分雷達組合反射率及剖面出現較為松散且低質心的多單體結構。0速度線呈現出L型,表明存在有鋒面,而且鋒前維持有較為穩定的西南急流。雷達風廓線顯示1.2km之下風速較小且基本無變化,之后切邊移出。與此同時,上游前傾槽生成回波,500hPa引導氣流及切邊線的緩慢移動,加上穩定的西南急流導致福建形成列車效應,有利于冰雹天氣的發生與維持。
(1)福建省中西部地區維持有上干下濕結構及高層輻散低層輻合結構,在地面還出現有高低壓結構及溫度鋒區。到26日20時,急流逐漸東移南壓并有所減弱,在500hPa位置處存在有短波槽逐漸向東移動至廣東中北部地區,上干下濕結構消失,與850hPa切變形成前傾結構。地面鋒區逐漸向東移動入海,江西、廣東、福建三省的交界位置處的暖低壓繼續維持。這一天氣形勢引發冰雹天氣過程;
(2)低層輻合高層輻散、低層西南急流、上干下濕及地面溫度鋒區等為冰雹天氣過程創造了有利的水汽與動力條件;
(3)颮線呈現出較為明顯的弓形回波,其后部入流急流與前部輻合特征;在中等之上的垂直風切變環境當中,與0度層高度及高懸強回波相符合的條件下,如果回波呈現出懸垂特征,且表現出界弱回波區,則表明冰雹天氣發生概率較高。