張艷艷
(蘭州資源環境職業技術學院,甘肅蘭州730021)
分析2015年6月9日08時高空圖可以發現,300hPa上(圖a)從新疆北部到河套地區有一支西北風強風速帶經過河西走廊上空。500hPa(圖b)貝湖南側有一橫槽,配有冷中心溫度達-20℃的冷溫度槽,其底部已伸入到河西走廊到青藏高原的北部,新疆北部到河西走廊西北風風速普遍在24m/s以上。與500hPa貝湖橫槽對應,700hPa上(圖c)則為一中心高度為296gpdm的低渦,冷溫度中心為-4℃。低渦底部到河西走廊的冷溫度槽槽線達3根,暖中心位于甘肅河東平涼附近。整個河西地區為西北風,風速在 12~20m/s。此外,500hPa上敦煌到酒泉 T-Td 在 1℃~5℃,水汽條件豐富,有利于對流的發展。
6月8日河西走廊受地面低壓控制,最高氣溫較7日普遍升高了4℃~7℃,為大氣積蓄了大量的熱量。8日20時到9日08時,地面低壓迅速東退到河套地區,橫槽底部冷空氣南壓,走廊中西部大部分地方出現了小雨天氣。9日14時(圖d),地面上為“西高東低”形勢,鋒面位于張掖和武威之間,鋒后酒泉以西有大片的積雨云發展,并已開始出現陣性降水天氣。到20時,北部冷空氣進一步補充進河西走廊中西部,在酒泉與張掖之間形成1007.5hPa的小高壓,同時3h變壓明顯增大,酒泉甚至達到3.6hPa。低層強冷空氣的入侵造成酒泉的冰雹天氣。
綜上所述,這是一次西北氣流中“冷平流型”雹暴天氣過程,出現在鋒后的冷區中,700hPa冷平流比500hPa強,上下層大氣溫度差大。

分析2015年6月9日08時700~300hPa高空風場發現,從新疆北部到河西走廊均為一致的西北風,從低層到高層風速隨高度增加,有明顯的風速切變。700hPa風速在12~20m/s,到500hPa風速普遍增大到24m/s以上,300hPa西北風強風速帶最大風速中心位于張掖,達32m/s,冰雹天氣就出現在高空急流中心的后側。計算9日08時敦煌、馬鬃山、酒泉、張掖700~300hPa平均風垂直切變,發現強切變層在700~500hPa,張掖最大為5×10-3s-1,與冰雹出現地相吻合。因此,河西走廊此次雹暴天氣發生前從低空到高空均為西北風,冰雹天氣出現在高空急流核的后側;同時700~500hPa風速垂直切變大,有利于雹云發展。
從2015年6月9日08~20時700hPa和500hPa溫度平流圖可以看出,08時700hPa冷平流中心在內蒙西部,河西走廊處在-5×10-5℃/s的冷平流區中,500hPa酒泉到武威均為冷平流,最強中心位于張掖,為-11×10-5℃/s,冷平流隨著高度的增加明顯加強,使不穩定層結發展加強。20時,河西走廊中東部700~500hPa仍為冷平流,但是700hPa冷平流增強到-13~-15×10-5℃/s,而500hPa冷平流減弱,層結不穩定性減弱,強對流天氣也隨之減弱。
T-lnp圖是分析強對流天氣重要的方法之一,分析了6月9日張掖及上游酒泉08時、14時、20時T-lnp圖特征及CAPE值、K指數、Δθse、SI指數的演變情況,其中,14時的T-lnp圖是在08時探空資料基礎上進行訂正構建的。08時從敦煌到張掖上空均有不穩定能量,但不穩定能量較小,經過訂正的14時T-lnp圖上酒泉、張掖上空有明顯正不穩定能量(圖略),到20時不穩定能量增大,酒泉溫度露點分布呈下層暖濕,中上層干冷的降雹層結,張掖整層濕度增大。
2015年6月9 日出現在河西走廊中西部的雹暴天氣出現在 14:00~20:30,本文選取張掖 CINRAD-CC 多普勒雷達,分析此段時間內的雷達資料特征。從組合反射率因子的演變來看,14:00后南部祁連山區近地層大氣受地形抬升作用對流云系發展,民樂于14:05首先出現雷陣雨天氣,但大于35dBz強回波持續時間較短,很快減弱消散。14:30以后隨著北部冷空氣向南滲透,對流單體在雷達測站西側不斷被激發,在東移過程中逐漸合并。15:29雷達測站西北方一超級單體進入高臺境內,其最大反射率因子>65dBz的強回波持續至15:57,對應的回波頂高達11Km,VIL>35Kg/m2。此超級單體造成高臺縣巷道鎮、宣化鎮、駱駝城鎮等6個鄉(鎮)出現了冰雹天氣。此后在東南移動的過程中強度逐漸減弱,臨澤、甘州、山丹出現雷陣雨天氣。
這是一次西北氣流中“冷平流型”雹暴天氣過程,300hPa存在高空急流,700~500hPa有強切變層,為強對流天氣的發生發展提供了有利的大尺度環境條件。此次雹暴天氣出現在鋒后的冷區中,對流層中低層冷平流隨著高度增加而加強,有利于不穩定層結的發展。