延邊地區(qū)冰雹天氣預(yù)警指標(biāo)分析

諸春龍 馮景瑜 隋妍 徐昌龍

摘要? ? 本文對(duì)延邊地區(qū)近3年冰雹天氣進(jìn)行分析總結(jié)，建立了3類概念模型，并通過雷達(dá)、衛(wèi)星、區(qū)域自動(dòng)站等資料找出此類天氣監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)預(yù)警指標(biāo)，以期為氣象服務(wù)提供參考。

關(guān)鍵詞? ? 冰雹;天氣系統(tǒng);概念模型;預(yù)警指標(biāo);吉林延邊

中圖分類號(hào)? ? P457.6? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A? ? ? ? 文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）09-0193-01

冰雹天氣是延邊地區(qū)主要?dú)庀鬄?zāi)害之一，是由強(qiáng)對(duì)流系統(tǒng)引發(fā)的劇烈天氣現(xiàn)象，常伴有大風(fēng)、強(qiáng)降水和急劇降溫等突發(fā)性天氣，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸及通訊電力等行業(yè)帶來很大影響。嚴(yán)重的冰雹天氣還會(huì)造成農(nóng)作物絕收、人員傷亡和房屋損壞等。通過地面氣象站觀測(cè)資料及延邊州人影作業(yè)和氣象信息員觀測(cè)記錄確定延邊地區(qū)冰雹天氣日歷，利用常規(guī)氣象觀測(cè)資料、NCEP 1°×1°再分析資料、延吉新一代天氣雷達(dá)資料和衛(wèi)星云圖及區(qū)域自動(dòng)站資料，對(duì)2015—2017年延邊地區(qū)冰雹天氣過程全面分析總結(jié)，從物理量條件分析冰雹天氣發(fā)生動(dòng)力、熱力機(jī)制;探索天氣雷達(dá)、衛(wèi)星資料、區(qū)域自動(dòng)站資料及地形影響對(duì)此類天氣監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)預(yù)警指標(biāo);探討日本海東風(fēng)氣流對(duì)冰雹天氣過程影響，歸納短時(shí)臨近預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)，提升氣象為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等減災(zāi)服務(wù)水平。

1? ? 延邊地區(qū)冰雹天氣概述

延邊地區(qū)2015—2017年5—9月冰雹天氣共21 d，其中6月冰雹最多，有11 d;其次是7月，有4 d;5月、8月、9月各2 d。延邊冰雹出現(xiàn)最多的是延吉，共10次;其次是敦化，出現(xiàn)6次，汪清為5次;和龍和琿春冰雹概率最低，3年內(nèi)只出現(xiàn)1次;龍井為4次，安圖和圖們均為2次。延邊地區(qū)出現(xiàn)冰雹的高空影響系統(tǒng)主要有冷渦及高空槽，地面為氣旋或冷鋒，200 hPa有急流出口區(qū)或急流偏南，對(duì)流層中下層常伴有低空急流和切變輻合，邊界層多為一條輻合線。

2? ? 延邊地區(qū)冰雹天氣概念模型

2.1? ? 低槽冷鋒型

內(nèi)蒙古北部至黑龍江為一高空槽，配合地面為冷鋒快速移過;200 hPa急流偏南，延邊州位于急流出口區(qū)左側(cè);500～700 hPa以西北氣流為主;850 hPa為西南急流或西南氣流，與偏北西北氣流形成切變;850～925 hPa為一支暖脊自南向北伸展;500 hPa槽后西北氣流引導(dǎo)冷空氣南下，地面輻合線觸發(fā)冰雹天氣。冰雹多發(fā)生在冷暖氣流交匯、850 hPa切變線附近。

2.2? ? 高空冷渦型

吉林省處于冷渦底部或受低渦控制，配合地面有低壓東移北上;200 hPa急流偏南，850 hPa為西南急流，延邊州多位于急流頭部;850 hPa多為一支橫向切變，850 hPa暖脊自西南向東北伸展;冷渦后部西北氣流引導(dǎo)冷空氣南下，上冷下暖，地面輻合線在850 hPa切變線附近，觸發(fā)冰雹天氣。

2.3? ? 高壓邊緣型

日本海上為副高或高壓脊，吉林省位于脊后槽前，受西南氣流控制，地面無明顯系統(tǒng)或?yàn)槿醯蛪?200 hPa急流偏南，對(duì)流低層為暖區(qū)控制;500 hPa有弱冷空氣南下，低空急流不明顯;850 hPa有西南氣流和偏西氣流匯合，冰雹多發(fā)生在午后，高層冷空氣侵入氣流匯合處，伴有地面輻合線[1]。

3? ? 延邊地區(qū)冰雹天氣概念模型特征分析

3.1? ? 地形影響

延邊州位于長(zhǎng)白山脈東麓，地勢(shì)西高東低，自西南、西北、東北三面向東南呈階梯分布。山地、丘陵、盆地交替分布，周邊多山嶺，其邊沿分布著丘陵地帶（圖1）。冰雹多發(fā)生在四面環(huán)山中間平坦地帶，與地形強(qiáng)迫抬升有關(guān)[2-3]。延吉、龍井、汪清南部、安圖東部等地由于特殊盆地地形，有利于冰雹發(fā)生前期能量的積累，易出現(xiàn)局地?zé)釋?duì)流所導(dǎo)致的午后冰雹天氣;而敦化屬山區(qū)，從東北平原到山區(qū)為迎風(fēng)坡，地形強(qiáng)迫抬升利于強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生。此外，敦化與安圖之間的哈爾巴嶺對(duì)延邊強(qiáng)對(duì)流天氣也有較大影響。

3.2? ? 冰雹天氣概念模型特征分析

通過雷達(dá)資料、T-logp圖、衛(wèi)星云圖、區(qū)域自動(dòng)站資料對(duì)3類概念模型分析總結(jié)，建立延邊地區(qū)冰雹天氣中尺度概念模型。冰雹天氣過程中，低槽冷鋒型垂直風(fēng)切變、CAPE值、-20 ℃層雷達(dá)回波強(qiáng)度大于高空冷渦型，說明低槽冷鋒型冰雹天氣不穩(wěn)定能量較大，垂直方向?qū)α靼l(fā)展旺盛，雷達(dá)強(qiáng)回波高度較高，引發(fā)的地面要素變化更激烈[4]。高壓邊緣型中尺度概念模型較前2類有較大差異：一是0 ℃層和-20 ℃層高度較前2類偏高，這是由于高壓邊緣型冰雹天氣多發(fā)生在6月末至7月;二是環(huán)流背景影響，垂直風(fēng)切變及T85?明顯偏小;三是高壓邊緣型冰雹天氣多為局地?zé)釋?duì)流天氣，屬熱力不穩(wěn)定而非對(duì)流不穩(wěn)定，對(duì)比地面要素變化，高壓邊緣型ΔV為負(fù)值，溫度變化明顯較小。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

延邊地區(qū)冰雹天氣影響系統(tǒng)分別為低槽冷鋒型、高空冷渦型、高壓邊緣型，冰雹多發(fā)生在四面環(huán)山中間平坦地帶，與地形強(qiáng)迫抬升有關(guān);0 ℃層高度一般為2 700～3 900 m，-20 ℃層高度一般為5 500～7 300 m，0 ℃層至-20 ℃層厚度為2 900～3 400 m;上冷下暖、850 hPa和500 hPa溫差>22 ℃、CAPE值一般大于400 J/kg、0～6 km垂直風(fēng)切變≥7 m/s、抬升凝結(jié)高度730～960 hPa、自由對(duì)流高度660～990 hPa是冰雹生成有利環(huán)境條件;從雷達(dá)反射率因子看，0 ℃層回波強(qiáng)度≥45 dBZ，-20 ℃層回波強(qiáng)度一般為≥35 dBZ，回波強(qiáng)度45 dBZ高度5.8 km以上;衛(wèi)星云圖上冰雹云TBB在210 K左右;地面要素方面，冰雹出現(xiàn)前后氣壓上升0.5～1.5 hPa，氣溫下降2～5 ℃，風(fēng)速加大3～4 m/s，相對(duì)濕度增加17%～23%。

5? ? 參考文獻(xiàn)

[1] 段鶴，嚴(yán)華生，馬學(xué)文，等.滇南冰雹的預(yù)報(bào)預(yù)警方法研究[J].氣象，2014，40（2）：174-185.

[2] 路亞奇，曹彥超，張峰，等.隴東冰雹天氣特征分析及預(yù)報(bào)預(yù)警[J].高原氣象，2016，35（6）：1565-1576.

[3] 劉曉璐，周長(zhǎng)春.川西南山地冰雹雷達(dá)預(yù)警指標(biāo)[J].氣象科技，2016，44（2）：252-258.

[4] 路亞奇，焦美齡，李祥科，等.隴東短時(shí)強(qiáng)降水與冰雹天氣對(duì)比分析及預(yù)報(bào)方法研究[J].干旱區(qū)地理，2016，39（2）：317-326.

作者簡(jiǎn)介? ?諸春龍（1964-），男，吉林汪清人，工程師。研究方向：人工影響天氣。

收稿日期? ?2019-01-10