翟少婧 王大鵬



摘要本文應用常規觀測資料、自動站加密觀測資料、雷達資料及歐洲中心和T639數值預報產品,對2017年6月23-24日龍口市出現的暴雨天氣的天氣系統和觸發機制進行了分析。結果表明,在華北冷渦與地面倒槽有利的高低空配置下,850hPa暖式切變線以及低空低渦觸發對流產生較強降水。
關鍵詞 冷渦;暴雨;暖式切變線;低渦;山東龍口;2017年6月23-24日
中圖分類號 P458.121.1
文獻標識碼 A
文章編號 1007-5739(2019)05-0175-02
冷渦是指出現在高空(700hPa高度以上)的中心溫度低于四,周的氣旋性渦旋,其強度隨高度的增加而增強,春、夏季出現在我國華北地區的冷渦稱為華北冷渦"。由于冷渦中的空氣柱為上冷下暖的不穩定狀態,因而常產生雷雨大風、短時強降水甚至冰雹等強對流天氣,對人們的生命財產造成一定威脅,對農牧業生產危害極大凹。但冷渦降雨過程中,由于冷暖空氣對比較明顯,這種天氣的降雨表現為局地性強、比較分散的特點,因而對降雨的落區和強度預報比較困難。本文通過對龍口市出現的一次冷渦暴雨過程進行分析,以期為此類降水的預報提供一定的參考。
1降水實況
2017年6月22日20:00至25日20:00,全市區域自動站平均過程降水量為57.6mm。降水分布極不均勻,呈明顯的南部大、北部小的特點,最大降水出現在黃山館鎮站,過程降水量為188.8mm。本次降水過程分為2個階段,第一階段降水從23日5:00開始,持續到14:00左右,主要降水集中在龍口市南部;第二階段降水從23日21:00左右開始,持續到24日14:00左右。這次強降水具有強度較大、范圍較廣的特點(表1)。
2環流背景和影響系統
由圖1(a)可知,23日8:00的高空圖中冷渦中心位于我國內蒙,850hPa龍口市上空有一個暖式切變線,龍口市位于切變線北側東南氣流中,水汽輸送條件好;降水前,大氣高溫高濕,有較強的對流不穩定能量,低層暖式切變線輻合,上升運動發展,觸發對流不穩定能量釋放,產生強降水4。23日20:00冷渦東移南調,龍口市位于冷渦的東南象限,同時850hPa低渦逐漸移近龍口市,見圖1(b)。從24日8:00高空圖可見龍口市位于低渦中心,低渦西南部有較強的暖濕氣流輸送,與高空的冷渦配置構成上冷下暖的不穩定條件,低渦東南側的風向輻合觸發對流產生的降水,見圖1(c)。24日20:00冷渦東移入海,龍口市降水結束,見圖1(d)。
由圖2可知,從地面形勢上看,有倒槽伸向渤海,23日8:00、24日2:00龍口市位于倒槽頂部氣旋性輻合區內,輻合區內的上升運動和冷渦槽前的上升運動相結合,使得龍口市上空上升氣流旺盛,有利于強對流的產生,這2個時段正是龍口市降水最強的時段。
從23日20:00青島站t-lnP圖可以看出,0度層高度4km左右,近地層和高層濕度較大,垂直風切變較小,有利于出現短時強降水,不利于出現冰雹和雷暴大風(圖3)。
3雷達產品分析
從雷達回波產品來看,從23日5:00開始,有明顯回波移近龍口市,上空,自西南向東北方向移動,在移動的過程中回波強度和寬廣度都進一步擴大,并且回波帶中不斷有零散的對流單體生成,23日9:00最大回波強度在55~60dBZ,見圖4,位于龍口市南部地區即暖式切變線北面偏東風氣流中,強回波呈“列車效應"經過龍口市上空,導致強降水的產生,14:00回波移出龍口市,降水結束。從23日21:00開始,有分散回波自西向東影響龍口市,回波強度在25~35dBZ,見圖5,24日14:00左右回波東移出龍口市,降水結束。將強降水回波與地面風場和氣壓場進行疊置分析可知,強降水回波產生于地面中尺度低壓倒槽中,這說明地面中尺度輻合產生的上升運動對降水產生也有一定的觸發作用。
4結論
(1)23日降水是在華北冷渦與地面倒槽有利的高低空配置下,850hPa暖式切變線觸發對流產生較強降水。24日降水主要是低層低渦西南部暖濕氣流輸送與高空冷渦造成上冷下暖的大氣不穩定條件,低渦東南側的風向輻合以及地面中尺度輻合產生的上升運動觸發降水。
(2)華北冷渦降水過程中,不僅要考慮大尺度環流形勢演變,也要考慮有利的大尺度環流背景下,中尺度系統的觸發條件。
(3)由于冷渦暴雨天氣局地性強且分散,降雨落區很小,但對流性強,有時會出現短時強降水等特點,預報比較困難。而數值預報產品是天氣預報日常業務中最重要的參考資料,但對中尺度系統的預報能力仍有誤差。因此,對高空地面資料及雷達資料的分析至關重要要。
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