馬玉梅 王小麗 何志紅



摘 要 通過分析2018年度幾次典型的雷暴天氣系統,總結分析得出玉樹巴塘地區雷暴過境前后天氣變化情況,結果本場雷暴天氣形式以高原槽環境下生成為主,而氣象要素方面。利用2018年6月,7月,8月,9月各一次典型雷暴過境前后資料氣象要素數據,分析了風向風速、氣壓、溫度、濕度、露點溫度等的變化特征。存在氣溫下降、氣壓陡升、風向突變、風力增大、濕度增大等特征。
關鍵詞 雷暴;天氣形勢;氣象要素
中圖分類號:P458 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.26.079
雷暴的發生與地理、地形、季節、氣候等因素有關。青海省玉樹縣巴塘鄉上巴塘村位于青藏高原巴顏喀拉山以南巴塘盆地,盆地呈條帶狀近東西向展布,寬3~6 km,長約50 km,海拔3 850~3 990 m,地形南高北低,自然坡度1.5%~4.0%,地貌單元為山間冰水及流水堆積而成的盆地,近南北向9條沖溝將地表分割,溝間地塊寬150~1 500 m。地理位置和地形條件成為本場雷暴高發的主要因素之一[1-2]。
1 資料選取
研究選取玉樹巴塘地區資料。因地形差異影響天氣要素變化較大,暫不考慮周邊區域資料。分別利用2018年6月、7月、8月、9月各一次典型雷暴過境前后資料,通過分析4次過程找出差異和共性,得出結論,驗證結果。巴塘地區雷暴日數年平均為57 d,其中年極大值為71 d,每年中以6月居多,7月次之。在夏季雷暴天氣下飛行,存在極大的安全隱患,因此對于氣象預報的精準度要求極高。
2 天氣過程
1)2018年6月26日(世界時,下同):5:08雷暴東南方向起,5:42結束,6:08南部起,6:37結束。2)2018年7月28日:7:26聞雷,7:52移動到東南方向,8:04移至南方結束,8:48東南開始,8:55移至南部,8:57移至西南結束。3)2018年8月17日:7:31雷暴東南,7:48南部雷暴,8:04移至巴塘上空頂部結束。4)2018年9月5日:6:11雷暴南方起,6:13結束,6:51東南開始,7:08結束,7:20西北部起,7:32移至西南,7:40移至天頂,7:42移至西部,7:54移至東南,7:56移至天頂,8:02移至南部,8:04移至西南,8:07移至東南,8:21結束。
2.1 天氣形勢分析
以8月17日雷暴為例,500 hPa高空8:00—20:00,本場處于槽前脊后西南氣流中,本場有小低渦,存在水汽輸送過程。500 hPa青藏高原西部有低槽,槽底西北風很強,有較強冷平流自西北向東南輸送;高原東部的高壓不斷發展,脊后偏南氣流發展強盛,北部冷平流向南侵入,南部暖平流向北延伸。冷暖平流勢力相當,溫度鋒區隨時間不斷加強,斜壓性越來越大。
顯著的冷暖平流導致斜壓鋒生和強烈輻合抬升形成的動力強迫,存在雷暴形成條件。
圖1的風廓線雷達圖顯示本場底層東南風逐漸抬升演變為西南風,中層高度垂直方向氣流存在擾動切邊,而高空西南氣流穩定,存在水汽輸送條件。強烈發展的暖濕平流疊加上動力擾動,對建立熱力不穩定起了主導作用。有利于熱力不穩定增長、水汽輸送和低空垂直切變的維持,以及啟動不穩定能量釋放的抬升運動。
風廓線雷達資料還顯示本場底層西北風,中層東南風逐漸抬升演變為高層西南風,中層高度垂直方向氣流存在氣旋式擾動切邊,天氣配置存在低空冷平流強迫,而高空西南氣流穩定,存在水汽輸送條件。
以9月5日雷暴為例,由圖2和圖3可知,500 hPa玉樹處于副熱帶高壓西北側,其東南部有暖平流,西部有短波槽東移或等高線有氣旋性曲率東移。冷暖氣流交匯處,為雷暴產生提供了有力環流條件。
風廓線雷達同樣存在擾動切邊,有利于氣流抬升,而顯示本場處于相對濕度較強區域,存在水汽條件。以上資料均顯示本場存在雷暴生成條件。
2.2 氣象要素變化分析
2.2.1 風向風速
由圖4和圖5可知,6月26日和9月5日兩次雷暴過程中,風速由平穩突然增加后續轉平穩趨勢。雷暴過境前后較平穩。
2.2.2 氣壓
由圖6和圖7可知,雷暴前氣壓下降,雷暴出現時氣壓急速上升,過后又急速下降。
2.2.3 濕度
由圖8可以看出雷暴過境之前,相對濕度減小,雷暴出現后,相對濕度迅速增加到近飽和程度,雷暴消散階段,相對濕度上升,雷暴遠去后,相對濕度又減小。
3 結論
1)本場高原槽、切邊控制下的雷暴天氣形勢主要存在槽前西南氣流控制,高原槽兩側由高壓脊,高空冷平流配置;低層輻合-高層輻散引起的大范圍動力性上升運動,夏季高原槽前暖濕空氣控制,槽線過境,上空降溫,空氣層結變得不穩定,產生雷暴。
2)夏季本場處于副熱帶高壓西部時,太平洋高壓西伸或東退,產生雷暴,這是因為當太平洋高壓東退時,西邊往往有低槽隨之而來,處于槽前西南氣流的地區,既有利上升運動,也有利水汽的增加,雷暴因此發展起來。
3)地形抬升作用、局地熱力抬升作用,迎風坡作用和狹管效應形成局地性雷暴。
4)雷暴過境氣象要素存在氣溫下降、氣壓陡升、風向突變、風力增大、濕度和露點溫度增大的特征,風向突變、風速劇增。雷暴前氣壓下降,雷暴降水出現時氣壓急速上升,過后又急速下降;雷暴前氣溫不斷上升,出現雷暴降水,氣溫就猛烈下降,雷暴前地面相對濕度微升,雷暴出現后,濕度迅速增加到接近100%,露點溫度變化接近相對濕度變化。
參考文獻:
[1] 陳中一,費建芳,高傳智,等.天氣學原理和預報[M].南京:解放軍理工大學氣象學院,2004.
[2] 朱乾根,林錦瑞,壽紹文,等.天氣學原理與方法[M].3版.北京:氣象出版社,2000.
(責任編輯:趙中正)