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(四川省壤塘县气象局,四川 壤塘 624300;四川省松潘县气象局,四川 松潘 623300)
摘要:以2011年9月6日松潘县川主寺镇雷雨天气过程为分析对象,研究了川主寺镇强对流天气发生环流形势背景、动力条件、热力条件以及雷暴触发条件等因素,这对了解松潘县雷暴天气发生发展规律具有一定的参考价值。分析还表明,加强对雷暴天气环流结构的认识、改进强对流天气分析工具和提高中尺度天气分析能力是增强松潘县川主寺镇强雷暴天气预警预报能力的三个关键途径。
关键词:雷雨天气;热力条件;动力条件;触发条件
中图分类号:P458.121.1 文献标识码:A
1 引言
雷暴是伴有雷击和闪电的局地对流性天气,它一般产生在强烈发展的积雨云中,且伴有强烈的阵雨或暴雨,有时还伴有冰雹和龙卷等灾害天气。产生雷暴的积雨云通常称做雷暴云,雷暴天气对人的生命财产及电子设备有较大影响,是世界上公认的“十大气象灾害”之一,因此雷雨天气过程也是气象科研人员关注的重点问题之一。四川省松潘县川主寺镇地处103°31′E, 32°48′N,是通往九寨沟、黄龙风景区和川西北大草原的必经之地。当地属于高原温带气候,年降雨量约为694mm,平均气温在4.8℃左右。由于当地的平均海拔在2979m左右,当地的昼夜温差大,且大气垂直差异十分显著,因此雨季和旱季分界十分明显,是雷电活动的高发地域。由于川主寺镇正好处于旅游交通要道,地理位置十分重要,当地的旅游业较为发达,人口较多,发生雷电灾害后其产生的经济损失和社会影响较大。分析川主寺镇典型的雷雨天气过程进行,对了解当地雷电活动的发生发展规律及雷电灾害的防灾减灾具有重要的参考价值。本文将对2011年9月6日松潘县川主寺镇雷雨天气过程分析。
2 2011年9月6日松潘县川主寺镇雷暴天气简介
2011年9月6日松潘县川主寺镇发生一次较强的雷雨天气过程。虽然此次过程没有造成人员伤亡,但造成飞机大面积延误或取消。此次过程从早上6:23开始发生,一直持续到晚上23:45左右,延续达18个小时左右。在高原上持续时间如此之长的雷雨天气过程很不常见。此次过程的总降水量为64.7mm(高原是25mm为暴雨,>=50mm是大暴雨)。从降雨的发生时段来看,在雷暴天气发展的清晨,川主寺镇的降水较小,对流云中以下沉气流为主;在雷暴天气过程发展的中期成熟阶段,较强的上升和下沉气流同时出现,降水较强,闪电发生较为活跃;在23时以后此次雷暴天气处于消亡阶段,云中以下沉运动为主,上升减弱,降水和闪电基本趋于结束。
3 天气形势分析
3.1 环流形势
从高空500hpa的高空形势可以发现,在雷暴天气的前期,四川盆地上游有一明显的高空槽东移南下,在温度场上有明显的温度槽与高空槽配合。在700hpa和850hpa天气图上,松潘县附近存在风速、风向变化十分明显的切边线。在地面上,松潘县为暖性倒槽控制。在高原的有势力较强的副冷锋东移南下。此次雷雨天气过程的湿度条件要弱于一般性降水天气, 700hPa上的相对湿度一直维持在70%左右。切变线南部的偏南气流暖湿气流维持时间较长,这为雷雨提供了较好源源不断的水汽。在松潘县的850hpa以下,由负散度区控制,川主寺镇正好处于零散度线附近。温度槽对应的冷空气随高空槽东移南下移向松潘县,地面正好为倒槽前的偏南气流控制,中低层有一定的暖湿不稳定能量和辐合抬升条件,这些都为2011年9月6日松潘县川主寺镇雷雨天气提供了较好的环流背景。
3.2 条件分析
在雷暴发生的前期,松潘县上空有较强的逆温层存在。从当天9月6日08时的探空图可以发现,逆温层从925hpa一直延伸到850hpa左右,这种温度递减率随高度变化很小的阻挡气层在松潘县上空形成了一个“暖盖”。“暖盖效应”在雷暴触发的前期能限制、抑制对流的发展,为不稳定能量的集聚起着至关重要的作用。
4 提高雷暴天气过程预警预报水平的几个途径
4.1 加强雷暴天气环流结构的认识
通常在分析雷暴天气时,通常重点分析上干冷下暖湿的不稳定条件,以及中高层干冷空气的侵入(干冷平流)和底层暖湿平流的形成条件。2011年9月6日松潘县川主寺镇的雷雨天气是在有利的大尺度条件下,由高层冷空气和地面辐合线触发导致的一次强对流天气。因此,在将来的强雷暴天气预报中,除了分析高空槽、低层切变线、地面锋面这种大的环流背景场和对流不稳定能量外,还应重点分析尺度辐合线、中尺度低压、已出现风暴的出流边界、中尺度地形等条件等触发机制。另外,还应详细分析对流不稳定能量释放机制,尤其是大气的层结结构(如垂直的风切变、稳定度、水汽条件)应加以关注。另外,还应通过分析对流相关综合指数、对流能量的三维分布和地形特点,综合考虑雷暴天气的背景条件和环流结构。
4.2 强对流天气分析和预报的相关工具亟待改进
目前常用的雷雨天气预报工具难以准确定量估计强对流发生的各类条件。事实上水汽、抬升、不稳定、垂直风切变等出现的概率和强度与雷暴天气的发生发展紧密相关。因此,要提高雷暴天气的预警预报能力,强对流天气分析和预报的相关工具必须要有改进。一方面要大力发展基于中尺度数值预报产品,包括集合预报产品和RUC产品,另一方面要注重强对流天气分析和预报产品开发利用,并发展3 ~ 12h模式动力统计释用预报技术、集合概率预报技术以及探空订正预报技术等。
5 结语
总之,虽然此次松潘县川主寺镇强雷暴天气并未造成人员伤亡,但其发生发展的环流背景、动力条件、热力条件以及触发条件均具有一定的典型性。此次雷雨天气过程的分析结果,对了解当地强对流天气特点具有重要意义。但同时也应该认识到,雷暴天气的发生发展机理较为复杂,不同类型雷雨天气在环流结构、形成条件、天气物理过程各不相同,不同尺度天气系统之间的相互作用也有很大差别,在实际雷雨天气预报中要根据当地特殊的气象条件,灵活运用各种分析指标和预报工具,以便准确及时地对雷雨天气进行预测和预警。
参考文献
[1] 郝莹,姚叶青,陈焱,等.基于对流参数的雷暴潜势预报研究[J].气象, 2007(01).
[2] 董文乾,张社岐,孙连强.地面电场监测数据在雷暴预报中的应用[J].陕西气象,2007(01).
[3] 林开平,林宗桂,易燕明,等.各类云系的闪电时空分布特征[J].热带气象学报,2005(04).
作者简介:赵永辉(1968-),男,汉族,四川省南部县人,本科学历,工程师,从事天气预报服务工作。