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摘要:受高空低涡和蒙古低压影响,2011年6月7日~10日期间,乌伊岭出现了时间早、范围广、强度大的强降水过程,其中低空急流、水汽输送、切变、暖锋、阻高等条件的配置也是降水发生发展的主要因素等。本文拟对此次强降水过程进行初步分析,为以后当地气象部门提高预报服务水平和开展防灾减灾服务提供经验参考。
关键词:暴雨;天气形势;物理量场;分析
中图分类号:P4581211文献标识码:A
1天气形势分析
11高空形势分析
2011年6月6日08时,东西伯利亚西北部存在一低涡,由低涡分裂出的一股冷空气沿高压脊前偏北气流不断南下。7日08时,700hPa图上欧亚大陆中高纬环流呈两槽一脊型,贝加尔湖以西为一稳定的高压脊持续维持,与巴尔喀什湖以东地区共同形成冷空气控制区,且势力较强,控制区不断沿高压脊前缘下滑,其冷空气东移南下;其中鄂霍次克海附近为一弱的高压区,还未形成高压脊阻塞形势,乌伊岭所在的黑龙江省正处于低涡系统,其中心偏北且压在内蒙古与大兴安岭北部交界处,温度场落后于高度场,低涡趋于加强。500hPa上,贝加尔湖至内蒙古东北部之间存在的切涡,在向东南方向移动时不断加强并形成冷涡;20时,低涡中心稳定少变,低涡加强,强度达到296,而具有深厚斜压性的温度槽较落后于高度槽;黑龙江省中部地区存在一切变线,且呈南北走向,伊春正处于切变线下方,同时上空有弱的暖舌。850hPa上,涡旋中心位于黑龙江省上空,渤海湾附近及东北出现偏南风急流,风速达到12m/s,乌伊岭在急流出口左侧,受到东南风、西北风切变线维持影响,加上风速辐合,产生了较强降水过程,直至10日20时低涡的不断减弱,强降水转为阵性降水。
12地面形势分析
从3h一次的地面图上分析看出,7~10日乌伊岭区持续受低压影响。7日11时,华北地区到东北有一个两低压组成的低压带,一个低压中心位于河北,另一个低压在内蒙古北部地区,乌伊岭所处的东北地区位于低压倒槽中稳定少动且强度加强;11~20时,暖锋压向黑龙江东北部地区,受暖锋影响,乌伊岭及伊春大部分地区均出现明显的降水过程;受地面低压东移影响,8日02时,暖锋出现北抬,暖锋强度降低,其两侧温度梯度减小,乌伊岭降水强度也随之减弱,由强降水转为阵性降水;至10日20时,随着低压不断向东移动,最终移出乌伊岭所在的伊春市,乌伊岭降水过程结束。
2物理量分析
21动力条件
干线是自身具有垂直环流的中尺度系统,可导致强烈的对流风暴天气发生,是引发强对流天气的触发机制之一。850hPa上,绥化北至哈尔滨北有—西北—东南走向的干线,干线垂直伸展高度距离地面1~3km,干线北侧呈现出中尺度对流发展趋势,随着地面冷锋的移近,中尺度对流潜势区形成强烈的辐合上升运动,这些强烈发展的对流云团快速释放出不稳定能量,造成9日出现了冰雹等强对流天气。
22热力条件
850hPa与500hPa温度差(θse850hPa—θse500hPa)表示垂直温度递减率,其值反映出大气稳定状态,垂直温度递减率越大大气的稳定性越差。逐层分析6月9日θse场,θse值随高度递减,即为αθse/αΖ<0,大气层结表现为对流性不稳定,为9日乌伊岭出现冰雹强对流天气创造了条件。在850hPaθse图上,有一条θse850hPa—θse500hPa>28℃的高能舌大值区正沿温度脊从东北中南部经黑龙江向北延伸至中南部大部分地区,乌伊岭及其伊春市等处在大值区前方,导致产生更大的热力不稳定条件,因此,乌伊岭强降水过程中又产生了暴雨过程。
23散度场
分析散度场可发现,7日08时,乌伊岭中低层700hPa、850hPa为辐合场,辐合中心逐渐加强,强辐合层位于850hPa以上,黑河地区正处于辐合中心,中心值达到-30×10-5S-1;500hPa以上为辐散场,强辐散层与低层辐合场基本垂直,其中心值达到50×10-5s-1;这种低层辐合、高辐散的高低空配置为乌伊岭强降水过程提供了有利的动力条件。8日08时,低层辐合中心北收,低空辐合场有所减弱,乌伊岭500hPa~250hPa之间出现辐合,而高空辐散移出伊春市,乌伊岭降水逐渐减弱;20时,低辐合、高辐散配置均出现减弱,对应8日以后乌伊岭降水减小趋势。此次降水过程中,辐合层大多集中在700hPa以下,位置偏低,导致了对流层低层水汽辐合的加强,也是此降水过程中冰雹天气出现的原因之一。
24不稳定条件
K是暴雨天气预报中用来衡量大气中潜在能量的指数,其中K=(t850-t500) td850-(t-td)700,K指数越高,500~850hPa之间的温度递减率就越大,对应700~850hPa之间的湿度就越大,即说明大气中具备较大的潜能。6月9日,700~500hPa中高层云图上,黑龙江中西部地区为-3℃以上的负变温区,哈尔滨上空为负变温中心,中心值达-7℃;500hPa上,黑龙江西南部为冷中心,而850hPa有暖脊伸至中南部地区,在此形成上冷下暖的不稳定层结;同时,500hPa上,有干舌自东南部伸向西北部,使中南部地区700hPa上也维持着下层暖湿上层冷干的不稳定大气层结。处于吉林和黑龙江中南部的低空急流,其暖湿气流的推进使大气位势变得更加不稳定,增强了大气层结的不稳定性。
3小结
此次降水过程受暖锋影响明显,暖锋在乌伊岭等伊春地区停留时间较长,成为此次降水过程中持续时间较长的原因。同时,各物理量场的合理匹配,使水汽辐合加强、不稳定层结增强等,促进了降水机制的发生发展。
参考文献
[1]寿绍文,励申申,姚秀萍.中尺度气象学[M].北京:气象出版社,2003:238.
作者简介:陈楠(1986-),男,汉族,黑龙江省齐齐哈尔市人,本科学历,助理工程师,从事地面气象观测工作。
关键词:暴雨;天气形势;物理量场;分析
中图分类号:P4581211文献标识码:A
1天气形势分析
11高空形势分析
2011年6月6日08时,东西伯利亚西北部存在一低涡,由低涡分裂出的一股冷空气沿高压脊前偏北气流不断南下。7日08时,700hPa图上欧亚大陆中高纬环流呈两槽一脊型,贝加尔湖以西为一稳定的高压脊持续维持,与巴尔喀什湖以东地区共同形成冷空气控制区,且势力较强,控制区不断沿高压脊前缘下滑,其冷空气东移南下;其中鄂霍次克海附近为一弱的高压区,还未形成高压脊阻塞形势,乌伊岭所在的黑龙江省正处于低涡系统,其中心偏北且压在内蒙古与大兴安岭北部交界处,温度场落后于高度场,低涡趋于加强。500hPa上,贝加尔湖至内蒙古东北部之间存在的切涡,在向东南方向移动时不断加强并形成冷涡;20时,低涡中心稳定少变,低涡加强,强度达到296,而具有深厚斜压性的温度槽较落后于高度槽;黑龙江省中部地区存在一切变线,且呈南北走向,伊春正处于切变线下方,同时上空有弱的暖舌。850hPa上,涡旋中心位于黑龙江省上空,渤海湾附近及东北出现偏南风急流,风速达到12m/s,乌伊岭在急流出口左侧,受到东南风、西北风切变线维持影响,加上风速辐合,产生了较强降水过程,直至10日20时低涡的不断减弱,强降水转为阵性降水。
12地面形势分析
从3h一次的地面图上分析看出,7~10日乌伊岭区持续受低压影响。7日11时,华北地区到东北有一个两低压组成的低压带,一个低压中心位于河北,另一个低压在内蒙古北部地区,乌伊岭所处的东北地区位于低压倒槽中稳定少动且强度加强;11~20时,暖锋压向黑龙江东北部地区,受暖锋影响,乌伊岭及伊春大部分地区均出现明显的降水过程;受地面低压东移影响,8日02时,暖锋出现北抬,暖锋强度降低,其两侧温度梯度减小,乌伊岭降水强度也随之减弱,由强降水转为阵性降水;至10日20时,随着低压不断向东移动,最终移出乌伊岭所在的伊春市,乌伊岭降水过程结束。
2物理量分析
21动力条件
干线是自身具有垂直环流的中尺度系统,可导致强烈的对流风暴天气发生,是引发强对流天气的触发机制之一。850hPa上,绥化北至哈尔滨北有—西北—东南走向的干线,干线垂直伸展高度距离地面1~3km,干线北侧呈现出中尺度对流发展趋势,随着地面冷锋的移近,中尺度对流潜势区形成强烈的辐合上升运动,这些强烈发展的对流云团快速释放出不稳定能量,造成9日出现了冰雹等强对流天气。
22热力条件
850hPa与500hPa温度差(θse850hPa—θse500hPa)表示垂直温度递减率,其值反映出大气稳定状态,垂直温度递减率越大大气的稳定性越差。逐层分析6月9日θse场,θse值随高度递减,即为αθse/αΖ<0,大气层结表现为对流性不稳定,为9日乌伊岭出现冰雹强对流天气创造了条件。在850hPaθse图上,有一条θse850hPa—θse500hPa>28℃的高能舌大值区正沿温度脊从东北中南部经黑龙江向北延伸至中南部大部分地区,乌伊岭及其伊春市等处在大值区前方,导致产生更大的热力不稳定条件,因此,乌伊岭强降水过程中又产生了暴雨过程。
23散度场
分析散度场可发现,7日08时,乌伊岭中低层700hPa、850hPa为辐合场,辐合中心逐渐加强,强辐合层位于850hPa以上,黑河地区正处于辐合中心,中心值达到-30×10-5S-1;500hPa以上为辐散场,强辐散层与低层辐合场基本垂直,其中心值达到50×10-5s-1;这种低层辐合、高辐散的高低空配置为乌伊岭强降水过程提供了有利的动力条件。8日08时,低层辐合中心北收,低空辐合场有所减弱,乌伊岭500hPa~250hPa之间出现辐合,而高空辐散移出伊春市,乌伊岭降水逐渐减弱;20时,低辐合、高辐散配置均出现减弱,对应8日以后乌伊岭降水减小趋势。此次降水过程中,辐合层大多集中在700hPa以下,位置偏低,导致了对流层低层水汽辐合的加强,也是此降水过程中冰雹天气出现的原因之一。
24不稳定条件
K是暴雨天气预报中用来衡量大气中潜在能量的指数,其中K=(t850-t500) td850-(t-td)700,K指数越高,500~850hPa之间的温度递减率就越大,对应700~850hPa之间的湿度就越大,即说明大气中具备较大的潜能。6月9日,700~500hPa中高层云图上,黑龙江中西部地区为-3℃以上的负变温区,哈尔滨上空为负变温中心,中心值达-7℃;500hPa上,黑龙江西南部为冷中心,而850hPa有暖脊伸至中南部地区,在此形成上冷下暖的不稳定层结;同时,500hPa上,有干舌自东南部伸向西北部,使中南部地区700hPa上也维持着下层暖湿上层冷干的不稳定大气层结。处于吉林和黑龙江中南部的低空急流,其暖湿气流的推进使大气位势变得更加不稳定,增强了大气层结的不稳定性。
3小结
此次降水过程受暖锋影响明显,暖锋在乌伊岭等伊春地区停留时间较长,成为此次降水过程中持续时间较长的原因。同时,各物理量场的合理匹配,使水汽辐合加强、不稳定层结增强等,促进了降水机制的发生发展。
参考文献
[1]寿绍文,励申申,姚秀萍.中尺度气象学[M].北京:气象出版社,2003:238.
作者简介:陈楠(1986-),男,汉族,黑龙江省齐齐哈尔市人,本科学历,助理工程师,从事地面气象观测工作。