7.16暴雨雷達(dá)回波分析

許英杰,張升，張文軍

（1.佳木斯市氣象臺(tái),黑龍江佳木斯154004；2.牡丹江市氣象局，黑龍江牡丹江 157003）

7.16暴雨雷達(dá)回波分析

許英杰1,張升1，張文軍2

（1.佳木斯市氣象臺(tái),黑龍江佳木斯154004；2.牡丹江市氣象局，黑龍江牡丹江 157003）

利用佳木斯2009年7月16日的Micaps資料和新一代雷達(dá)資料對(duì)2009年7月16日08: 00到7月17日08:00佳木斯附近暴雨產(chǎn)生的天氣背景，不穩(wěn)定能量的觸發(fā)，衛(wèi)星云圖的演變，雷達(dá)回波演變特征和速度場回波特征，著重探討對(duì)暴雨貢獻(xiàn)大的波狀層積混合性回波及速度場的回波演變特征進(jìn)行分析，弓型帶狀回波的演變特征及弓型帶狀回波速度場演變特征進(jìn)行分析，得到兩種回波對(duì)臨近降水預(yù)報(bào)有指導(dǎo)意義的結(jié)論。

暴雨；波狀層積混合性回波；弓型帶狀回波

1 引言

受高空低渦和地面低壓倒槽共同影響，2009年7月16日08:00到7月17日08:00佳木斯市、樺川縣及所屬12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)暴雨，其中樺川縣橫頭山鄉(xiāng)降水量達(dá)79.3 mm。這場降水使佳木斯市部分中小河流出現(xiàn)河水漫堤，低洼地帶出現(xiàn)嚴(yán)重內(nèi)澇，市區(qū)內(nèi)多個(gè)立交橋大量積水，致使道路一度受阻（見圖1）。

圖1 佳木斯市主要降水時(shí)間

2 天氣形勢分析

2.1 高空形勢

7月16日08:00 佳木斯高空處于減弱低渦后部，850 hPa高度場在內(nèi)蒙古大興安嶺東側(cè)有一淺槽呈東北-西南向從海拉爾一直延伸到河套北部地區(qū)，850 hPa溫度場遼寧-吉林-黑龍江一帶為暖脊控制。850 hPa槽前西南氣流把渤海灣上空水汽一直輸送到佳木斯上空，在低層形成暖濕層結(jié)。在700 hPa和500 hPa高度場高空為低渦后部弱的偏西風(fēng)控制，在中高層偏西氣流把冷空氣從西部輸送到佳木斯市上空，形成上干下濕的不穩(wěn)定的大氣層結(jié)。

2.2 地面形勢

7月16日14:00 地面圖上倒槽從河套地區(qū)一直伸展到黑龍江省北部，冷鋒移入倒槽并在黑龍江省東部產(chǎn)生鋒生，由于鋒面的抬升作用觸發(fā)不穩(wěn)定能量快速釋放造成佳木斯附近產(chǎn)生暴雨天氣。

3 云圖分析

7月16日18:00 從紅外云圖上能夠看到3個(gè)較強(qiáng)的中尺度對(duì)流云團(tuán)，其中佳木斯西部對(duì)流云團(tuán)發(fā)展旺盛，中心大致呈圓形，邊緣清晰，云頂溫度梯度很大，云頂最低溫度達(dá)-70℃左右。云團(tuán)從18:00開始影響佳木斯區(qū)，降水開始，到19:00云團(tuán)大致呈圓形為降水高峰，1 h降水量達(dá)到19.4 mm。20:00以后對(duì)流云團(tuán)逐漸向東北-西南向拉伸變形呈逗點(diǎn)狀,20:00到21: 00佳木斯市區(qū)又出現(xiàn)一次降水高峰，降水量達(dá)到14.7 mm。22: 00對(duì)流云團(tuán)主體逐漸移出測站，降水變小。從水氣云圖來看，色調(diào)白亮邊界清晰說明高空對(duì)流云團(tuán)水汽含量很大。

4 雷達(dá)回波分析

主要降雨過程由兩種回波產(chǎn)生：第一個(gè)降水峰值是由波狀層積混合性回波不斷經(jīng)過降水落區(qū)產(chǎn)生的；第二個(gè)降水峰值是由急流前部風(fēng)速輻合導(dǎo)致的弓型帶狀回波經(jīng)過降水落區(qū)產(chǎn)生的。

4.1 波狀層積混合性回波

17：49 在135～320 °有一片層積混合性回波呈一排排波狀排列，有明顯的波峰波谷，由西西南向北東北方向移動(dòng)，在移動(dòng)過程中不斷發(fā)展加強(qiáng)，波狀回波最大強(qiáng)度值維持在40 dbz左右。由于波狀回波不斷經(jīng)過降水落區(qū)產(chǎn)生“列車效應(yīng)”，致使18:00～19:00時(shí)產(chǎn)生第一個(gè)降水峰值，佳市15.4 mm,樺川18.2 mm。雷達(dá)回波圖演變（見圖2～3）

4.2 波狀層積混合云速度圖

18:00～19:00 測站周圍零速度線呈“S”型，并且出現(xiàn)速度“牛眼”，伴有一直維持在16ms-1左右的低空急流，說明低空有暖平流并且低空急流為波狀層積混合云提供了不穩(wěn)定能量（見圖4～5）。

圖2 18:00 0.5°強(qiáng)度PPI 圖3 18:23 0.5°強(qiáng)度PPI

圖4 18:00 0.5°速度PPI 圖5 18:23 0.5°速度PPI

4.3 弓型帶狀回波

18：17 回波強(qiáng)度圖上，250～290°130～150 km回波大致呈弓型帶狀，隨著時(shí)間推移，弓形帶狀回波向東偏北方向移動(dòng)并不斷加強(qiáng)。帶狀回波強(qiáng)度有明顯的強(qiáng)弱變化，18：34回波減弱時(shí)強(qiáng)度在30 dbz左右，寬度在6 km左右,回波高度為12 km。18：39回波開始加強(qiáng)，19：08達(dá)到最強(qiáng)強(qiáng)度為42 dbz左右，寬度為8～9 km,回波高度在12 km以上，強(qiáng)回波高度為6 km。19：19弓型帶狀又有所減弱，寬度變窄。19：24弓型帶狀又有所增強(qiáng)，寬度變寬，40 dbz以上強(qiáng)回波高度維持在6 km左右，弓型帶狀回波移動(dòng)前方回波強(qiáng)度梯度很大，移動(dòng)后方是弱回波或無回波區(qū)。19：30弓型帶狀回波開始影響湯原，19：53開始影響佳木斯，20：10的回波圖抬高仰角可以看到測站西北出現(xiàn)零度層亮帶，說明降水開始減弱變成穩(wěn)定降水。弓型帶狀回波經(jīng)過降水落區(qū)出現(xiàn)第二個(gè)降水峰值，湯原12.3 mm，佳木斯14.7 mm,樺川10.8 mm。（見圖6～7）

4.4 弓型帶狀回波速度圖

圖6 19:08 0.5°強(qiáng)度PPI圖7 19:08（1.1km 326°99km 298°）vcs剖面圖8 19:08 0.5°速度PPI圖9 19:41 0.5°速度PPI

負(fù)速度區(qū)前沿出現(xiàn)強(qiáng)烈的速度變化，速度從-26 ms-1變到-40 ms-1以上。說明弓型帶狀回波是由強(qiáng)烈速度輻合帶產(chǎn)生的。急流中心一直與速度輻合帶相伴，距離約20～40 km。當(dāng)急流中心與強(qiáng)輻合帶距離近時(shí)輻合強(qiáng)，強(qiáng)輻合帶與回波急流中心也呈小幅變化；回波急流中心與強(qiáng)輻合帶距離遠(yuǎn)時(shí)輻合弱，與弓型帶狀回波強(qiáng)弱變化相一致。強(qiáng)大的風(fēng)速輻合使低層潮濕的空氣被抬升，產(chǎn)生窄而強(qiáng)的弓型帶狀回波?；夭绷髦行娘L(fēng)速與弓型帶狀回波強(qiáng)度有密切關(guān)系，從出現(xiàn)到影響佳木斯前最大風(fēng)速中心維持在-40 ms-1以上，最大時(shí)為-43 ms-1。移過佳木斯市后最大風(fēng)速中心減弱到25 ms-1以上，最大急流中心也遠(yuǎn)離風(fēng)速輻合帶40 km以上，弓型帶狀回波變寬降水減弱（見圖8～9）。

4.5 VWP風(fēng)廓線產(chǎn)品

19：59 VWP產(chǎn)品上看到19：03～19：14從0.3 km到2.1 km風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)，低層有暖平流。從19：59開始風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn)，低層開始轉(zhuǎn)為冷平流。在4.9 km到8.5 km有風(fēng)速25ms-1以上急流中心，說明弓型帶狀回波后部有急流相伴隨。

5 結(jié)論

（1）在不穩(wěn)定大氣層結(jié)條件下由于鋒面的抬升觸發(fā)使佳木斯附近上空不穩(wěn)定能量迅速釋放，產(chǎn)生暴雨天氣。

（2）波狀層積混合性回波最大強(qiáng)度在40 dbz左右，在移動(dòng)中不斷發(fā)展加強(qiáng)，并且強(qiáng)回波反復(fù)經(jīng)過降水落區(qū)，產(chǎn)生列車效應(yīng)是降水加大的小尺度因素。

（3）弓型帶狀回波是在急流中心前強(qiáng)烈的速度輻合激發(fā)的，弓型帶狀回波產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流天氣，是產(chǎn)生暴雨又一關(guān)鍵因素。

（4）弓型帶狀回波強(qiáng)弱與回波后面的最大風(fēng)速中心有密切關(guān)系，是預(yù)報(bào)弓型帶狀回波減弱加強(qiáng)的重要指標(biāo)。

P458.1+21.1

A

1002－252X（2010）04－0013－02

2010－8－6

許英杰（1963-）,男，遼寧省丹東市人，成都信息工程學(xué)院，本科生，工程師.