滿 達(dá) 夏 成 陸占東 楊 志
(內(nèi)蒙古磴口縣氣象局內(nèi)蒙古磴口縣015200)
臨河區(qū)、杭錦后旗冰雹天氣分析
滿 達(dá)夏 成陸占東楊 志
(內(nèi)蒙古磴口縣氣象局內(nèi)蒙古磴口縣015200)
本文應(yīng)用常規(guī)資料、MICAPS資料、地面自動站資料及雷達(dá)資料對2015年7月17日巴彥淖爾市杭錦后旗、臨河區(qū)出現(xiàn)的一次蒙古冷渦影響的冰雹天氣過程進(jìn)行研究分析。結(jié)果表明:蒙古冷渦、低層切變線共同影響的天氣背景下,配合高層冷干,低層暖濕的大氣環(huán)流及充足的不穩(wěn)定能量是降雹天氣的主要原因。垂直風(fēng)切邊、0℃層到-20℃層厚度小有利于冰雹形成。對流云頂高度ET越高,垂直累積液態(tài)含水量VIL大,降雹的潛勢越大。通過此次天氣成因的分析研究,為以后預(yù)報工作提供一定的經(jīng)驗(yàn)依據(jù)。
冰雹;冷渦;切變線;多普勒雷達(dá)
受蒙古冷窩和低層切變線共同影響,2015年07月17日07時至18日07時,巴彥淖爾市大部地區(qū)出現(xiàn)分布不均勻的降水天氣,降水主要集中在巴彥淖爾市中西部,尤其烏拉特后旗莫林河達(dá)到暴雨量級,雨量為63.1mm,17日12時20分到12時40分,杭錦后旗二道橋、太陽廟、三道橋永進(jìn)蘭出現(xiàn)黃豆大小降雹,持續(xù)10~20min。13時到14時臨河份子地、烏蘭出現(xiàn)黃豆大小降雹,持續(xù)10min。后旗楊貴溝以西部分溝口出現(xiàn)山洪。臨河區(qū)、杭錦后旗遭受不同程度的冰雹襲擊,造成大田玉米、葵花、小麥和瓜菜不同程度的損害。其中臨河區(qū)共4個鄉(xiāng)鎮(zhèn),12個行政村,49個村民小組的農(nóng)作物不同程度受災(zāi),受災(zāi)戶數(shù)1707戶,受災(zāi)人口5821人,受災(zāi)面積1622hm2,造成農(nóng)業(yè)直接經(jīng)濟(jì)損失1460萬元。杭錦后旗共計3889.36 hm2作物不同程度的損害,直接經(jīng)濟(jì)損失5700萬元。
圖1 2015年7月17日08時500hpa,850hpa高空實(shí)況圖
形成這次降雹影響系統(tǒng)是500hpa蒙古冷渦及低層切變線。2015年7月17日08時500hpa亞洲大陸兩脊一槽環(huán)流形式。較深的冷溫槽落后于高度槽,高度槽與溫度槽夾角約45℃,斜壓性較強(qiáng),有利于冷渦進(jìn)一步發(fā)展。冷中心在阿盟境內(nèi),為-12℃。冷空氣在槽后西北氣流引導(dǎo)下不斷進(jìn)入河套地區(qū),與槽前的偏南暖濕氣流交匯造成巴彥淖爾市臨河區(qū)、杭錦后旗雷雨冰雹天氣。
700hpa上,08時受冷窩影響,高度場落后于溫度場,說明低渦減弱趨勢。850hpa上,套區(qū)及上游有弱切變。08時地面鋒線南壓至套區(qū),冷空氣開始影響套區(qū)。500hpa、700hpa槽線重合,有利于局地強(qiáng)對流發(fā)生。
3.1動力條件
2015年7月17日08時500hpa、700hpa、850hpa渦度場分析,三層均為正渦度區(qū),正渦度中心位于阿盟東部,其中500hpa的中心值為,700hpa的中心值為,850hpa的中心值為,整層均有利于對流天氣的發(fā)生發(fā)展。
對于形成降雹的散度場而言,有利的散度場是低層輻合,高層輻散分析17日20時散度場可以發(fā)現(xiàn),大負(fù)值位于500hpa,負(fù)值中心位于巴市北部,因此降雹區(qū)整層輻合,有利于對流發(fā)展。這表明輻合層較高可以促使最大垂直速度層發(fā)展到較高,有利于冰雹的形成和凝華增長。
3.2水汽條件
17時08時,巴彥淖爾市上空925hpa比濕為13g/kg,850hpa為10g/kg,700hpa為6.7g/kg,500hpa為2.4 g/kg。說明水汽隨高度明顯減小,上干下濕,有利于不穩(wěn)定能量的形成。低層比濕大,為對流天氣的發(fā)生提供了充沛的水汽條件。
3.3位勢不穩(wěn)定層結(jié)
3.3.1溫度變化
這次過程,降雹區(qū)域上空的氣溫T和假相當(dāng)位溫隨高度增加而減少得快,在降雹時段,,具備發(fā)生強(qiáng)對流天氣的不穩(wěn)定層結(jié)條件。
3.3.2K指數(shù)和沙氏(S)指數(shù)
降雹區(qū)巴彥淖爾市杭錦后旗、臨河區(qū)在降雹時段內(nèi)K指數(shù)維持在36℃,沙氏(S)指數(shù)維持在-2,具備出現(xiàn)分散性雷雨和降雹的不穩(wěn)定層結(jié)。
3.3.3溫度對數(shù)壓力圖
2015年7月17日08時臨河溫度對數(shù)壓力圖分析,不穩(wěn)定能量區(qū)位于700 hpa~250hpa,表明自由對流高度低,對流上線高。CAPE達(dá)到了705 J,K指數(shù)38℃,沙氏(S)指數(shù)-2.8,具備發(fā)生雷暴的可能性。
地面到850hpa風(fēng)向順轉(zhuǎn)接近45°,地面到500hpa風(fēng)速切變6m/s,是弱的垂直風(fēng)切變,有利于對流發(fā)展。
冰雹天氣發(fā)生的0℃、-20℃層區(qū)域?yàn)檫^冷水累計區(qū)。,當(dāng)-20℃層和0℃層之間的厚度越小時,過冷水濃度越大,層結(jié)越不穩(wěn)定,越有利于冰雹的形成。17日08時巴市上空0℃層在650hpa附近,-20℃在400hpa附近,有利于冰雹的形成。
(1)在蒙古冷渦、低層切變線共同影響的天氣背景下,配合高層冷干,低層暖濕的大氣環(huán)流及充足的不穩(wěn)定能量是降雹天氣的主要原因。(2)垂直風(fēng)切邊、0℃層到-20℃層厚度小有利于冰雹形成。(3)對流云頂高度ET越高,垂直累積液態(tài)含水量VIL越大,降雹的潛勢越大。(4)此次天氣過程,冰雹云在多普勒雷達(dá)上表現(xiàn)為基本反射率因子剖面圖上有懸垂,,且強(qiáng)回波中心懸垂一側(cè)傾斜,有利于低層輻合,高層輻散。
[1]張喜林.巴彥淖爾市氣象災(zāi)害防御規(guī)劃.
[2]顧潤源.內(nèi)蒙古自治區(qū)天氣預(yù)報手冊[M].北京:氣象出版社,2012:282-313.