2016年6月13日甘肅省河?xùn)|地區(qū)冰雹天氣分析

韋伯龍++劉宏偉++張淑芳++閆旭東++馬俊強(qiáng)

摘要 采用常規(guī)氣象資料、NCEP、GRAPES_LZ、甘肅河?xùn)|區(qū)域站觀測實(shí)況、衛(wèi)星云圖、雷達(dá)拼圖結(jié)合甘肅河?xùn)|地區(qū)的地形特點(diǎn)對2016年6月13日8：00至14日8：00的雷雨大風(fēng)和冰雹過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明：此次河?xùn)|降雹主要是受蒙古西部冷渦后部冷平流南亞東移的影響，水汽條件較好（700 hPa河?xùn)|比濕>8 g/kg），CAPE>1 000 J/kg，T700-500>20 ℃產(chǎn)生深厚不穩(wěn)定層結(jié)，同時(shí)河?xùn)|受槽后西北氣流控制，高低空西北風(fēng)急流明顯創(chuàng)造了抬升條件。

關(guān)鍵詞 冰雹；天氣類型；物理量參數(shù)；甘肅河?xùn)|；2016年6月13日

中圖分類號 P458.1+21.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）02-0191-03

Analysis on Hail Weather of Hedong Area in Gansu Province on June 13，2016

WEI Bo-long LIU Hong-wei ZHANG Shu-fang YAN Xu-dong MA Jun-qiang

（Meteorological Administration of Linxia Prefecture in Gansu Province，Linxia Gansu 731100）

Abstract The strong wind and hail process from 8：00 AM on June 13，2016 to 8：00 AM on June 14，2016 was analyzed using the conventional observation data，NCEP，GRAPES_LZ，actual observation data，satellite and radar images，and combined with the topographic characteristics of Hedong area in Gansu Province. The results showed that the hail process was mainly influenced by the west Mongolia cold eddy at the back of the cold advection South Asia eastward，deep unstable stratification was formed under the condtions of better moisture conditions（700 hPa humidity ratio >8 g/kg），the CAPE>1 000 J/kg，T700-500>20 ℃.At the same time，Hedong area was controlled by northwest airflow behind trough，northwest wind iet stream was obvious in high and low altitude which all created the lifting condition.

Key words hail；weather type；physical parameter；Hedong area in Gansu Province；June 13，2016

甘肅河?xùn)|地處內(nèi)蒙古高原、青藏高原和黃土高原交匯的邊緣地帶，自然條件差，地形獨(dú)特，受特殊地形的影響，降雹頻次多、局地性強(qiáng)，因此冰雹是甘肅河?xùn)|夏季常見的災(zāi)害性天氣之一[1]。河?xùn)|地區(qū)也是甘肅省冰雹多發(fā)地帶，降雹天氣主要集中在6—8月。強(qiáng)對流天氣常常與高空冷渦或冷性低壓系統(tǒng)相聯(lián)系[2-3]，蒙古冷渦是指在蒙古人民共和國上空500 hPa有一閉合低壓中心，其后部有冷中心或冷槽配合[4]。冰雹一直是氣象研究的熱點(diǎn)之一，康鳳琴等[5]對青藏高原東北邊緣冰雹形成機(jī)理進(jìn)行了比較細(xì)致的分析；另一方面利用先進(jìn)的探測手段，如利用新一代多普勒雷達(dá)，了解冰雹云發(fā)生發(fā)展過程及其結(jié)構(gòu)特征，通過監(jiān)測強(qiáng)回波進(jìn)行冰雹云的識別[6]，使冰雹的預(yù)警成為可能。雷暴、暴雨、冰雹等夏季多發(fā)的強(qiáng)對流天氣主要是由于局地高溫蓄積大量不穩(wěn)定能量，加上充分的水汽條件和垂直運(yùn)動，以及一定的觸發(fā)機(jī)制共同作用形成[7]。

本文利用常規(guī)觀測資料、NCEP、GRAPES_LZ模式、甘肅隴東區(qū)域站觀測實(shí)況、衛(wèi)星云圖、雷達(dá)拼圖及物理量場方面對這次雷雨、大風(fēng)、冰雹天氣過程進(jìn)行分析，揭示其形成、發(fā)展、消失的客觀規(guī)律，有利于從中、短期時(shí)段內(nèi)準(zhǔn)確、及時(shí)地預(yù)報(bào)出同類冰雹過程具有一定的指導(dǎo)意。

1 過程實(shí)況

2016年6月13日14：00開始，甘肅河?xùn)|出現(xiàn)強(qiáng)雷陣雨、大風(fēng)并伴有冰雹的天氣，冰雹從14：00開始，河?xùn)|大部分地方出現(xiàn)冰雹天氣，冰雹直徑最大的達(dá)40 mm（如同雞蛋大?。?，出現(xiàn)在天水的清水縣。主要降雹落區(qū)出現(xiàn)在西峰、正寧、慶城、岷縣、隴西、清水、寧縣、莊浪、靜寧、華亭、秦安、麥積區(qū)12個(gè)縣受災(zāi)，同時(shí)部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水和大風(fēng)（表1、2、3）。

此次雹災(zāi)給河?xùn)|造成嚴(yán)重的損失，其中受災(zāi)面積達(dá)10 865.4 hm2，受災(zāi)人口194 693人，共計(jì)造成直接經(jīng)濟(jì)損失約32 038.3萬元（表4）。

2 大尺度環(huán)流特征及地面影響系統(tǒng)

2.1 大尺度環(huán)流特征

從500 hPa高空圖（圖1）可以看出，6月13日冰雹天氣過程的大氣環(huán)流形勢是典型的“蒙古冷渦”型，2016年6月13日8：00歐亞范圍內(nèi)為兩槽一脊型，新疆附近為一近南北向的高壓脊控制，蒙古冷渦東移南壓，剛好影響到甘肅省河?xùn)|一帶。在西側(cè)高壓脊的作用下，蒙古低渦移動緩慢，在旋轉(zhuǎn)過程中其后部不斷有冷空氣擴(kuò)散南下，河?xùn)|大部處于-12～-6 ℃之間。700 hPa低渦槽區(qū)向東南伸展至我國的華北地區(qū)，槽線從低渦中心向南伸至河西走廊，新疆高壓脊向北伸展，而貝加爾湖東側(cè)到我國東北一帶西北東南向高壓壩穩(wěn)定少動，又對蒙古低渦形成明顯的阻擋作用（圖2）。

2.2 地面影響系統(tǒng)

2016年6月13日14：00地面圖上，地面冷鋒位于河?xùn)|北部至柴達(dá)木盆地一線，冷鋒位置與高原強(qiáng)輻合流場一致，并繼續(xù)南壓，此次降暴過程為典型的冷渦降水，地面要素場指示為高溫、高濕、低壓（圖3）。13日17：00地面圖和云圖疊加（圖4），冷渦移動緩慢，強(qiáng)對流云團(tuán)和冷鋒走向一致，直至23：00才移出甘肅省河?xùn)|地區(qū)。

3 動力場、熱力場和模式預(yù)報(bào)診斷分析

3.1 動力場、熱力場

3.1.1 2016年6月13日8：00中尺度環(huán)境條件場實(shí)況分析。水汽條件：甘南、定西南部及隴南700 hPa Q≥8 g/kg。不穩(wěn)定層結(jié)：河?xùn)|東部及陜南CAPE≥500 J/kg，500 hPa河西及寧夏有冷槽，甘肅省大部分地區(qū)T700-500>20 ℃。抬升條件：西北區(qū)大部受槽后西北氣流控制，高低空西北風(fēng)急流明顯（圖5）。

3.1.2 2016年6月13日14：00 NCEP中尺度環(huán)境條件場預(yù)報(bào)分析。水汽條件：甘肅河?xùn)|東部及陜西大部低層水汽條件較好（PW≥20 mm，700 hPa比濕≥6 g/kg）。不穩(wěn)定層結(jié)：甘肅河?xùn)|東部及河西北部、陜西大部CAPE≥100 J/kg，其中隴南、天水一帶中心值達(dá)2 200 J/kg。抬升條件：平?jīng)觥ㄎ鳌拇ū辈坑?00 hPa切變線（圖6）。

3.1.3 2016年6月13日20：00 NCEP中尺度環(huán)境條件場預(yù)報(bào)分析。水汽條件：甘肅河?xùn)|東部及陜西中南部低層水汽條件較好（PW≥20 mm，700 hPa比濕≥6 g/kg）。不穩(wěn)定層結(jié)：甘肅河?xùn)|、寧夏東北部、陜西大部CAPE≥100 J/kg，其中甘肅隴南、天水、平?jīng)鋈屑瓣兾鳀|南部CAPE≥1 000 J/kg，位于天水的中心達(dá)1 500 J/kg。抬升條件：慶陽南部—定西南部有700 hPa切變線；慶陽—平?jīng)鲇?00 hPa切變線（圖7）。

3.2 0 ℃層和-20 ℃層高度

從13日8：00崆峒站Tlog P探空圖中（圖8），高空風(fēng)速較大，中低層以西北氣流為主，中低層濕度較高，0 ℃層位于600 hPa，高度都在4 km，-20 ℃層位于400 hPa，近地層至中層濕度較高，主要濕層集中在500～600 hPa；表明在能量條件較好的情況下，不穩(wěn)定明顯，對強(qiáng)對流觸發(fā)十分有利。

3.3 GRAPES_LZ檢驗(yàn)和雷達(dá)回波分析

6月13日冰雹落區(qū)中垂直運(yùn)動和水汽輻合均高于周邊區(qū)域；中低層為對流不穩(wěn)定層結(jié)，高空下沉氣流的補(bǔ)償有利于冰雹系統(tǒng)的維持和上升，中低層上升輻合區(qū)對冰雹落區(qū)有指示意義（圖9）。通過對GRAPES_LZ模式預(yù)報(bào)檢驗(yàn)，雖然模式預(yù)報(bào)大風(fēng)和降水比實(shí)況弱，但還是預(yù)報(bào)出此次過程（圖10、11、12）。

6月13日14：50甘南、隴南、平?jīng)?、慶陽等州市出現(xiàn)強(qiáng)回波，最大回波中心位于隴南禮縣（強(qiáng)度55 dBZ），分析得出，強(qiáng)回波將繼續(xù)東移；21：24最大回波中心位于天水秦安縣（強(qiáng)度達(dá)60 dBZ），強(qiáng)回波將繼續(xù)向東南移動（圖13、14）。

4 結(jié)論

對2016年6月13日蒙古低渦南亞東移形勢背景下，結(jié)合甘肅河?xùn)|地區(qū)的地形特點(diǎn)、常規(guī)觀測資料、NCEP、GRAPES_LZ模式、甘肅隴東區(qū)域站觀測實(shí)況、衛(wèi)星云圖、雷達(dá)拼圖對發(fā)生在甘肅河?xùn)|的一次降雹進(jìn)行分析如下：

（1） 6月是初夏，也是甘肅冰雹天氣易發(fā)期，這次冰雹過程出現(xiàn)在6月13日午后，新疆高壓脊明顯存在，同時(shí)蒙古低渦南亞東移形成“西高東低”的形勢，有利于強(qiáng)對流天氣發(fā)生，蒙古低渦南亞東移到甘肅河?xùn)|一帶，受其影響而爆發(fā)的。

（2）由于天氣背景及其演變發(fā)展的不同，導(dǎo)致蒙古冷渦在移動過程中路徑有所偏差，從而對甘肅河?xùn)|不同區(qū)域造成災(zāi)害輕重也是不同的。其中，此次災(zāi)情以河?xùn)|中東部為主。借助于對環(huán)境風(fēng)場、溫濕場、能量場以及0 ℃層、-20 ℃層高度及其高度差分析，來判斷是否有利于強(qiáng)對流天氣發(fā)生和大氣層結(jié)穩(wěn)定條件，同時(shí)結(jié)合大氣可降水量（PW）、比濕等物理量進(jìn)行一些動力條件分析，能更加準(zhǔn)確地揭示和判斷強(qiáng)對流天氣的移動發(fā)展情況，為準(zhǔn)確預(yù)報(bào)強(qiáng)對流天氣的發(fā)生發(fā)展及其影響落區(qū)具有較強(qiáng)的參考意義。

（3）由葵花衛(wèi)星云圖可以發(fā)現(xiàn)，隨著蒙古冷渦云系移動過程中，在冷渦渦旋云系底部的一系列中尺度的對流積云逐漸形成多個(gè)長短不均的對流云帶，它們的移動速度都是不同的，故對河?xùn)|一帶影響時(shí)間而不同。多普勒雷達(dá)回波圖分析，降雹對流云是位于蒙古冷渦底部對流系統(tǒng)中。因此，云系的發(fā)展和雷達(dá)回波強(qiáng)度的演變，可為對流天氣的短時(shí)臨近預(yù)報(bào)提供可靠的理論依據(jù)。

5 參考文獻(xiàn)

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