綿陽(yáng)“5.10”大風(fēng)天氣過(guò)程分析

李高++任然++李熠

【摘 要】受地面冷空氣和高空低槽的共同影響，2015年5月10日到11日，綿陽(yáng)出現(xiàn)了區(qū)域性大風(fēng)天氣過(guò)程。本文通過(guò)對(duì)環(huán)流背景場(chǎng)、影響系統(tǒng)、物理量場(chǎng)的分析，以及數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的釋用，對(duì)2015年5月10到11日綿陽(yáng)地區(qū)的大風(fēng)天氣進(jìn)行歸納、總結(jié)、簡(jiǎn)要分析此次大風(fēng)的發(fā)展過(guò)程。主要結(jié)論包括：（1）大風(fēng)主要決定于鋒后3h正變壓中心。實(shí)踐表明，一般鋒后出現(xiàn)大于3～4hPa的正變壓中心時(shí)，大風(fēng)區(qū)就出現(xiàn)在正變壓中心附近變壓梯度最大的地方；（2）高層風(fēng)動(dòng)量沒(méi)有好的下傳，本次大風(fēng)過(guò)程沒(méi)有好的動(dòng)量下傳。

【關(guān)鍵詞】區(qū)域性大風(fēng) 弱降水 動(dòng)量下傳 三小時(shí)變壓

1 引言

大風(fēng)是全國(guó)各地經(jīng)常出現(xiàn)的災(zāi)害性天氣，對(duì)它們作出正確預(yù)報(bào)能帶來(lái)極大的 社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。因此探索更有效的災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)方法，是一項(xiàng)十分有意義的工作。對(duì)大風(fēng)而言，清楚地了解其物理成因，才能為制作準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)方法提供可靠的科學(xué)依據(jù)。判斷本站有無(wú)大風(fēng)必須從三維空間流場(chǎng)的變化來(lái)分析，從上游影響系統(tǒng)的移動(dòng)、發(fā)展情況并結(jié)合上游地面風(fēng)速入手。

2 過(guò)程概述

5月10到11日，綿陽(yáng)地區(qū)出現(xiàn)了一次大風(fēng)天氣。進(jìn)入初夏以來(lái)，5月天氣回暖，地面氣溫升高，部分地方出現(xiàn)了雷雨等強(qiáng)對(duì)流天氣。2015年5月10～11日，受北方南下冷空氣影響，從（圖1）我市中、東部普遍出現(xiàn)了6級(jí)以上大風(fēng)，其中梓潼瑪瑙鎮(zhèn)10日20時(shí)出現(xiàn)瞬時(shí)風(fēng)速達(dá)24.7米/秒。

從（圖2）這次大風(fēng)過(guò)程主要集中在5月10日19時(shí)到11日03時(shí)，是10日晚冷鋒快速過(guò)境出現(xiàn)的大風(fēng)天氣，同時(shí)高空轉(zhuǎn)成西北氣流，冷空氣沒(méi)有引起的降溫天氣，從（表1）可以看出這次天氣過(guò)程除平武、鹽亭出現(xiàn)弱降水，其余幾乎沒(méi)有降水。

3 天氣形勢(shì)分析

3.1 前期天氣特征

過(guò)程前幾天受高空弱脊影響，四川盆地日照較強(qiáng)，加上地面受熱低壓控制升溫明顯。就綿陽(yáng)本地而言，日平均氣溫比歷史同期偏高1.1℃， 其中7日偏高3.1℃。持續(xù)偏高的氣溫加強(qiáng)了本地能量的積累。

3.2 環(huán)流背景

高空：從5月9日08時(shí)500hPa（圖3a）可見(jiàn)，中高緯度歐亞區(qū)域?yàn)閮刹垡患剐?。在貝加爾湖附近有一明顯的橫槽，10日08時(shí)新疆北部脊進(jìn)一步向北發(fā)展，橫槽冷中心氣溫低于-28℃。在10日08時(shí)的700hPa，850hPa圖上，四川盆地為暖得嘌簟？.10”大風(fēng)天氣過(guò)程分析

李高 任然 李熠

（綿陽(yáng)市氣象局，四川綿陽(yáng) 621000）

【摘 要】受地面冷空氣和高空低槽的共同影響，2015年5月10日到11日，綿陽(yáng)出現(xiàn)了區(qū)域性大風(fēng)天氣過(guò)程。本文通過(guò)對(duì)環(huán)流背景場(chǎng)、影響系統(tǒng)、物理量場(chǎng)的分析，以及數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的釋用，對(duì)2015年5月10到11日綿陽(yáng)地區(qū)的大風(fēng)天氣進(jìn)行歸納、總結(jié)、簡(jiǎn)要分析此次大風(fēng)的發(fā)展過(guò)程。主要結(jié)論包括：（1）大風(fēng)主要決定于鋒后3h正變壓中心。實(shí)踐表明，一般鋒后出現(xiàn)大于3～4hPa的正變壓中心時(shí)，大風(fēng)區(qū)就出現(xiàn)在正變壓中心附近變壓梯度最大的地方；（2）高層風(fēng)動(dòng)量沒(méi)有好的下傳，本次大風(fēng)過(guò)程沒(méi)有好的動(dòng)量下傳。

【關(guān)鍵詞】區(qū)域性大風(fēng) 弱降水 動(dòng)量下傳 三小時(shí)變壓脫箍刂？促進(jìn)了地面升溫降壓，700hPa冷舌前端已到達(dá)秦嶺以北。隨著500hPa高空橫槽快速轉(zhuǎn)豎，其攜帶冷平流南下，加速地面冷鋒的移動(dòng)，11日過(guò)程結(jié)束。

地面：從5月10日14時(shí)地面圖可見(jiàn)（（圖3b），冷空氣在甘肅北部堆積，中心值為1035.8hPa，我區(qū)各縣的氣溫普遍接近30℃，氣壓降到1002.2hPa。蘭州與綿陽(yáng)的氣壓差達(dá)到17.7hPa。根據(jù)本地的預(yù)報(bào)大風(fēng)模式指標(biāo)之一，當(dāng)蘭州與綿陽(yáng)的氣壓差≥15hPa時(shí)，綿陽(yáng)中東部將有大風(fēng)產(chǎn)生，而實(shí)況是10日晚綿陽(yáng)中東部四個(gè)站均出現(xiàn)6級(jí)以上大風(fēng)。地四川盆地為熱低壓控制。隨著冷空氣入侵，盆地內(nèi)的熱低壓開(kāi)始迅速填塞。10日20時(shí)冷空氣中心到達(dá)川、甘、陜交界地區(qū)，11日08時(shí)冷高壓完全控制四川盆地。

4 物理量場(chǎng)分析

通過(guò)對(duì)物理量場(chǎng)的分析，可以判斷大氣層結(jié)穩(wěn)定度及其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。從而判斷是否有利于大風(fēng)、強(qiáng)對(duì)流或強(qiáng)降溫天氣產(chǎn)生。

4.1 氣壓梯度和3h變壓

氣壓梯度和風(fēng)力的大小有很好的相關(guān)關(guān)系。5 月10日08～20時(shí)在30°N～40°，10個(gè)經(jīng)距內(nèi)有9根等壓線(xiàn)，這說(shuō)明東西向氣壓梯度是很大的。冷鋒后3h變壓中心的差值很大，統(tǒng)計(jì)各站均在-0.4～6.7 hPa之間。

根據(jù)變壓公式圖5，變壓風(fēng)垂直于等變壓線(xiàn)，指向變壓代數(shù)值小的方向。變壓風(fēng)的大小與變壓梯度大小成正比，等變壓線(xiàn)越密，變壓風(fēng)越大。負(fù)變壓中心有變壓風(fēng)的輻合，正變壓中心有變壓風(fēng)的輻散。

其中最大3h變壓 差值出現(xiàn)在平武，為6.7hPa（見(jiàn)表2）。 由于氣壓分布不均勻造成變壓梯度，破壞了氣壓梯度與地轉(zhuǎn)偏向力之間的平衡，產(chǎn)生一個(gè)附加的 變壓風(fēng)，氣壓梯度越大，變壓風(fēng)也越大，使實(shí)際的地面風(fēng)速增大。大風(fēng)主要決定于鋒后3h正變壓中心。 實(shí)踐表明，一般鋒后出現(xiàn)大于3～4hPa的正變壓中心時(shí)，大風(fēng)區(qū)就出現(xiàn)在正變壓中心附近變壓梯度最大的地方。從圖4（a）可見(jiàn)，10日20時(shí)正變壓中心位于達(dá)州附近，就綿陽(yáng)市而言，變壓梯度最大的地方位于我市東部，從（表3）可見(jiàn)，我市東部從10日17時(shí)～20時(shí)風(fēng)速大于我市西部。隨著正變壓中心西進(jìn)南壓，從圖4（b）可見(jiàn)，10日23時(shí)正變壓中心位于自貢附近，就綿陽(yáng)市而言，變壓梯度最大的地方位于我市西南部，從表三可見(jiàn)，我市西南部的三臺(tái)從10日20時(shí)～23時(shí)風(fēng)速明顯增大。正變壓中心數(shù)值越大，大風(fēng)發(fā)生的可能性和強(qiáng)度越大。另外，變壓增大，在一定程 度上表明冷空氣在增強(qiáng)，冷鋒后的降溫幅度也隨之增大。從（表4）與（表2）對(duì)比可見(jiàn)，我市3h變壓最大值出現(xiàn)時(shí)間段與極大風(fēng)速出現(xiàn)時(shí)間完全吻合，集中在10日17～23時(shí)之間，可見(jiàn)本次大風(fēng)與所有冷鋒造成地面大風(fēng)一樣的物理過(guò)程，即鋒后有較強(qiáng)的下沉氣流和輻散。

4.2 動(dòng)量下傳

從10日08時(shí)700hap圖上（圖略），在甘南、川北區(qū)域內(nèi)冷平流明顯，溫度線(xiàn)與等高線(xiàn)近90°交角，最大風(fēng)速中心在甘南16米/秒，這說(shuō)明冷平流很強(qiáng)。

對(duì)比圖6（a）與圖6（b）可見(jiàn)，散度場(chǎng)下沉運(yùn)動(dòng)小，弱的下沉運(yùn)動(dòng)使得高層風(fēng)動(dòng)量沒(méi)有好的下傳，本次大風(fēng)過(guò)程沒(méi)有好的動(dòng)量下傳。

4.3 其他物理量分析

4.3.1 假相當(dāng)位溫（θse）

500hPa 與850hPa 的θse差值是判斷對(duì)流性不穩(wěn)定的一個(gè)很好指標(biāo)，當(dāng)其差值在+5與-9之間為最有利條件。10日08時(shí)成都的θse850-θse500=-6℃，綿陽(yáng)為-4℃，表名大氣處于層結(jié)不穩(wěn)定層結(jié)狀態(tài)。

4.3.2 沙氏指數(shù)（SI）

SI指數(shù)10日08時(shí)四川盆地SI指數(shù)為正值，成都SI指數(shù)1.79。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知：S>0將沒(méi)有有對(duì)流天氣發(fā)生；與表一對(duì)比，可以明顯看到我市沒(méi)有明顯降水天氣。

通過(guò)對(duì)以上物理量場(chǎng)的分析，為本次冷空氣過(guò)境時(shí)出現(xiàn)的大風(fēng)、弱降水、弱對(duì)流天氣的預(yù)報(bào)提供了一定的依據(jù)和參考。

5 數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的釋用

在這次天氣過(guò)程中，T639與歐洲數(shù)值預(yù)報(bào)都對(duì)本次過(guò)程大風(fēng)以及溫度指導(dǎo)效果不好，根據(jù)綿陽(yáng)本地經(jīng)驗(yàn)可知，當(dāng)850hpa出現(xiàn)大于20米/秒，我市東部會(huì)出現(xiàn)6級(jí)以上大風(fēng)，以歐洲數(shù)值預(yù)報(bào)為例，從圖7（a）、（b）可見(jiàn)綿陽(yáng) 850hPa風(fēng)場(chǎng)小于20米/秒，溫度場(chǎng)的預(yù)報(bào)有明顯降溫，但11日實(shí)況我市中東部出現(xiàn)大風(fēng)，而沒(méi)有降溫。

6 結(jié)語(yǔ)

（1）高空橫槽迅速轉(zhuǎn)豎引導(dǎo)地面冷空氣的南壓是本次過(guò)程的基本影響系統(tǒng)。

（2）過(guò)程中動(dòng)量沒(méi)有很好下傳，強(qiáng)的變壓風(fēng)才是本次大風(fēng)產(chǎn)生的主要原因。

（3）物理量場(chǎng)能較好的反映是一次弱的對(duì)流降水天氣過(guò)程。

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