王曉雪 張惠君 高夢竹
(黑龍江省氣象臺,黑龍江 哈爾濱150030)
黑龍江省土地肥沃,是我國農(nóng)業(yè)大省,春季降水對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有很大影響,如春季降水過多會出現(xiàn)春澇的現(xiàn)象。尤其是每年4 月,氣溫逐漸回升,雨雪相態(tài)轉(zhuǎn)換,濕雪較多,伴有大風(fēng)等天氣影響極大。春季較大降水標準為:全省有15 站24 小時降水量超過10 毫米,其中7 站超過15 毫米;或者15 站24 小時降水量超過10 毫米,其中2 站超過25 毫米;或者7 站24 小時降水量超過25 毫米,其中2 站超過20 毫米;或者全省3 站24 小時降水量超過30 毫米。較大降雪標準為:全省有7 站24 小時降雪量超過5 毫米;或者全省有3 站降雪量超過10 毫米(那濟海&張晰瑩,2013)。影響黑龍江省春季較大降水的高空影響系統(tǒng)有低渦降水、低槽降水;影響黑龍江省春季較大降水的地面影響系統(tǒng)有蒙古氣旋、東北氣旋、江淮氣旋、冷鋒和華北氣旋。
過程一為2016 年4 月17 日-18 日, 根據(jù)前24h 累計降水量可知(圖略),這次降水過程主要集中在黑龍江省東南部,共有7 個國家站降水超過10mm,最大降水量出現(xiàn)在牡丹江穆棱市,降水量達15.8mm。500hPa 高空圖上(圖1),整個中高緯受深厚的大槽控制,黑龍江省北部不斷有冷空氣補充。850hPa 高空觀測可以看出在黑龍江省東南部有一氣旋式環(huán)流中心,西北冷平流與東風(fēng)倒暖平流輻合,在低渦前部暖脊中有東風(fēng)和東南風(fēng)暖切變,為暖鋒鋒生降水。高空影響系統(tǒng)為南來低渦。17 日08時,黑龍江省受到地面低壓場的控制(圖略),低壓中心就在黑龍江吉林交界一帶,隨著低壓逐漸向東北移出我省,降水過程趨于結(jié)束。地面影響系統(tǒng)為華北氣旋。
過程二為2016 年5 月3 日-7 日, 根據(jù)前24h 累計降水量可知(圖略),這次降水過程主要集中在黑龍江省東部,暴雨過程。黑龍江省7 站出現(xiàn)暴雨天氣,其中最大降水量出現(xiàn)在牡丹江林口縣,降水量達79.3mm。500hPa 高度場上(圖2)貝加爾湖西側(cè)有一深厚的高空槽向東移動;華北地區(qū)有一低壓系統(tǒng)位于窄且深的低槽北端,降水區(qū)在低渦東部,鋒區(qū)北端波動處,冷暖平流交匯的地方。西北方不斷有冷空氣補充,為鋒區(qū)提供有利條件,降水強度大。高空影響系統(tǒng)為低渦深槽。華北地區(qū)有低槽,且溫度槽落后于高度槽,冷空氣南伸至華南地區(qū)。日本海到大興安嶺有西北- 東南向的暖脊,黑龍江省受暖脊控制,鋒區(qū)密集。地面表現(xiàn)為暖鋒降水,在低壓北部輻合氣流處產(chǎn)生較大降水。地面影響系統(tǒng)為華北氣旋(圖略)。
過程三為2017 年5 月5 日-6 日, 根據(jù)前24h 累計降水量可知(圖略),這次降水過程覆蓋全省范圍,主要集中在黑龍江省西部,大雨過程,其中最大降水量出現(xiàn)在大興安嶺地區(qū)加格達奇,降水量達34.8mm。500hPa 高空圖上(圖3),整個中高緯受“兩脊一槽”控制,槽在發(fā)展過程中經(jīng)向度逐漸加大。槽后暖脊向東北伸,脊前有東北風(fēng)冷平流侵入低槽,與槽前西南風(fēng)發(fā)生輻合,產(chǎn)生降水。高空影響系統(tǒng)為北來的冷空氣。東亞為“兩脊一槽”的形勢,黑龍江省以北受低槽控制,溫度槽落后于高度槽,有西北風(fēng)與西南風(fēng)冷切變,為冷鋒鋒生;整個黑龍江省被地面低壓控制,且低壓逐漸加強。地面表現(xiàn)為冷鋒降水。地面影響系統(tǒng)為冷鋒(圖略)。預(yù)報著眼點為高空鋒區(qū)偏北;低槽(或低渦)內(nèi)有明顯的西北風(fēng)和西南風(fēng)切變;低壓位置偏北,一般低壓中心位于50°N 以北。
過程一降水出現(xiàn),在850hPa 高度場上存在偏東風(fēng),850hPa 比濕為3.75~4.25g/kg;925hPa 比濕為4.5~5.25g/kg(圖略)。500hPa 上升速度為- (0.25~0.35)Pa/s;850hPa 上升速度為-(0.125~0.225)Pa/s(圖略)。K指數(shù)表現(xiàn)為(8~10)℃(圖略)。過程二降水在850hPa高度場上存在偏南風(fēng),降水發(fā)生在低空急流出口區(qū)左前側(cè)(圖略)。850hPa 比濕為5.5~6.25g/kg;925hPa 比濕為7~7.5g/kg(圖略)。500hPa 上升速度為- (0.45~0.55)Pa/s;850hPa 上升速度為-(0.2~0.3)Pa/s(圖略)。K指數(shù)表現(xiàn)為(9~11)℃(圖略)。過程三降水在850hPa 高度場上存在偏南風(fēng),并且急流帶明顯(圖略)。850hPa比濕為2.75~3.25g/kg;925hPa 比濕為3.5~4.75g/kg(圖略)。500hPa上升速度為-(0.1~0.4)Pa/s;850hPa 上升速度為-(0.1~0.3)Pa/s(圖略)。K指數(shù)表現(xiàn)為(6~7)℃(圖略)。
綜合以上個例分析,以2016、2017 兩年三次春季較大降水個例為例,影響春季較大降水的高空影響系統(tǒng)為中層500hPa 的高空槽和850hPa 的低渦系統(tǒng)。低渦是黑龍江省春季較大降水的主要天氣形勢。地面影響系統(tǒng)為華北氣旋或者冷鋒系統(tǒng)。一般沿槽前西南氣流向東北方向移動,并在偏東北方向加強發(fā)展。氣旋進入東北后,在低壓北部產(chǎn)生降水。850hPa 通常配合偏東風(fēng)或者偏南風(fēng)急流輸送水汽。850hPa 比濕在2.75~6.25g/kg 之間,925hPa 比 濕 在3.5~7.5g/kg 之 間;500hPa 上 升 速 度 在-(0.25~0.55)Pa/s 之間,850hPa 上升速度在-(0.1~0.3)Pa/s 之間;K 指數(shù)表現(xiàn)為6~11℃
圖1 2016 年4 月17 日08-20 時500hPa 高度場+850hPa 溫度場+高空觀測
圖2 2016 年5 月3 日08 時和4 日08 時500hPa 高度場+溫度場+850hPa 高空觀測
圖3 2017 年5 月5 日08 時和6 日08 時500hPa 高度場+溫度場+850hPa 高空觀測
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