关键词:浅对流天气、物理量、诊断分析
1引言
2016年4月16日夜间,黔南州出现冰雹、短时强降水、强雷电、瞬时大风等多种强对流天气,受灾严重。本文利用micaps资料对黔南州一次春季强对流天气进行了物理量诊断分析。
2水汽条件分析
2.1相对湿度和比湿
16日白天,贵州受热低压控制,全省为多云到晴的天气,气温升高,湿度减小。20时,全省的湿度条件都较差,黔南州境内500hPa相对湿度和比湿分别为2~8%、0.1~0.4g/kg,700hPa相对湿度和比湿在13~25%和1.5~3g/kg,850hPa相对湿度和比湿为25~40%和4~8g/kg。(图略)
随后6小时,黔南境内的水汽迅速增加,到17日02时,500hPa相对湿度和比湿分别在6~7%、0.4~0.7g/kg,700hPa相对湿度和比湿分别增至75~77%、4.2~5.4g/kg,850hPa相对湿度和比湿分别增加到88~89%、10~11g/kg,为当晚的降水提供水汽。(图略)2.2水汽通量和水汽通量散度
500hPa水汽通量正值区位于云南、四川至甘肃南部一带,中心位于川南,中心值为10g.cm-1hPa-1s-1,贵州省西北部处于值为2~6g.cm-1hPa-1s-1的正值区,黔南为0.2~1.2g.cm-1hPa-1s-1;700hPa水汽通量大值区与700hPa低空急流有很好的配合,水汽沿着低空偏西急流从南海输入华南,南支槽前云南西侧也有一个大值中心,中心值为10g.cm-1hPa-1s-1,水汽通过南支槽前西南气流带入贵州省,省内水汽通量自西向东为4~2g.cm-1hPa-1s-1,黔南1.4~2.8g.cm-1hPa-1s-1。850hPa低压底后部偏西南气流将水汽从孟湾带到贵州省,省内水汽通量自西南向东北向为8~2g.cm-1hPa-1s-1,黔南2.4~5.8g.cm-1hPa-1s-1。
500hPa水汽通量散度从南海经贵州四川至甘肃是一大片负值区,数值较小,为弱辐合区,黔南处于-2~-5g.cm-2hPa-1s-1的弱辐合区中;700hPa从南海自南向北延伸的我国中部大片为弱辐合区,黔南水汽通量散度值为-3g.cm-2hPa-1s-1左右;850hPa黔南西部和北部处于-2~-10g.cm-2hPa-1s-1的辐合区内,东南部处于2~4g.cm-2hPa-1s-1的弱辐散区。(图4)
综上,16日白天受热低压影响,黔南境内20时湿度条件较差,但南支槽前西南气流为黔南源源不断地输送水汽过来,夜间辐射降温以后蒸发减小,水汽受700hPa贵州东部脊后西北气流及850hPa低压前部偏东气流阻挡,在黔南慢慢积累,逐渐形成有利于降水的水汽条件。
3大气层结的不稳定度分析
我们知道,假相当位温Θse随高度减小的情况为对流性不稳定,16日20时,黔南北部从850hPa、南部从700hPa直到250hPa相邻两层假相当位温差均为负值,说明黔南境内大气为对流性不稳定层结。
4冷暖平流分析
16日20时,黔南上空自925hPa~250hPa整层存在弱暖平流,850hPa~500hPa上层暖平流小于下层,未来气层的不稳定性将增加。
5湿度平流分析
16日20时,黔南上空850hPa~500hPa是湿平流,400hPa~250hPa为弱平流,未来大气层结趋于更加不稳定。
6对流有效位能(CAPE)分析
16日20时,黔南境内对流有效位能cape为0,黔南南部的广西、广东两省南部cape较大,713~2450。
7沙氏指数(SI)和K指数分析
16日20时,黔南州沙氏指数为-4~-2,利于对流性天气发生,K指数为4~16℃,广西中南部沙氏指数-4~-1。17日08时,黔南州沙氏指数为-3~3,南部边缘地区为-3~-1。K指数26~32℃。
8其他指数分析
16日20时,黔南境内500hPa与1000hPa的垂直风切变为3×10-3~6×10-3s-1,700hPa~1000hPa为4×10-3s-1,风暴强度指数为57~58,风暴相对螺旋度为149~154。
9结论
1)16日受热低压影响,气温较高,20时大气整层很干,夜间低空急流加强,水汽沿着低空偏西急流从南海输入华南,黔南州整层大气处于水汽弱辐合区中。
2)过程开始前,黔南州境内大气为对流性不稳定层结,相邻两层假相当位温差基本为负值。且下湿上干的湿度平流逐渐加剧层结的不稳定度。
3)此次过程中,SI指数、K指数、垂直风切变、风暴强度指数等均有利于短时强降水、冰雹等强对流天气的发生,但cape值一直很小,值得关注。
参考文献
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