(新疆机场集团克拉玛依机场,新疆 克拉玛依834000)
内容提要:新疆夏季强对流天气时有发生,笔者通过对强对流的形成原因、条件、特征及预报思路进行分析,对进行了初步探讨。
关键词:强对流天气 条件 预报思路
一、强对流天气定义
中国(中央台):冰雹5 mm以上;雷暴大风8级或者17m/s以上;任何级别龙卷;短时强降水20mm/h;重大强对流天气:冰雹直径≥20mm;小时雨强≥50mm;雷暴大风10级( ≥25m/s );EF2级龙卷(阵风可达50)及以上龙卷。
美国:冰雹25 mm以上,雷暴大风25 m/s以上,任何级别龙卷;重大强对流天气指冰雹51 mm以上,龙卷F2级以上,雷暴大风33 m/s以上。 暴洪为另一大类灾害性天气,不归为强对流天气 (Doswell 2001 达到或者超过20–25 mm/h,极端50 mm/h)
二、强对流天气的预报
1、中尺度分析的重点
(1)稳定度分析
包含热力不稳定和动力不稳定两个方面。可借助对流参数或物理量来反映环境大气的热力稳定性,如:CAPE、CIN、SI、K、θse随高度变化、高低空温差等。水平风垂直切变则可用来表示动力不稳定性。
(2)水汽条件分析
大气湿度的垂直分布和水汽来源是水汽条件分析的主要内容。应当关注湿层出现的高度、厚度和水汽通量散度等诊断结果。必要时预报员应分析对流层低层湿舌、低空急流等。
(3)触发机制和抬升条件分析
除槽线、切变线、锋面以外,还应分析辐合线、干线、飑线、中气旋、中低压、中尺度温度和湿度锋区、能量锋区、低层辐合区、高层辐散区、上升运动区等。
(4)物理量诊断和分析
中尺度天气分析还应当包含强对流天气的物理量诊断识别。各地应在多个历史个例系统分析的基础上确定特征物理量及阈值,并作为中尺度天气分析的重点之一。
物理量 | 表征特点 | 指示性 | 注意点 |
比湿 | 绝对水汽含量,随高度减小 | 较大有利于暴雨和短时强降水 | 对风雹的指示性一般 |
露点 | 综合温湿条件,随高度减小 | 底层的露点较大对强对流有利,中层露点小有利于经典的风雹天气,较大则有利于短时强降水 | |
相对湿度 | 各层的水汽饱和度 | 在一定的热力条件下,从底层至中层均湿有利于暴雨和短时强降水,底层湿而中层干则有利于经典风雹 | 若无明显热力条件,则可能仅为普通降水 |
整层可降水量 | 垂直累计的总含水量 | 较大有利于暴雨和短时强降水,对短时强降水的强度有一定的指示性 | 对风雹的指示性一般 |
假相当位温 | 表征各个层面上的气压和温湿,正常情况随高度变化不大 | 某一层面上的密集带为温湿交界锋区,垂直层面上的廓线变化则可用于判断强对流类型,若上下层较接近以短时强降水为主,下层大中层小以经典风雹为主 | |
干湿平流 | 各层水汽含量随时间变化 | 低层较为暖湿时,中层的干平流有利于经典型风雹,相对不利于大范围的短时强降水 | 对高海拔风雹没有指示性 |
水汽通量散度 | 水汽辐合辐散情况 | 对暴雨和短时强降水有一定的指示性 | 对风雹的指示性一般 |
三、历史个例系统分析
受雷暴高压(湿冷空气堆)的影响,柯坪站1小时降温14.8℃,气压涌升4.7hPa,相对湿度上升54%,风向突变,由偏南风转为偏北风,风速剧增,由8.5m/s至23.5m/s。
13:30露点锋 17:30超级单体
积云对流→逗点状回波→“弓”形回波→超级单体
第1次在气旋性涡旋生成前的半小时左右(17:31左右),VIL值由25kg/m2增大到41kg/m2
第2次VIL值跃增出现在18:21,此时≥45kg/m2水含量大值区面积突然增大,18:21-18:54,VIL值由38kg/m2增大到48kg/m2
四、结论