2008年7月5日肇源县大-暴雨预报落区订正诊断分析

2010-12-25 09:38于小锋冯振宇
黑龙江气象 2010年4期
关键词:落区气旋冷空气

于小锋,冯振宇

(1.肇源县气象局,黑龙江肇源 166500;2.肇州县气象局,黑龙江肇州 166400)

2008年7月5日肇源县大-暴雨预报落区订正诊断分析

于小锋1,冯振宇2

(1.肇源县气象局,黑龙江肇源 166500;2.肇州县气象局,黑龙江肇州 166400)

利用常规观测资料和NCEP再分析资料,对肇源县2008年7月5日大-暴雨天气过程发生前期的水汽和能量条件进行了分析,并对天气过程中水汽条件和冷空气的作用进行了诊断分析。结果表明,大-暴雨发生前期水汽通量高值区和高能量区对订正暴雨预报落区有一定的指导意义,高低空冷空气的到达时间不同步,是这次降水过程中无强对流天气出现的主要原因,干冷空气的侵入影响了蒙古气旋和华北气旋的完全合并和连接,阻断水汽和能量的输送。

大-暴雨;预报落区;诊断分析

1 大-暴雨实况与预报落区比较

2008年7月5~6日,肇源县出现大到暴雨,局部出现暴雨。过程在7月5日傍晚开始,于6日凌晨大降水过程结束。5日夜间,二站镇、薄荷台乡、和平乡、三站镇出现暴雨,本站48 mm,接近暴雨程度;全县各乡镇平均降水量35 mm;12 h降水量最大的两个站,薄荷台乡76.9 mm,二站镇69.0 mm。

7月4日15:00 肇源县气象局发布暴雨预报:预计5日夜间到6日白天全县阴有大到暴雨,过程雨量在30~60 mm,局地有暴雨,并伴有短时雷雨、大风等强对流天气。

这次大-暴雨过程全县东部乡镇普遍达到暴雨程度,西部乡镇为小-中雨,没有出现强对流天气。

预报暴雨的理由:①预报副热带高压偏强,呈块状北抬,提供好的西南气流和水汽条件;②西北来冷空气较强;③南来系统北上过程中槽区为东北西南向区域较窄,且在肇源县上空风切变明显,认为有强对流天气夹杂于大的天气系统中。通过实况分析,本文认为出现空报强对流的原因①西北强冷空气从低层先到达,高层后到达,使近地层气温低,高空气温高,不利于强对流天气产生;②干冷空气的渗入,使南北两系统未完全合并,阻断了水汽和能量的输送。

2 天气形势

700 hPa高空形势上,4日20:00南北两支槽线,北支槽在内蒙古东北部向西南伸展,北支槽移动速度比南支槽略快,到5日08:00,北支槽在内蒙古北部切涡,槽线到达大兴安岭地区,此时地面降水已经开始。到20:00,低涡东移北上,中心位于大兴安岭地区,北支槽移动速度减慢,南支槽东移过程中与北支槽合并,槽区狭长,黑龙江省西南部地区降水即将开始,肇源县于19:30出现降水。到6日08:00,槽线东移到黑龙江省中部,肇源县大的降水结束,黑龙江省中东部地区的降水开始。

图1 700hPa高空槽动态图和地面冷锋动态图

地面系统与高空相对应,也分为南北两个,北部是蒙古气旋,南部是华北气旋。从地面冷锋动态图(见图1),清楚可见,蒙古气旋冷锋逐渐缓慢东移,华北气旋迅速东移北上,两股气旋于黑龙江省西南部逐渐合并,地面气压逐渐加强,肇源县东部降水多余西部降水,说明两股气旋于肇源县东部开始合并加强,冷空气也随后南下到这一区域,造成肇源县东部、哈尔滨一带普降暴雨。到6日02:00华北气旋北上与蒙古气旋南部的冷锋在黑龙江省中部地区完全合并(图略),此时肇源县东部降水也逐渐结束。

3 卫星云图

卫星红外云图可以清楚显示北部蒙古气旋冷锋与南部华北气旋移动和合并过程(见图2),伴随着华北气旋逐渐北上肇源地区降水开始,但从5日20:00的红外云图上看,南北两系统中间有断裂,说明中间有干冷空气入侵,导致两个系统合并不完全,从而中断水汽和能量的输送,云系发展不均匀,冷空气也从肇源东部侵入。这是这次降水肇源西部乡镇漏报的一个原因。本文也将重点分析高低空冷空气在这次暴雨过程中的作用。

图2 红外云图5日08:00、14:00、20:00、6日02:00

6日02:00,南北两系统合并紧密,此时西北有冷空气补充,东南有水汽输送,致使薄荷台乡1h降水量达25.9 mm。

4 前期背景

前期黑龙江省高空多冷空气波动,多降水出现,但这并不表明本地的湿度和能量条件有利于这次暴雨天气发生,图3,7月5日前10 d 850 hPa平均水汽通量场表明黑龙江省处在低湿度区,本地水汽条件不好,内蒙古东北部地区则是高湿度区。同样,从7月5日前10 d 500 hPa平均假相当位温场显示,黑龙江省本地能量存储不多,能量大值区也在内蒙古东北部,如果预报时考虑到前期的水汽和能量的储备情况,高湿度高能量区在内蒙古东部、东北部地区,可以考虑暴雨预报落区将在黑龙江西南部。

图3 7月5日前10 d 850 hPa平均水汽通量场、前10 d 850 hPa平均假相当位温场

5 冷空气的作用

根据黑龙江4个探空站的温度变化,发现850 hPa上嫩江、齐齐哈尔、哈尔滨3站从5日08:00到6日08:00气温呈下降趋势,肇源县处于哈尔滨西部,说明850 hPa上冷空气已经进入,但500 hPa温度变化图上以上3站的气温变化呈上升趋势,说明高空冷空气还未到达,5日20:00到6日08:00,整层空气呈上暖下冷结构,不利于强对流天气的出现(见图4)。7月6日02:00V风沿46°N剖面图,也能反映出冷空气在低层堆积的情况(见图5),在118°E~126°E之间低层盛行北风,越往低层北风的范围越向东扩展,高层则盛行南风,越往高层南风范围越向西分布,说明北风带下冷空气的在低层先侵入,而高层则受南风带来的暖空气控制。图4中南北风的梯度区,可以理解为是冷锋的锋面。

图4850 hPa温度变化图、500 hPa温度变化图

图5 7月6日02:00V风沿46°N剖面图(南风为正)

相对湿度场上也反映出干冷空气的位置,在7月6日02: 00 850 hPa相对湿度场(见图6)上,在黑龙江省中部地区都是相对湿度大值区,相对湿度达90%以上,但西南角和东部地区都是干空气区,西南角的干空气区说明有干空气侵入,干空气侵入阻断了南北两系统水汽的连接,另外,蒙古气旋的旋转加剧了北部冷空气的补充南下,使干冷空气侵入作用更强(图略),阻碍了系统的发展,而东部地区的干空气区不利于系统向东移动和发展。相对湿度场沿46°N剖面图上,118°E~124° E之间,空气在垂直方向上上湿下干,不利于强对流天气发生,124°E~128°E之间底层湿空气区域狭窄,水汽通道无法到达东部地区,导致东部地区降水少,而此区域降水非常明显。肇源县西部乡镇处于118°E~124°E,相对湿度小,且垂直呈上湿下干趋势,因此降水偏少;而东部乡镇处于124°E-128°E,水汽条件好,因此降水明显骗多,12 h降水量达到了暴雨程度。

图6 7月6日02:00 850 hPa相对湿度场、7月6日02:00相对湿度场沿46°N剖面图

这次暴雨过程中,高低空冷空气的到达时间不同步,是这次降水过程中无强对流天气出现的主要原因,在今后预报中,冷空气在高低空的活动都要加以重视。另外,干冷空气的侵入影响了蒙古气旋和华北气旋的完全合并和连接,阻断水汽和能量的输送。

6 小结

(1)暴雨发生前期水汽通量高值区和能量高值区对订正暴雨预报落区有一定的指导意义。

(2)这次暴雨过程中,高低空冷空气的到达时间不同步,是这次降水过程中无强对流天气出现的主要原因。

(3)干冷空气的侵入影响了蒙古气旋和华北气旋的完全合并和连接,阻断水汽和能量的输送。

P458.1+2

A

1002-252X(2010)04-0015-02

2010-8-6

于小锋(1967-),男,黑龙江省肇源县人,兰州气象学校,中专生,助理工程师.

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