T639在毕节2010年5月5日强对流天气中的释用分析

胡永松，康学良，李德章，聂 祥，谢 明，吴 新

(贵州省毕节地区气象局，贵州 毕节 551700)

T639在毕节2010年5月5日强对流天气中的释用分析

胡永松，康学良，李德章，聂 祥，谢 明，吴 新

(贵州省毕节地区气象局，贵州 毕节 551700)

2010年5月5日傍晚到6日毕节地区出现了一次雷雨、冰雹、大风等强对流天气过程，部分乡镇出现暴雨。该文利用T639数值预报产品对此次强对流天气过程从环流形势、物理量场等方面进行分析。结果表明：T639物理量场预报结果对预报毕节2010年5月5日强对流天气有较好的指示意义，为此次强对流天气过程提供了有力的预报依据。

T639;强对流预报;释用分析;低涡切变

1 引言

随着数值预报技术的快速发展，数值预报产品在天气预报业务中得到越来越广泛的应用，但由于各种数值预报模式受到模式初始场、边界条件、物理过程、地形、植被以及模式本身的设计等诸多因素的影响，数值预报产品(尤其是对天气要素的预报)无论出现时间、空间分布及要素量级大小都不可避免地存在一定的误差。当今国内全球模式已从T213发展到T639，其数值预报产品从内容、时效、层次上不断增多，已经成为广大预报员在日常天气预报中的参考依据。但是目前T639数值模式运行也还不十分稳定，数值预报初始场与实况场有时候不吻合，还存在一定的误差。数值预报产品所预报的环流形势、要素场在时效、移动、强弱等方面存在的预报误差给天气预报带来一定的困难。因此，在应用各类数值预报产品时，应对模式产品进行解释应用和检验。

本文利用 MICAPS3.0作为分析工具，选取T639数值预报产品对2010年5月5日傍晚到6日毕节地区的一次强对流天气过程分别从环流形势、影响系统、水汽条件、动力条件、能量条件等方面进行分析，以检验T639数值预报产品对此次强对流天气过程的预报能力，为提高此类天气过程的预报水平提供参考。

2 天气过程分析

2.1 天气实况及灾情

2010年5月5日傍晚到6日，毕节地区出现了雷雨、冰雹、大风等强对流天气过程，赫章妈姑、毕节城区、金银山、对坡和大方的大道等地降雹。毕节地区有245个乡镇降雨，其中小雨78个，中雨28个，大雨27个，暴雨14个，最大降水量在黔西的中建，为85.2mm。此次暴雨、大风、冰雹天气给工农业生产造成严重灾害，赫章县妈姑镇一带发生严重的洪涝灾害，洪水漫过桥梁，326国道一段被冲毁，造成6人死亡，3人失踪，数间房屋被洪水冲毁，折断树木、电线若干，给人民生命财产带来巨大的损失。

2.2 天气背景分析

2010年5月5日08时500hPa亚洲地区中高纬为两脊一槽形势，槽区位于贝加尔湖到内蒙一带，中低纬在四川中部有一小槽，高原上有小槽扰动不断分离东移，高空槽与温度槽相配合，副热带高压西伸脊点在95°E，副高西北侧的西南气流把来自孟加拉湾的高能暖湿水汽不断输送至贵州上空;20时副高减弱东退，四川中部小槽东移影响贵州地区，毕节西部偏西南气流加强，威宁本站风速达到18m/s。

5日08时700hPa图上，切变线位于广元—绵阳—巴塘一线，切变线北部有很明显的冷舌，0℃温度线已南压到河套地区，切变线北部冷空气入侵较明显，因此切变线未来将加强发展，20时切变线南压到资中—西昌一线，切变线南侧有一西南风急流，急流轴中心最大风速达到16 m/s。

850hPa从5日08时到20时，毕节地区西北面一直维持一低涡切变，切变南侧一直维持有6～8 m/s来自南海的偏南气流。因此，中低层较强的西南暖湿气流为强对流天气的产生提供了一定的水汽条件。

地面图上，4日08时起，毕节地区一直受热低压控制，5日17时位于河套—川北的冷锋南下影响贵州省，热低压有所填塞，四川资中—仁寿—西昌北面有一地面辐合线生成，20时因川北冷空气不断南下，地面辐合线加强并南压至毕节西部，6日08时地面辐合线压至贵州省的南部一带。

因此，副热带高压东退、中低层切变、西南暖湿气流及冷空气的共同影响是造成此次强对流天气的主要原因。

3 T639数值预报产品对此次强对流天气过程的预报

T639数值预报产品近年在预报业务中已被广泛应用，其物理量场的预报越来越趋于稳定，成为短期预报业务中的主要参考依据。尤其是其要素预报全面，预报时次较多，预报产品时空分辨率高，能清晰地显示形势演变规律，较其它预报产品有其不可比拟的优势。T639数值预报对毕节2010年5月5日强对流过程的预报，各个要素场的配合较好，对毕节地区上层的强烈不稳定反映也较好，本文以T639资料4日20时的实况为初始场，分析其对5日20时到6日凌晨的天气形势和要素预报情况，并将其与实况作对比分析。

3.1 T639环流形势和500hPa实况场对比

以T639资料4日20时500hPa高度场为初始预报场，其24h预报与实况5日20时高度场非常接近(图1)，尤其是在整个欧亚地区中高纬度，实况场与预报场几乎重叠，中低纬度两者均以纬向环流为主，高原上有一些小波动不断分离东移影响毕节地区，但对副热带高压588线位置的预报较实况位置略偏西。

图1 T639 500hPa高度场24h预报场和实况场对比(图中点线为预报场，实线为实况场)

3.2 T639中低层风场和中小尺度切变系统与实况对比

以4日20时T639资料700hPa和850hPa风场为初始场，其24h风场预报与实况场也非常接近(图2)，都反映出贵州省受一致的偏南气流影响，但实况的切变线位置比预报位置略偏北(5日20时700hPa和850hPa实况场图略);但是考虑到毕节地区西高东低的地形，除东部和南部的金沙、黔西和织金海拔低于850hPa外，其余县市海拔均高于850hPa，因此，此次过程影响毕节地区西部的天气系统主要是700hPa切变线，而东部金沙出现的暴雨天气与预报的850hPa切变线的位置预报较吻合。

图2 5日20时700hPa、850hPa风场、切变线系统预报图(图中虚线为实况切变位置，实线为预报切变位置)

3.3 水汽输送条件

从5日23时和6日02时相对湿度沿27°N的垂直剖面图可以看出，5日23时，相对湿度大的区域主要集中在600hPa以下，相对湿度大值中心主要分布在毕节地区西部(104°E)，最大值达到94%，600hPa以上相对湿度较小;6日20时，相对湿度大值区东移至毕节地区东部，毕节地区降水逐渐减弱(图略);水汽通量散度的高空分布与相对湿度分布大体一致，从5日23时水汽通量散度沿27°N的垂直剖面图(图3)可以看出，毕节地区西部上空有一大值中心为-56g·s-1·hPa-1·cm-1的水汽通量辐合中心，说明毕节地区有强的水汽通量辐合，为强降水的产生提供较为充沛的水汽条件;6日02时，水汽通量辐合大值中心减弱东移，毕节地区上空转为+20g·s-1·hPa-1·cm-1的水汽通量辐散中心。此次过程T639对5日08时的相对湿度和水汽通量散度的预报与实况几乎一致，只是数值略有差异，较准确地预报了此次过程的水汽条件，且水汽通量辐合中心与强降水中心有很好的对应关系。

图3 2010年5日23时和6日02时水汽通量散度预报剖面图 (单位：g·s-1·hPa-1·cm-1)

3.4 动力条件

分析涡度和散度图(沿27°N)可知(图4)，5日23时，104°E 600hPa以下有一散度辐合上升中心，中心值为-15×10-5·s-1，500hPa以上为一辐散下沉中心，中心值为15×10-5.s-1，低层辐合，高层辐散，大气的抽吸作用明显，有利于强对流和暴雨天气发生;6日02时，600hPa以下辐合增强，辐合中心东移，毕节地区500hPa以上辐散也明显增强;6日05时(图略)，600hPa以下辐合减弱，500hPa以上的辐散进一步增强，对应毕节地区降水逐渐减弱。分析涡度和垂直速度图也反映出600hPa以下有较强的辐合上升运动，500hPa以上有较强的的下沉运动;5日08时开始，700hPa以下也反映出毕节地区有较强的正涡度平流区，几个物理量都反映出有较强的抬升力作用。

图4 2010年05日23时和6日02时散度预报剖面图 (单位：10-5·s-1)

3.5 能量条件

近年来，能量分析方法已广泛用于强对流天气的分析预报，它反映了大气的热力结构，假相当位温和k指数就是反映大气层结中能量的较好指标，在高温高湿的不稳定大气层结条件下，在高能舌的北方只要有干冷空气侵入，不稳定能量锋区将加强，加剧气层的不稳定性，上升运动发展，在有冷空气入侵的触发条件下，引起不稳定能量释放，非常利于强对流天气发生［2］。此次过程T639能量预报和天气实况很吻合。

3.5.1 假相当位温分析 由假相当位温(图5)沿27°N的垂直剖面图可看出，5日23时到6日02时，600hPa以下边界层内有等θse线发展，中心值位于毕节地区(105°E)上空，中心最大值达78.5℃，θse不断向上发展形成一个上凸的高能舌区域，其北侧能量锋区较强，这与地面辐合线迅速锋生时段吻合，且假相当位温随高度减少，说明气层非常不稳定，有利于上升运动发展;6日05时(图略)，假相当位温高值中心移到贵州省东部，等θse线由密集变稀疏，等θse梯度减小，能量锋区消失，θse中心值减小，毕节地区上空大气层结趋于稳定，降水也基本结束。可见，此次过程中强对流天气发生的时段和T639对假相当位温预报不稳定发展的时间是一致的，上升运动区域与地面冷锋锋区位置基本重叠，地面冷锋迅速锋生发展，造成热低压填塞，前期积累的大量高温高湿的不稳定能量在短时间释放是造成这次短暂而剧烈的强对流天气发生的原因。

图5 2010年5日23时和6日02时假相当位温预报剖面图(单位：℃)

3.5.2 k指数变化分析 从k指数预报变化(图6)可看出，5日17时前，k指数变化不断增加，17时后，k指数缓慢下降，说明过程前期是不稳定能量不断存贮积累的过程，17时后，因冷空气触发引起前期积累的不稳定能量释放，强对流天气开始发生。

图6 5日08时—6日08时k指数预报变化图 单位(℃)

3.6 降水量级及落区预报

分析总降水量24h预报可知，毕节地区以小雨为主，毕节地区东北部的遵义地区5日20时到6日20时累计降水有暴雨出现(累计降水分布图略)，这与实况降水量的量级和落区略有差异，总体上T639对此次24h雨量预报偏小，而大降水量级落区预报偏东偏北，雨量预报在强对流天气预报中难度较大，因为强对流天气主要是由中小尺度系统引起，其突发性和局地性难以预测，加之毕节地区属于典型的低纬度高海拔喀斯特地形，境内沟壑纵横，地形切割剧烈，降水分布受地形影响，时空分布极不均匀，因此T639对毕节地区雨量的预报参考有限。

4 小结

①副热带高压东退、中低层切变以及冷空气入侵是造成此次强对流天气发生的主要原因。

②T639对700hPa切变线位置预报偏东偏北，对毕节地区此次强对流天气的预报指示作用不明显，但是T639中水汽、动力、能量条件等物理量的预报对此次天气过程的发生有较好的指示作用。

③T639累计雨量预报在量级和落区方面与实况对比有一定的误差，客观雨量预报参考价值不大。

［1］ 唐延婧，金秀珍，吴晓萍.2008-08-15大暴雨天气诊断分析及数值预报检验［J］.贵州气象，2009，33：6-9.

［2］ 孙忠欣，侯淑梅.数值预报产品在山东“4·18”暴雨预报中的应用［J］. 安徽农学通报(上半月刊)，2009，5：154-156.

［3］ 朱乾根，等.天气学原理和方法［M］.北京：气象出版社，1981.

P407

B

1003-6598(2011)02-0040-04

2010-06-22

胡永松(1981-)，男，助工，主要从事中短期天气预报工作。