赣州市4.11冰雹过程过程分析

2013-04-29 00:42李秀山曾江王柳青
科海故事博览·科教论坛 2013年6期
关键词:冰雹

李秀山 曾江 王柳青

[摘 要]:2012年4月11日赣州市北部部分乡镇出现冰雹和大风天气,损坏了大量房屋;农民种植的烟叶遭到大面积损坏,另外兴国县境内有两处低压电线受损。本文利用常规天气资料进行中尺度分析此次强对流天气过程的环流背景,再通过卫星云图和雷达资料(赣州市雷达为CINRAD-SC雷达)分析这次强对流天气过程发生发展的演变动态。通过分析得出4月11日有干冷空气侵入赣州中高层大气,同时底层有西南急流带来的充沛水汽和强盛的暖平流,同时地面以及边界层辐合线在强对流的发生过程起到了相当大的作用。

[关键词]:冰雹 中分析 卫星云图 多普勒雷达产品

1.天气实况及灾情

4月11日17时左右,石城境内横江、琴江、龙岗三个乡镇局部遭受风雹灾害,受灾3000余人,烟叶受灾面积854亩,其中绝收80亩,全县共造成直接经济损失300万元,其中农业经济损失120万元,家庭财产损失180万元;4月11日17时15分左右,瑞金日东乡炉坑村、湖陂村、沿冈村、赣源村、龙井村、湖洋村、樟坑村、日东村等8个村出现了雷雨大风天气,并伴有冰雹,冰雹最大直径2.5毫米(未收集到灾情);4月11日下午14时至16时兴国县自均村—永丰、隆坪—龙口、埠头—杰村、社富—樟木、梅窖一带出现了大风冰雹天气,风力普遍在8-12级(17~33米/秒)之间,其中均村乡最大12级(33.9米/秒)。沿途部分地方出现冰雹,其中均村乡中洽村、龙口镇睦埠村、社富乡东韶村等地最大冰雹直径达2~3cm,全县屋顶瓦面不同程度受损398户,受损面积4860平方米;有两处低压电线共300米受损;烟叶受灾面积75亩,秧田兽宴面积20亩;估计经济损失250万元。

2.天气形势

10日20时500hpa中高纬东北地区北部-内蒙古北部-新疆北部一带为一横槽,巴尔喀什湖附近存在一阻塞高压,华北地区到江南西北部为西风带短波槽。850hpa西南地区存在低涡,赣州市处于西南急流核上(风速为14m/s)云南地区到贵州、湖南南部存在一条暖式切变线,同时在山东半岛到江南北部为一条冷式切变线(图略)。11日白天,阻高崩溃,高层冷空气到达河套附近,高原东侧有新的波动生成且缓慢东传;700hpa和850hpa上赣州位于西南急流核附近,11日08时到20时西南急流偏南风量明显加大,同时又有暖式切变线由华南迅速北抬到赣北地区;925hpa上11日08时赣州处于西南强风速带上,截止至20时有东北气流达赣州北部,对流天气减。

3.中分析诊断

11日08时,850hpa赣州市位于温度脊附近,北部位于急流出口区,同时存在一条从华南北部伸展到赣州南部的湿轴,赣州全区比湿均在10g/kg之上。700hpa赣州位于西南急流右侧,也位于12小时0变温线附近,赣州站T700-T500=17℃,同时在湖南东部有一条温度槽,500hpa上温度槽和高度槽都在赣州上游的湖南东部地区。

此外,11日08时925hpa上两广地区到赣州西北部一带为一条8m/s的显著西南气流,切变线位于赣州市与赣中交界一带,赣州为切变线南侧的高湿区中;地面图上赣州市露点温度均在24℃以上,辐合线位于华南北部到赣州南部,在08时到14时六小时内地面辐合线北抬至赣州北部,此时正好对流天气在赣中开始发展并不停东传。

11日0度层为600hpa,利用当日14时地面温度和露点温度对探空进行订正:抬升凝结高度为995hpa,SI=3.1℃,K=36.3℃。同时下沉有效位能也相当大。

4.卫星云图

14时起始对流云团出现在吉安永丰县,15时不断向东发展,逐渐影响我市宁都、

兴国、石城和瑞金市北部,16时对流云团主体位于福建中部以北,位于赣州北部偏西位置的对流云团开始消亡,17时对流云团开始移出我市。

5.雷达产品的释用

1.基本反射率

从2.4度仰角雷达基本反射率因子产品上看,14:01回波进入兴国县时为东西线状分布,东段提前进入兴国县的西北角,最强回波中心位于兴国与万安交界处,为67dBz,之后带状回波沿我市北部一带东移,带状回波宽度有所加大,而且强回波的组织性比较好;14:39兴国的西部大部分地区被50dBz以上的回波覆盖,最大强度达到64dBz;15:11强回波中心的形态有所改变,由前期的带状改变为较小的块状,强值中心维持在60dBz以上;15:43

2.组合反射率

当回波移入到兴国县时强回波质心不断加强,14:55出现了最大74dBz的强回波质心,在回波东移的过程中回波质心强度一直维持在65dBz以上,且在兴国与赣县交界处沿水平方向东移,15:53回波减弱,当回波在17时之后移入石城境内时,回波强度有一次跃增,最大回波强度达74dBz,在汤兴之等人[1]的研究中提到回波会出现跃增现象,这一跃增常出现在地面降雹之前并有一定的提前量,这一特殊现象有助于提前进行冰雹预警。因此17时之后石城境内出现风雹灾害。

3.基本速度和回波顶高

根据基本速度产品的演变分析得出:0.5°仰角上在14:39兴国的西北部出现一个-20m/s、5m/s的中气旋,维持一个体扫的时间;14:50在2.4°的产品中兴国的西部边界生成一个-27m/s、1m/s的中气旋;15:16兴国和宁都境内分别出现了中气旋H4和K2,前者维持了两个体扫的时间,后者为一个体扫时间;15:37兴国北部出现中气旋A5;15:48宁都中部出现中气旋D3(-10m/s、10m/s);15:58宁都南部又生成一个中气旋(-27m/s、10m/s);在接下来的一个小时内宁都南部、瑞金北部和石城境内不断有中气旋生成,且维持时间较长。

从回波顶高产品来看,回波进入兴国时14:55到15:27这段时间在兴国境内一直存在大于15km的回波顶高,根据当天探空曲线分析来看0度层大概为4km左右,因此在4-15km这段高度层中给冰雹的增长带来非常有利的条件

6.结论

1.在中高纬高空冷空气活动频繁时,有冷平流到达西南地区以及江南地区,以中高层干冷势力侵入我市上空。

2.在春季,西南急流已经建立,西南急流的作用不仅提供底层充沛的水汽,同时作为暖势力给我市带来明显的暖平流,此外,低空西南急流提供底层辐合条件,当急流偏南风量加大时底层不稳定能量明显增大。

3.在我市发生的中高层弱的冷平流叠加到底层暖湿输送带上导致了我市北部的强对流天气。

4.这次冰雹过程中,当地面辐射加热的同时西南风加强导致地面辐合线北抬,辐合线东段和底层西南急流出口区、底层湿舌、850温度脊、中高层负变高区叠加时,强天气便发生了。

5.值得注意的是,经过订正后的探空图上零度层位于600hpa,在600hpa上存在比较多的cape分布,因此水凝物粒子在零度层以上还能在环境正浮力作用下继续爬升,由于垂直方向上风切变不是很明显,因此雹粒比较小。

6.根据雷达产品特征来看,此次强对流天的回波特征表现为回波强度大且梯度也大,而且强回波带有一定的组织性,最大回波顶高冲破了对流层顶;在基本速度方面,强回波带上不断有中气旋生成,并与降雹的时间对应的比较好。

参考文献:

[1] 汤兴芝,黄兴友.冰雹云的多普勒天气雷达识别参量及其预警作用.暴雨灾害,2009,28(3):261-265.

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