满 达 夏 成 陆占东 杨 志
(内蒙古磴口县气象局内蒙古磴口县015200)
临河区、杭锦后旗冰雹天气分析
满 达夏 成陆占东杨 志
(内蒙古磴口县气象局内蒙古磴口县015200)
本文应用常规资料、MICAPS资料、地面自动站资料及雷达资料对2015年7月17日巴彦淖尔市杭锦后旗、临河区出现的一次蒙古冷涡影响的冰雹天气过程进行研究分析。结果表明:蒙古冷涡、低层切变线共同影响的天气背景下,配合高层冷干,低层暖湿的大气环流及充足的不稳定能量是降雹天气的主要原因。垂直风切边、0℃层到-20℃层厚度小有利于冰雹形成。对流云顶高度ET越高,垂直累积液态含水量VIL大,降雹的潜势越大。通过此次天气成因的分析研究,为以后预报工作提供一定的经验依据。
冰雹;冷涡;切变线;多普勒雷达
受蒙古冷窝和低层切变线共同影响,2015年07月17日07时至18日07时,巴彦淖尔市大部地区出现分布不均匀的降水天气,降水主要集中在巴彦淖尔市中西部,尤其乌拉特后旗莫林河达到暴雨量级,雨量为63.1mm,17日12时20分到12时40分,杭锦后旗二道桥、太阳庙、三道桥永进兰出现黄豆大小降雹,持续10~20min。13时到14时临河份子地、乌兰出现黄豆大小降雹,持续10min。后旗杨贵沟以西部分沟口出现山洪。临河区、杭锦后旗遭受不同程度的冰雹袭击,造成大田玉米、葵花、小麦和瓜菜不同程度的损害。其中临河区共4个乡镇,12个行政村,49个村民小组的农作物不同程度受灾,受灾户数1707户,受灾人口5821人,受灾面积1622hm2,造成农业直接经济损失1460万元。杭锦后旗共计3889.36 hm2作物不同程度的损害,直接经济损失5700万元。
图1 2015年7月17日08时500hpa,850hpa高空实况图
形成这次降雹影响系统是500hpa蒙古冷涡及低层切变线。2015年7月17日08时500hpa亚洲大陆两脊一槽环流形式。较深的冷温槽落后于高度槽,高度槽与温度槽夹角约45℃,斜压性较强,有利于冷涡进一步发展。冷中心在阿盟境内,为-12℃。冷空气在槽后西北气流引导下不断进入河套地区,与槽前的偏南暖湿气流交汇造成巴彦淖尔市临河区、杭锦后旗雷雨冰雹天气。
700hpa上,08时受冷窝影响,高度场落后于温度场,说明低渦减弱趋势。850hpa上,套区及上游有弱切变。08时地面锋线南压至套区,冷空气开始影响套区。500hpa、700hpa槽线重合,有利于局地强对流发生。
3.1动力条件
2015年7月17日08时500hpa、700hpa、850hpa涡度场分析,三层均为正涡度区,正涡度中心位于阿盟东部,其中500hpa的中心值为,700hpa的中心值为,850hpa的中心值为,整层均有利于对流天气的发生发展。
对于形成降雹的散度场而言,有利的散度场是低层辐合,高层辐散分析17日20时散度场可以发现,大负值位于500hpa,负值中心位于巴市北部,因此降雹区整层辐合,有利于对流发展。这表明辐合层较高可以促使最大垂直速度层发展到较高,有利于冰雹的形成和凝华增长。
3.2水汽条件
17时08时,巴彦淖尔市上空925hpa比湿为13g/kg,850hpa为10g/kg,700hpa为6.7g/kg,500hpa为2.4 g/kg。说明水汽随高度明显减小,上干下湿,有利于不稳定能量的形成。低层比湿大,为对流天气的发生提供了充沛的水汽条件。
3.3位势不稳定层结
3.3.1温度变化
这次过程,降雹区域上空的气温T和假相当位温随高度增加而减少得快,在降雹时段,,具备发生强对流天气的不稳定层结条件。
3.3.2K指数和沙氏(S)指数
降雹区巴彦淖尔市杭锦后旗、临河区在降雹时段内K指数维持在36℃,沙氏(S)指数维持在-2,具备出现分散性雷雨和降雹的不稳定层结。
3.3.3温度对数压力图
2015年7月17日08时临河温度对数压力图分析,不稳定能量区位于700 hpa~250hpa,表明自由对流高度低,对流上线高。CAPE达到了705 J,K指数38℃,沙氏(S)指数-2.8,具备发生雷暴的可能性。
地面到850hpa风向顺转接近45°,地面到500hpa风速切变6m/s,是弱的垂直风切变,有利于对流发展。
冰雹天气发生的0℃、-20℃层区域为过冷水累计区。,当-20℃层和0℃层之间的厚度越小时,过冷水浓度越大,层结越不稳定,越有利于冰雹的形成。17日08时巴市上空0℃层在650hpa附近,-20℃在400hpa附近,有利于冰雹的形成。
(1)在蒙古冷涡、低层切变线共同影响的天气背景下,配合高层冷干,低层暖湿的大气环流及充足的不稳定能量是降雹天气的主要原因。(2)垂直风切边、0℃层到-20℃层厚度小有利于冰雹形成。(3)对流云顶高度ET越高,垂直累积液态含水量VIL越大,降雹的潜势越大。(4)此次天气过程,冰雹云在多普勒雷达上表现为基本反射率因子剖面图上有悬垂,,且强回波中心悬垂一侧倾斜,有利于低层辐合,高层辐散。
[1]张喜林.巴彦淖尔市气象灾害防御规划.
[2]顾润源.内蒙古自治区天气预报手册[M].北京:气象出版社,2012:282-313.