陈 静,赖积强,王春贵
(1.福建省松溪县气象局,福建 松溪 353500;2.福建省云霄县气象局,福建 云霄 363300)
南平市是福建的一个地级市,位于福建省的北部地区,东北部与浙江为邻,东南部临近宁德市,西北部毗邻江西省,西南部与三明市接壤。该地区受到剧烈构造运动的影响,表现出较为明显的构造地貌特征,低山广泛分布,山间小盆地与河谷交错其中。南平属于中亚热带季风湿润气候区,常年的平均温度在17.9~21.2℃,年降雨量在1430~2032mm。光热资源充沛,日温差较大,雨量充沛但分布不均。特殊的地形地貌与气候条件等多种因素的综合作用导致该地区冰雹、干旱、大风、洪涝等气象灾害频繁发生,由此造成的影响与损失不容忽视。针对南平市2016年4月26日的一次冰雹天气过程进行分析,既能够为今后此类天气的预报、服务及分析工作提供一定的参考,又能够最大程度减少此类灾害造成的影响与损失。
2016年4月26日福建省南平、三明等地区遭遇鸡蛋大小的冰雹袭击,冰雹最大直径为3cm。冰雹天气过程发生时还伴随有强雷电、强降水8~11级大风。其中有176个站点达到暴雨级别,20个站点达到大暴雨级别。其中松溪县祖墩、渭田等乡镇受灾严重,部门居民的房屋被冰雹砸中,农作物也不同程度受损,由此造成的损失较大。
26日08时,在850hPa切变出现在江西省的西部地区,急流出现在江西的中南部地区,其风速最大为16m/s。在江西省的东部及福建省的西部地区出现有850hPa湿舌及500hPa干舌,并且表现出较为明显的上干下湿结构。200hPa分流区出现在福建省的西北部地区。08时南平探孔K指数为41,0度层的高度为4.3km。
26日14时,850hPa切变逐渐由江西东部往东移动进入福建省,其强度也有所加强,风速最大达到22m/s。福建省中西部地区维持有上干下湿结构及高层辐散低层辐合结构,在地面还出现有高低压结构及温度锋区,温度锋区呈现出东北西南走向,温度梯度在10℃以上,暖低压出现在江西、广东、福建三省的交界位置处。
到26日20时,850hPa切变移动至福建西部及广东北部,急流逐渐东移南压并有所减弱,此时风速最大为12 m/s。在500hPa位置处存在有短波槽逐渐向东移动至广东中北部地区,上干下湿结构消失,与850hPa切变形成前倾结构。200hPa分流区逐渐南压至福建中南部地区。地面锋区逐渐向东移动入海,江西、广东、福建三省的交界位置处的暖低压继续维持。
(1)水汽条件。水汽通量可以较为详细地反映水汽输送的方向及其强度。4月26日我国南部沿海地区850hPa及700hPa位置处存在有低空急流,并呈现出西南走向,其中心位置处的风速达到16m/s。暖湿空气带也形成一条较为明显的湿舌,导致低层水汽处于辐合状态。强度较强的西南急流把水汽输送至华东沿海地区,并向东移动入海。与此同时,700hPa急流的中心位置也逐渐向东移动。在850hPa位置处,本场位于急流带的西部,正切变涡度区出现在激流轴的左前方,对对流天气过程的发生较为有利。26日14时,水汽输送平流有所加强,此时相对湿度也明显升高。较为强烈的上升运动及水汽辐合为暴雨、冰雹强对流天气的发生、持续与发展创造了有利条件。
(2)动力条件。冰雹天气过程发生时,大气往往会表现出高层辐散、低层辐合的高低空形势配置,进而加速强对流天气过程的发生。冰雹天气过程发生之前,200hPa高空位置处,江西、广东、福建交界处已经形成高空辐散中心,到14时辐散区与海上辐散区交汇并逐渐向东移动切有所扩大。高层产生较为强烈的抽吸作用,导致低层气流出现上升运动,使不稳定能量得以释放,进为强对流天气创造了有利条件。
(3)雷达资料分析。此次冰雹天气过程可以分为两个阶段:其一为午后对流云团加强并东移阶段;其二为夜间对流云团在福建西南部持续维持阶段。
(4)午后对流云团加强并东移阶段。冰雹天气过程发生时,雷达资料显示中低层存在有较大的风切变,14时之后与地面距离1km位置附近的西南风明显增强,飑线逐渐接近,随着高度的逐渐降低,风力有所增强。3时左右与地面距离0.2km位置处的风力为17m/s。过境之后1.2k m以下的风力明显减小,风向也转为西北风。此次飑线主要以冰雹、大风、雷雨等为主,短时强降雨为辅。16时之后有所减弱,主要是由于飑线快速移动,与主系统距离较远导致缺少环境场与之相配合。另外,飑线出现之前激发出2个较为明显的超级单体,出现有中气旋,其西南部的西南风雨环境场的西南风配合处的风力最大,达到49m/s。同一时刻液态含水量的最大值为65kg/m2,然而当其含水量在40kg/m2以上时,0度层与地面距离小于5km,-20度层处存有有50dBz的发射因子时就有可能引发冰雹天气过程。
(5)夜间持续性降水。23时55分雷达组合反射率及剖面出现较为松散且低质心的多单体结构。0速度线呈现出L型,表明存在有锋面,而且锋前维持有较为稳定的西南急流。雷达风廓线显示1.2km之下风速较小且基本无变化,之后切边移出。与此同时,上游前倾槽生成回波,500hPa引导气流及切边线的缓慢移动,加上稳定的西南急流导致福建形成列车效应,有利于冰雹天气的发生与维持。
(1)福建省中西部地区维持有上干下湿结构及高层辐散低层辐合结构,在地面还出现有高低压结构及温度锋区。到26日20时,急流逐渐东移南压并有所减弱,在500hPa位置处存在有短波槽逐渐向东移动至广东中北部地区,上干下湿结构消失,与850hPa切变形成前倾结构。地面锋区逐渐向东移动入海,江西、广东、福建三省的交界位置处的暖低压继续维持。这一天气形势引发冰雹天气过程;
(2)低层辐合高层辐散、低层西南急流、上干下湿及地面温度锋区等为冰雹天气过程创造了有利的水汽与动力条件;
(3)飑线呈现出较为明显的弓形回波,其后部入流急流与前部辐合特征;在中等之上的垂直风切变环境当中,与0度层高度及高悬强回波相符合的条件下,如果回波呈现出悬垂特征,且表现出界弱回波区,则表明冰雹天气发生概率较高。