白城市一次飑线过程的雷达回波特征简析

2018-05-14 09:06袁芝华金岩岩
丝路视野 2018年18期

袁芝华 金岩岩

【摘要】本文对2015年8月2日白城市洮北区三合乡、白城市的洮南蛟流乡出现的局地强对流雷达回波资料进行分析。分析结果表明,这次强对流天气过程虽然从天气形势上很难做出预报,但从多普勒天气雷达资料上仍可分析出一定的预报特征:该风暴具有飑线型回波特征,预示风暴中可能产生雷暴大风冰雹天气;冰雹指数对强对流天气的预报具有一定的指示意义,尤其当持续出现“可能”或“肯定”报警时,往往表示风暴已经发展成熟,极有可能产生剧烈的强对流天气;中尺度切变和高空低涡成为对流不稳定的有效触发机制。

【关键词】雷暴大风冰雹;回波特征;冰雹指数

一、引言

飑线是呈线状排列的对流单体族,长和宽比大于5:1,典型生命期大约为几小时,常会引起局地的强烈天气,如雷雨、冰雹、大风等强对流天气。2015 年8月2日,在白城市产生了一条EN-WS 走向的飑线, 向测站方向快速移动,14时30分至17时,白城市的洮南蛟流河乡先锋村、姚炎村、山河村、蛟河村、龙山村5个行政村遭受风灾,并伴有雷暴、阵雨。风灾持续20分钟左右,瞬间风力可达七级以上。白城市洮北区三合乡、金祥乡、东风乡、东胜乡、岭下镇、平台镇、青山镇及西郊办事处等8个乡(镇、街道)共计53个行政村遭受风雹灾害。受此天气影响,造成玉米、高粱、水稻等粮食作物出现大面积成片倒伏;烟叶、水果等经济作物也都不同程度受损。据统计,此次灾害共造成33588人受灾,农作物受灾面积11794公顷,成灾面积6199公顷,绝收面积6公顷,直接经济损失4722万元。这次天气过程是由于强对流发展而产生的。本文以天气形势为背景,对此次冰雹、大风的飑线过程的雷达回波特征进行分析。

二、天气背景

500hpa环流特征:8月1日20时500hpa高空上是两槽一脊,白城市处在弱脊控制,槽位于贝加尔湖的东南侧,是一个辐散的槽,未来是发展的;白城市的西南侧盛行西南气流,但高空急流还未建立。到2日08时高空槽发展成低涡,涡中心位于115°E、50°N,且涡后有温度槽配合,涡前西南气流加大,最大达到20m/s,高空急流刚刚建立,白城市正处在高空急流的右后方约1.5个经距;涡后不断有冷空气下滑,与低涡前部的暖湿空气交汇 。

850hpa环流特征:8月1日20时白城市正处在弱低涡前的东南气流之中;在120°E--128°E,,43°N附近存在西南风与东南风的暖式切变线;2日08时低涡加强且东北抬,涡前西南风加大,达到12m/s ,低空急流建立,暖式切变正好压白城市的南侧,白城市处在暖脊中,这种上冷下暖的大尺度环流形势为强对流天气产生提供了有利的条件。白城市处于蒙古气旋冷锋前的暖区中。因此,本次强对流天气的形成主要是高空低涡叠加在低层暖空气之上,造成大气层结不稳定,低层切变线与地面气旋相叠加,加强了辐合上升运动,触发对流不稳定能量释放,产生强对流天气。

三、雷达回波特征分析

(一)飑线强度回波演变分析

12时31 分为飑线形成的初始阶段,在白城雷达站西侧90km一带出现一宽10km,长100 km 南北向的多个分散单体的带状回波,回波最强中心50dBz,回波迅速发展东移,14 时00分, 回波已经发展成一个EN-WS 走向的宽12 km,长120km 有四个强中心的飑线回波,回波最强中心达到53 dBz;14 时10分,不均匀的直线型飑线回波开始出现波动,同时出现后侧入流缺口,标志着中层有干冷气流加速进入流体, 导致在中心部位的对流单体更快地向前运动,在强回波右侧最先出现尖状回波特征,抬高仰角6°时依然存在。14时16分, 飑线前沿一部分回波演变为有两个正弦形式波形的弓形回波, 14 时26两个正弦回波逐渐合并,后侧入流缺口模糊,15时03分,飑线在白城市上空,15时19分回波移出本站,正是此回波在洮北区、洮南和镇赉的产生雷暴、冰雹和大风天气。

(二)冰雹指数(HI)分析

冰雹指数是CINRAD/CC PUP程序提供的1个判断冰雹产生的可能性产品,也是风暴结构是否产生冰雹的一个指标,与风暴结构产品同时更新;它包括降冰雹概率,强冰雹概率和最大冰雹尺寸;在可能生成冰雹的区域显示冰雹符号,符号内的数值表示可能出现冰雹的最大尺寸。从本次降雹产品可以看出,12:31时,测站西侧飑线出现位置就有空心三角形的“可能”的报警和实心三角的“肯定”的报警,路径和飑线的路径一致,冰雹指数的“肯定”的报警几乎连续出现,一直预报到飑线移出,由此可见,冰雹指数对强对流天气的预报具有一定的指示意义,尤其是当持续出现“可能”或“肯定”报警时,往往表示风暴已发展成熟,极有可能产生剧烈的强对流天气。

四、结语

从文中阐述的飑线过程的雷达回波特征得出几点启示:一是尺度切变和高空低涡成为对流不稳定的有效触发机制,为本次天气过程的发生发展提供了有利的背景。二是此次雷暴、大风和冰雹天气是飑线风暴影响所致。三是本过程中,冰雹指数产品对冰雹的预警很有效。四是強对流天气预报难度较大,今后的预报服务工作中,应注意多普勒天气雷达二次产品的应用。

参考文献

[1]俞小鼎,姚秀萍,熊廷南.多普勒天气雷达原理与业务应用[M].北京:气象出版社,2006.