王晓雪 张惠君 高梦竹
(黑龙江省气象台,黑龙江 哈尔滨150030)
黑龙江省土地肥沃,是我国农业大省,春季降水对农业生产有很大影响,如春季降水过多会出现春涝的现象。尤其是每年4 月,气温逐渐回升,雨雪相态转换,湿雪较多,伴有大风等天气影响极大。春季较大降水标准为:全省有15 站24 小时降水量超过10 毫米,其中7 站超过15 毫米;或者15 站24 小时降水量超过10 毫米,其中2 站超过25 毫米;或者7 站24 小时降水量超过25 毫米,其中2 站超过20 毫米;或者全省3 站24 小时降水量超过30 毫米。较大降雪标准为:全省有7 站24 小时降雪量超过5 毫米;或者全省有3 站降雪量超过10 毫米(那济海&张晰莹,2013)。影响黑龙江省春季较大降水的高空影响系统有低涡降水、低槽降水;影响黑龙江省春季较大降水的地面影响系统有蒙古气旋、东北气旋、江淮气旋、冷锋和华北气旋。
过程一为2016 年4 月17 日-18 日, 根据前24h 累计降水量可知(图略),这次降水过程主要集中在黑龙江省东南部,共有7 个国家站降水超过10mm,最大降水量出现在牡丹江穆棱市,降水量达15.8mm。500hPa 高空图上(图1),整个中高纬受深厚的大槽控制,黑龙江省北部不断有冷空气补充。850hPa 高空观测可以看出在黑龙江省东南部有一气旋式环流中心,西北冷平流与东风倒暖平流辐合,在低涡前部暖脊中有东风和东南风暖切变,为暖锋锋生降水。高空影响系统为南来低涡。17 日08时,黑龙江省受到地面低压场的控制(图略),低压中心就在黑龙江吉林交界一带,随着低压逐渐向东北移出我省,降水过程趋于结束。地面影响系统为华北气旋。
过程二为2016 年5 月3 日-7 日, 根据前24h 累计降水量可知(图略),这次降水过程主要集中在黑龙江省东部,暴雨过程。黑龙江省7 站出现暴雨天气,其中最大降水量出现在牡丹江林口县,降水量达79.3mm。500hPa 高度场上(图2)贝加尔湖西侧有一深厚的高空槽向东移动;华北地区有一低压系统位于窄且深的低槽北端,降水区在低涡东部,锋区北端波动处,冷暖平流交汇的地方。西北方不断有冷空气补充,为锋区提供有利条件,降水强度大。高空影响系统为低涡深槽。华北地区有低槽,且温度槽落后于高度槽,冷空气南伸至华南地区。日本海到大兴安岭有西北- 东南向的暖脊,黑龙江省受暖脊控制,锋区密集。地面表现为暖锋降水,在低压北部辐合气流处产生较大降水。地面影响系统为华北气旋(图略)。
过程三为2017 年5 月5 日-6 日, 根据前24h 累计降水量可知(图略),这次降水过程覆盖全省范围,主要集中在黑龙江省西部,大雨过程,其中最大降水量出现在大兴安岭地区加格达奇,降水量达34.8mm。500hPa 高空图上(图3),整个中高纬受“两脊一槽”控制,槽在发展过程中经向度逐渐加大。槽后暖脊向东北伸,脊前有东北风冷平流侵入低槽,与槽前西南风发生辐合,产生降水。高空影响系统为北来的冷空气。东亚为“两脊一槽”的形势,黑龙江省以北受低槽控制,温度槽落后于高度槽,有西北风与西南风冷切变,为冷锋锋生;整个黑龙江省被地面低压控制,且低压逐渐加强。地面表现为冷锋降水。地面影响系统为冷锋(图略)。预报着眼点为高空锋区偏北;低槽(或低涡)内有明显的西北风和西南风切变;低压位置偏北,一般低压中心位于50°N 以北。
过程一降水出现,在850hPa 高度场上存在偏东风,850hPa 比湿为3.75~4.25g/kg;925hPa 比湿为4.5~5.25g/kg(图略)。500hPa 上升速度为- (0.25~0.35)Pa/s;850hPa 上升速度为-(0.125~0.225)Pa/s(图略)。K指数表现为(8~10)℃(图略)。过程二降水在850hPa高度场上存在偏南风,降水发生在低空急流出口区左前侧(图略)。850hPa 比湿为5.5~6.25g/kg;925hPa 比湿为7~7.5g/kg(图略)。500hPa 上升速度为- (0.45~0.55)Pa/s;850hPa 上升速度为-(0.2~0.3)Pa/s(图略)。K指数表现为(9~11)℃(图略)。过程三降水在850hPa 高度场上存在偏南风,并且急流带明显(图略)。850hPa比湿为2.75~3.25g/kg;925hPa 比湿为3.5~4.75g/kg(图略)。500hPa上升速度为-(0.1~0.4)Pa/s;850hPa 上升速度为-(0.1~0.3)Pa/s(图略)。K指数表现为(6~7)℃(图略)。
综合以上个例分析,以2016、2017 两年三次春季较大降水个例为例,影响春季较大降水的高空影响系统为中层500hPa 的高空槽和850hPa 的低涡系统。低涡是黑龙江省春季较大降水的主要天气形势。地面影响系统为华北气旋或者冷锋系统。一般沿槽前西南气流向东北方向移动,并在偏东北方向加强发展。气旋进入东北后,在低压北部产生降水。850hPa 通常配合偏东风或者偏南风急流输送水汽。850hPa 比湿在2.75~6.25g/kg 之间,925hPa 比 湿 在3.5~7.5g/kg 之 间;500hPa 上 升 速 度 在-(0.25~0.55)Pa/s 之间,850hPa 上升速度在-(0.1~0.3)Pa/s 之间;K 指数表现为6~11℃
图1 2016 年4 月17 日08-20 时500hPa 高度场+850hPa 温度场+高空观测
图2 2016 年5 月3 日08 时和4 日08 时500hPa 高度场+温度场+850hPa 高空观测
图3 2017 年5 月5 日08 时和6 日08 时500hPa 高度场+温度场+850hPa 高空观测
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