试论一次冰雹天气过程的诊断分析
来源:用户上传
作者:
[摘要]冰雹作为一种较为严重的自然灾害，它会对人民的生产生活产生较大影响，并造成社会经济损失。冰雹是一种灾害性较强的强对流天气，它的发展速度快，持续时间短，受地形及其他因素影响显著，因此预报难度较大。本文通过对一次冰雹天气过程进行诊断分析，从而寻求科学预报的良好方法。
[关键词]冰雹天气 过程分析 气流 动力条件
[中图分类号] P45 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-1-205-1
加强冰雹恶劣天气的预报，能够更好的保证地区居民的生产生活。冰雹作为一种影响广泛，且破坏性也相对较强的恶劣天气，通过对它的预报增强人们的防范意识，以降低经济损失。在现实工作中，冰雹的形成具有很多的不确定性因素，不同的环境会对当地的天气造成不同的影响。尤其是在强对流天气中，虽然容易出现冰雹现象，但是对其进行准确的预报还存在一定的难度。
1天气概况
2013年7月4号博尔塔拉蒙古自治州温泉县发生冰雹灾害。该过程持续时间比较短，并且还伴有大风雷雨等天气，给当地的生产生活都带来比较大的影响。从7月4日以来温泉县就开始受到强对流天气的影响，并且还受到亚洲大陆低压作用，出现阵雨天气，山区局部地区降水量达到暴雨级别。7月4日午后16点05分开始，温泉县城出现降雨，16点08分降雨增大，出现了强冰雹、大风天气过程，测站冰雹最大直径为15毫米，平均重量1.3克，维持时间为5分钟（16点08分到16点13分降雹），降水量为15.9毫米，极大风速为21.6米/秒，达9级风。此次强对流云系自该县西部生成至博乐市乌图布拉格镇逐渐消亡，共移动路径100余公里，由于其强度大、影响范围广，形成了极强的冰雹、大风、短时强降水，导致大面积作物受损，经济损失量也比较大。
2高空天气资料分析
2013年7月4日16时500hPa高度场分析，包括西北地区新疆、青海、甘肃、宁夏、内蒙古等地，大部分受到西北气流的影响，并且来自南部华北一带的热空气和来自北方蒙古一带的冷空气相会于博尔塔拉蒙古自治州温泉县一带。其中来自北部的冷空气和来自南部的暖湿气流势力相当，再加上亚洲低压涡旋的分裂短波，使得该地区的水汽急速上升，在高空形成比较大水汽密度，为冰雹的形成提供了大量的水汽条件。此外，受到温泉县当地的山地地形影响，使得暖空气无法北上，冷暖气流汇聚于此，从而导致午后出现雷雨、大风冰雹等天气。从以上分析得出，冰雹天气的出现和当时的天气系统、环流条件以及当地的地形有着密切联系。
3冰雹形成的物理条件
3.1水汽条件
7月3日该地区出现短暂的强降水过程，而且相对雨量也比较大，这就增加该地区的空气中的水汽含量。7月4日博尔塔拉蒙古自治州温泉县开始出现大范围的降水过程，对流天气明显出现，水汽量的增加，并且使其达到基本饱和的状态，为冰雹天气的出现提供了一定的水汽条件。对于7月4日冰雹前500hPa探空资料进行分析可以卡出，温泉县的上空温度露点<6摄氏度，这样就会使得当地的水汽条件达到饱和状态，这就为冰雹粒的增大提供了更多的水汽。
但是充足的水汽供应还远远不够，还需要水汽的不断输送，通过对7月4日16时的700hPa的水汽通量分析，博尔塔拉蒙古自治州温泉县地区的水汽通量的高值区就在该地区，最大水汽通量值达到15g/（hPa・cm・s）这就说明该地区的水汽输送量比较大。温泉县的西南地区有一个水汽辐合中心，其中心的水汽通量散度为-12g/（hPa・cm・s），因此该县会出现水汽辐合现象，为冰雹的产生提供更多有利天气条件。
3.2热力条件
过大的温度差异可能会导致冰雹天气的出现，而且温度之间差异越大，越会导致更强的对流力度。其主要表现为垂直运动和水平运动。根据当地天气图分析可以得知当天该地区的大气温度垂直结构为上冷下热。而且从地面的风场也可以看出，地面的辐合，这些都有利于气流的上升，影响到该地区天气系统的稳定。
3.3-20摄氏度和0摄氏度高层
-20摄氏度和0摄氏度高层分别是水滴自然冰化区下界和冷暖云的分界线，因此它对冰雹形成分析有着重要的作用和意义。其中比较有利于形成冰雹的0摄氏度高度一般在3km的高度。该处的流云可以向高处发展，而低层的水汽则会通过上升运动为冰雹粒的增大提供更多水汽条件，而且其降落时也不至于因暖流层过厚被融化。在本次温泉县冰雹天气发生的过程中，-20摄氏度层高度大约在400hPa附近，使得他和0摄氏度高层形成适合的厚度，导致该地区高层冷空气的进入，结构性的对流不稳性增加，在高空中的冰雹粒就会越来越多。当空气的摩擦力无法承载冰雹粒的重量时，冰雹粒就会降落，从而在温泉县地区形成大面积的冰雹灾害。
3.4强的垂直风切变
冰雹的形成不仅会受到水汽、热力等条件的影响，还会受到垂直风切变的影响。所谓垂直风切变主要指水平风随着高度的变化而产生的变化。在温泉县本次冰雹过程中，当地的湿度相对比较稳定，受到不稳定性及抬升的深厚湿对流的影响，当地的垂直风切变的对流性风暴组织特征增大。博尔塔拉蒙古自治州温泉县地区有着比较明显的垂直风切变，正是这种垂直风结构增加了垂直上升运行的发展情况，这样就会更利于水汽的输送，为冰雹的形成提供了水汽输送的动力条件。
4总结
通过对博尔塔拉蒙古自治州温泉县2013年7月4日的冰雹状况分析，为该地区今后的冰雹预防工作提供更多的资料基础。冰雹产生的条件较为复杂，本次冰雹形成主要是受到来自南部华北一带的热空气和来自北方蒙古一带的冷空气共同作用的结果，加上当地地形的影响，使得冷暖空气的势力加强。在冰雹发生前，该地区曾出现雨水天气，为冰雹的形成提供了水汽条件。该县西南地区有一个水汽辐合中心，帮助这些水汽进入到高空，由于高空温度低于0摄氏度，使得水汽凝结，形成冰雹。因此在今后的工作中需要引进先进的预防分析设备，提前做好对流天气准备，做好冰雹防御工作，减少人民生命财产损失。
参考文献
[1]魏勇，赵俊荣，王存亮等.新疆石河子地区一次冰雹天气的综合分析[J].沙漠与绿洲气象，2010，2（6）：99-100.
[2]宋晓辉，柴东红，蔡守新.冰雹天气过程的综合分析[J].气象科技，2007，35（36）：78-79.
[3]张霞，周建群，申永辰.一次强冰雹过程的物理机制分析[J].气象，2006，31（5）：63-64.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-5311273.htm
