一次冰雹天气过程的综合分析

来源:用户上传      作者: 苏瑞军　何建业

　　摘 要：本文主要使用常规天气资料、卫星云图和雷达回波资料分析1998年8月12日主要发生在巴彦淖尔市及包头和呼市的降雹天气，分析得出：（1）这次降雹天气发生在08时500 hPa大风轴强中心、沙氏指数SI负值中心及850 hPa与500 hPaθse差值正中心的下风方，对应各中心低层的湿比有效位能为高能舌；（2）卫星云图上是一个边缘整齐光滑的对流积雨云团；（3）雷达回波有明显的V型缺口和悬挂回波特征。关键词：影响系统 物理量 卫星云图 雷达回波中图分类号：P4
　　文献标识码：A
　　文章编号：1672-3791（2013）07（b）-0237-011998年8月12日下午16时至20时左右，在我市及包头和呼市部分地区出现了一次强降雹天气，造成了不同程度的雹灾。这次降雹集中在东经106°E至11l°E之间，黄河以北大青山以南的一狭长地带内，基本上呈东西走向，并每隔几十公里出现“蛤蟆跳”现象。16～17时雹云从巴市乌后旗西乌盖沟至乌中旗两狼山口之间向东南方向移动，出山后入侵河套农区，并开始出现降雹。最大雹粒直径2.5～3.0公分，最长持续时间20分钟以上，使乌中旗、临河市、五原县九个乡镇苏木造成灾害，总成灾面积91168亩，死羊50只，伤一人。19时30分左右包头地区的国庆、东园降雹，最大有鸡蛋大，12000亩农作物受灾，严重的甚至绝收。20时呼市地区降黄豆大冰雹，无灾。1 大尺度环境场及影响系统分析8月12日08时300hPa天气图上，黄河中段向北到蒙古国，然后一直向东至我国东北的大部分地区（42°N以北，98～130°E）为宽广的低槽区，对应500 hPa天气图上该区域也为低槽区，从贝加尔湖到哈密一线有一槽存在，在蒙古国至我区阿盟的巴彦毛道（40～45°N，105°E）有一零下16℃的冷中心，在包头至成都还有另一短波槽。河套地区处在阶梯槽中，北部槽区前部，受西北偏西气流控制。配合贝加尔湖到哈密的低槽在700 hPa和850 hPa图上都有相对前倾的槽与其相配。同时从低槽区的西侧到南面在300 hPa到700 hPa均有一条明显的比较窄的先西北后偏西的大风轴，风向转变基本集中在河套地区，在大风轴上，500 hPa位于河套西北附近有强风速中心。另外700 hPa图上，沿黄河中段一线（40°N附近）有明显的风速切变，850 hPa这一带则有西南或偏南气流存在，起到输送暖湿空气的作用。地面图上在中蒙边境（105°E，42°N）附近有一低压区，配合有平直的冷暖锋。以上分析看出，在降雹区低层为西南暖湿气流，而中高层则存在冷平流，符合上干冷、下暖湿的天气条件。2 物理量条件分析2.1 沙氏指数SI沙氏指数SI是表示对流层中下层稳定度的定量指标。8月12日08时沙氏指数分布图（图略）上，在河套的西北角有范围比较大的为-4 ℃的低值中心，表示中低层存在不稳定。这次降雹就出现在这一低中心的下游，从平流的观点看，这个区域是不稳定和将要变得不稳定的区域。2.2 500 hPa风场和湿比有效位能场分析500 hPa风场和低层能量场，在河套的西北角500 hPa大风轴上有16 m/s的强风速中心。湿比有效位能垂直剖面图（图略）上，在强风速中心的低层有一高能舌，降雹就发生在风速中心及高能舌的下风方。2.3 假相当位温θse从850 hPa与500 hPaθse差值的分布图（图略）可以看山，在河套西北角有一正值中心，说明此处中层有不稳定层存在，而且具备了上干冷、下暖湿的条件，降雹也出现在此中心的下风方。3 卫星云图分析从8月12日每隔一小时发送的GMS卫星云图看出，影响这次降雹天气过程主要是对流积雨云团。14时，在河套北部到西北附近已有一条由小云团或单体组成的不连续的云带，其中靠近河套西北附近的小云团Cl发展很快。15时发展成比较大的云团，呈东西走向，到了16时云团的范围扩大，在高空风的影响下，云团的上风方边缘清楚，结构紧密，下风方边缘模糊，有云向东伸展，云顶温度在-30 ℃以下，说明云层深厚，对流强烈，此时在云团C1的右后侧出现积雨云团C2。根据有关资料，16时左右，在巴市的五原、乌中旗出现降雹。17时云团C2并入Cl（图略），C1云团向东南方向发展，范围更大，西到西北部，云团的边缘更加光滑整齐，此时临河正处在云团的上风边缘处，17时左右开始降雹。18时云团C1继续向偏东方向移动，云顶温度约-39 ℃。19时云团Cl东移并处在包头市的上空，云团西南部的云顶温度略有下降，云团结构紧密。19时30分左右，包头开始降雹。到了20时，云团的西北部分结构开始松散，而西南到南部的部分边缘清楚，结构紧密，东部似有云砧向东伸展，云体范围开始减小，此时云团已进入呼市上空，呼市有降雹，但无灾。21时，云团明显减弱，降雹天气结束。对流云团从14时到21时，持续时间8个小时。4 雷达回波分析对流云团C1位于包头市上空时，位于包头市市区的711三公分波长数字化雷达在降雹前后观测到—系列回波图。其中最有雹云回波特点的是19时10分和19时25分。19时10分PPI图（图略）上，在测站东北部10～40公里之间有复合单体，最强的回波中心位于复合单休的西南，距测站东北方向12～18公里之间，中心强度60～65 dbz，主体面积约30×10平方公里，在其后部有十分明显的V型缺口。RHI图（图略）上，主体回波高度11.5公里，回波强度60～65 dbz，强度50 dbz的回波高度8公里。19时25分PPI图上，主要回波分布在测站东到东北部20～55公里之间，强中心位于测站东部21～30公里之间，强度60～65 dbz，面积约25×20平方公里。RHl图上，主体回波高度12公里，强度60～65 dbz，有明显的悬挂体回波结构。这些都是雹云的典型特征。5 结语（1）这次降雹发生在08时500 hPa大风轴强风中心、SI负值中心及850 hPa与500 hPaθse差值正中心以及低层湿比有效位能高能舌的下风方，在黄河以北、大青山以南的狭长地带内。（2）这次降雹产生在边缘整齐光滑的对流积雨云团中，此云团14时在上述三个中心的下风方附近生成，在向偏东方向的移动中发展，21时以后减弱消亡，持续时间8小时。（3）这次降雹的雷达回波是一个复合单休，中心强度60～65 dbz，高度11～12公里，有明显的V型和悬挂回波特征。参考文献[1] 白肇烨，徐国昌，等.中国西北天气[M].北京：气象出版社，1991，3.[2] 顾润源.内蒙古自治区天气预报手册[M].北京：气象出版社，2012，7.
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