呂 爽,馮 琦
(綏化市氣象局,黑龍江 綏化 152002)
冰雹是黑龍江省常見的一種災(zāi)害性天氣,幾乎每年都有發(fā)生,而且具有尺度小、發(fā)展迅速、危害性大等特點(diǎn),運(yùn)用常規(guī)天氣資料準(zhǔn)確預(yù)報(bào)冰雹的落區(qū)和強(qiáng)度難度相當(dāng)大,近幾年,Micaps平臺(tái)的開發(fā)利用、衛(wèi)星云圖的加密傳輸和多普勒雷達(dá)使用,對(duì)強(qiáng)對(duì)流性災(zāi)害天氣的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)提供很好的幫助,但對(duì)區(qū)域性的冰雹天氣預(yù)測(cè)還是顯得力不從心。
北林區(qū)7月8日三井鄉(xiāng)、三河鎮(zhèn)、東津鎮(zhèn)、張維鎮(zhèn)受冰雹侵襲,總受災(zāi)面積17 504 hm2,其中絕產(chǎn)面積2 314 hm2。
綏棱縣7月8日凌晨泥爾河鄉(xiāng)、后頭鄉(xiāng)、上集鎮(zhèn)遭受冰雹災(zāi)害,受災(zāi)面積20 000 hm2,其中成災(zāi)面積8 533 hm2,絕產(chǎn)面積200 hm2。
蘭西縣康榮鄉(xiāng)七個(gè)村受到冰雹襲擊,受災(zāi)農(nóng)戶達(dá)480人,受災(zāi)面積960 hm2,經(jīng)濟(jì)損失500萬元。
肇東市7月8日洪河鄉(xiāng)境出現(xiàn)冰雹,冰雹最大直徑約為6mm,持續(xù)時(shí)間將近5min,造成11 315 hm2的玉米受災(zāi),其中重災(zāi)約2 855 hm2,總體減產(chǎn)25%,烤煙受災(zāi)面積為133 hm2,造成減產(chǎn)35%左右,經(jīng)濟(jì)損失大約500萬元。
慶安縣7月8日凌晨出現(xiàn)局地強(qiáng)對(duì)流天氣,慶安觀測(cè)站不到1 h降雨就達(dá)26.0 mm。豐收鄉(xiāng)不到1 h降雨達(dá)24.0 mm。民樂鎮(zhèn)、致富鄉(xiāng)遭受冰雹襲擊,歷時(shí)11min,冰雹最大直徑1.2mm,歡勝鄉(xiāng)、同樂鄉(xiāng)、建民鄉(xiāng)出現(xiàn)內(nèi)澇,共5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)12村受災(zāi)。經(jīng)統(tǒng)計(jì):農(nóng)作物受災(zāi)面積3 000 hm2,成災(zāi)面積2 000 hm2,絕產(chǎn)面積650 hm2,受災(zāi)人口6 980人,直接經(jīng)濟(jì)損失580萬元。
安達(dá)市肯泡鄉(xiāng)遭受冰雹災(zāi)害,農(nóng)作物受災(zāi)213 hm2,其中重災(zāi)133 hm2,經(jīng)濟(jì)損失達(dá)68萬元。
7月8日產(chǎn)生的冰雹天氣主要是貝加爾湖以東到中國(guó)東北地區(qū)上空的低渦緩慢東移,在移動(dòng)的過程中不斷加強(qiáng)。在黑龍江地區(qū)存在著前傾槽,在前傾槽上風(fēng)向有明顯的切變,造成同一地區(qū)高層干冷空氣平流和低層暖濕空氣平流,從而使不穩(wěn)定層得到發(fā)展造成冰雹天氣。
從850 hPa上看,在黑龍江省的西部有槽線,上面有低壓擾動(dòng)。7日02時(shí)在黑龍江省西南部形成一個(gè)閉合低壓環(huán)流,綏化地區(qū)位于這個(gè)低渦環(huán)流的前部,而冰雹主要是發(fā)生在前傾槽與地面鋒之間。
水汽和不穩(wěn)定層結(jié)是對(duì)流性天氣的內(nèi)因,而抬升條件則是外因。對(duì)流性天氣預(yù)報(bào)就是以這三個(gè)條件為根據(jù)所作的分析和預(yù)報(bào)。
分析距離綏化最近的哈爾濱探空站20時(shí)T-lnp資料(圖略),當(dāng)時(shí)雖然沒有不穩(wěn)定能量存在,但是已經(jīng)存在大氣層結(jié)向?qū)α餍圆环€(wěn)定變化趨勢(shì)。K指數(shù)為27℃,θse850-θse500=1.6℃,SI=2.0℃,這三種不穩(wěn)定度指數(shù)都表征大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài);并且具有典型的“喇叭狀”對(duì)流性不穩(wěn)定垂直結(jié)構(gòu)配置,800 hPa以下是暖平流,且空氣濕度大,800 hPa以上是冷平流,因此不穩(wěn)定能量加強(qiáng),有利于發(fā)生局地短時(shí)冰雹蓄積不穩(wěn)定能量。
綏化地區(qū)的H-20較低(高度約500 hPa),由于高層H-20繼續(xù)保持較低(圖略),在7月8日01時(shí)下雹地區(qū)的H-20較低。 ΔH(ΔH=H-20-H0)較小,H0及 H-20都是表示積雨云內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特征高度和H0、H-20之間氣層的不穩(wěn)定度大小。ΔH越小表示氣層r較大,越不穩(wěn)定,有利于冰雹形成。
由于低空西南氣流對(duì)水汽的水平輸送,使綏化地區(qū)7日20時(shí)的低層濕度較大,可是7日下午綏化地區(qū)的相對(duì)濕度并不大,因此氣層表現(xiàn)為對(duì)流性不穩(wěn)定。
7月7日20時(shí)受低壓系統(tǒng)影響,低空一致的西南風(fēng)或西風(fēng)于冷鋒前的暖區(qū),垂直切變很大,有利于低層擾動(dòng),促使對(duì)流發(fā)展。
由于前傾槽上較強(qiáng)的垂直運(yùn)動(dòng)以及不穩(wěn)定能量的釋放而引起的強(qiáng)烈對(duì)流作用,加上低層又有豐富的水汽來源,因此水汽垂直輸送是很大的,從而使積雨云得以強(qiáng)烈的發(fā)展,而形成強(qiáng)大的冰雹云。
在8日00時(shí)的衛(wèi)星紅外云圖上顯示,云團(tuán)位于綏化地區(qū)西部邊緣,比較密實(shí),其中夾雜著強(qiáng)對(duì)流云團(tuán),即將影響綏化市。01-02時(shí)云團(tuán)主體云系影響綏化市,最大降水強(qiáng)度過程就出現(xiàn)在這個(gè)時(shí)候。06時(shí)云團(tuán)主體云系移出綏化市,降水結(jié)束。
8日00時(shí)回波范圍已向東側(cè)移動(dòng)進(jìn)入本站并擴(kuò)大,回波強(qiáng)度最大值為50.5 dBz,結(jié)構(gòu)變得密實(shí),綏化市本站及蘭西縣、青岡縣、望奎縣降水已于此時(shí)之前開始。8日01時(shí)在哈爾濱測(cè)站西方,距離40~50 km,高度1~2 km處,仰角1.5°,290°~350°方向最大回波強(qiáng)度達(dá)到 52.2 dBz, 速度-20.5 m/s,譜寬2.7m/s,回波帶結(jié)構(gòu)較緊密。8日02時(shí)回波逐漸減弱,以后回波范圍減小,結(jié)構(gòu)變得松散,逐步移出本站,降水逐漸減弱。
在本站西側(cè)出現(xiàn)了逆風(fēng)區(qū),隨對(duì)流云向東移動(dòng)。逆風(fēng)區(qū)收縮于正速度區(qū)。距離80~90 km,高度1.5~3 km,仰角1.5°,290°~350°方向最大回波強(qiáng)度達(dá)到 31.2 dBz, 速度 2.7m/s,譜寬0.9m/s,逆風(fēng)區(qū)反映了局部整層抬升或強(qiáng)對(duì)流內(nèi)的上升氣流引起的水平動(dòng)量交換過程,這種動(dòng)量交換過程影響了水平輻散輻合的強(qiáng)弱,有利于低層水汽的向上輸送,也有利于降水粒子的降落。
這一次強(qiáng)烈的冰雹天氣過程表現(xiàn)出一些特殊性,是由前傾槽、不穩(wěn)定層結(jié)、較低的H-20及較小的ΔH、水汽來源充足和強(qiáng)雷達(dá)回波等因素造成的冰雹天氣。