李斌斌,張 雯
(牡丹江市氣象局,黑龍江 牡丹江157000)
根據(jù)前期測墑情況分析, 全區(qū)普遍存在不同程度的干旱,其中林口、東寧的旱情比較嚴重。 2012年4月21-26日的降水過程,極大的緩解了牡丹江市的旱情,為春耕生產(chǎn)提供了極為有利的水分條件。 兩次降水合計,牡丹江市區(qū)為29.1 mm,最大穆棱為42.0 mm,最小林口為25.9 mm。
(1)高空系統(tǒng):2012年4月21日08時,500 hPa天氣圖,亞洲中高緯為兩脊一槽環(huán)流形勢,牡丹江市處在日本海的高壓脊后部。 蒙古國中部的高空深槽南伸到河套地區(qū)東部。21日20時位于河套地區(qū)的深槽切斷為低渦東移至渤海灣。 22日此低渦系統(tǒng)在蒙古高壓脊和海上高壓脊的共同作用下, 東移北上逐步影響牡丹江市。 23日20時低渦移至三江平原東部,降水基本結束。
(2)地面系統(tǒng):21日20時位于我國東海的低壓系統(tǒng)在高空引導氣流的作用下,北上影響牡丹江市。
(1)高空系統(tǒng):2012年4月25日08時,500 hPa天氣圖,亞洲中高緯為一脊一槽環(huán)流形勢,牡丹江市位于蒙古高原東部槽前。 高空急流位于黑龍江省中部地區(qū)。 850 hPa 天氣圖,低渦系統(tǒng)位于渤海灣,北移過程中與北方冷空氣合并為冷槽, 低空急流壓在黑龍江省東部地區(qū)。 此次過程相對于上次過程,系統(tǒng)路徑偏東,移速較快。26日,隨著低值系統(tǒng)的迅速北移,牡丹江市降水基本結束。
以4月21日過程為例,分析產(chǎn)生降水應具備的兩個基本條件。
(1)濕度環(huán)境分析:為了使得降水過程得到發(fā)展和維持,必須有豐富的水汽供應。 分析850 hPa 高空圖,有明顯的西南-東北向低空急流存在。 低空急流將日本海的水汽不斷的向黑龍江省東南部地區(qū)輸送,急流的存在,使急流軸左側有明顯的水汽輻合和抬升運動。 分析700 hPa、500 hPa 高空圖,均有明顯的偏南急流存在,整個大氣為顯著濕層。
(2)動力抬升條件: 降水是發(fā)生在空氣的上升運動區(qū), 地面或低層的空氣只有通過抬升才能達到飽和,從而產(chǎn)生凝結,降落下來成為降水。 低渦中心位于吉林東部的朝鮮半島。 從吉林南部至黑龍江省東南部存在一條顯著地切變線, 為此次降水提供動力條件。
2012年4月22日,低渦云系自南向北方移動。22日01時, 低渦云系的主體已經(jīng)控制黑龍江省的大部分地區(qū)。 此低渦云系的中心位于黑龍江省的偏南部地區(qū)。 云系的后邊緣比較清晰,有冷鋒云系的形態(tài)。
高空正渦度平流是促使地面低壓發(fā)展的動力因子。 地面低壓的發(fā)展必伴有上升運動及高層輻散、低層輻合。 22日08時,東部地區(qū)上空200 hPa 為正渦度平流,700 hPa 牡丹江大部分地區(qū)為負渦度平流。200 hPa 上正渦度平流最大值在牡丹江偏南部(60×10-10s-2-90×10-10s-2)。 在高層強烈的正渦度平流作用下,高層輻散抽吸作用使低層輻合,產(chǎn)生上升運動,有動力強迫作用,觸發(fā)低層降水云團發(fā)展。
充足的水汽是產(chǎn)生大降水最主要的條件之一,大降水的發(fā)生不但要求有很好的局地水汽條件,還要有源源不斷的水汽補充。 大量的水汽在降水落區(qū)輻合,大降水才有可能發(fā)生。 從水汽供應的角度,分析了22日08時700 hPa 水汽通量和水汽通量散度兩個物理量。 從水汽通量圖上看,大值中心位于牡丹江地區(qū),大值區(qū)軸線呈南北向,從08時700 hPa 風場上來看,日本海-吉林東部-牡丹江一線, 有大于16 m·s-1的偏南風,正好與水汽通量軸線方向一致,致使日本海水汽源源不斷的從日本海輸送到東部地區(qū)。水汽通量散度表明東部地區(qū)處在水汽輻合區(qū)。
21-23日的降水, 牡丹江最強降水時段發(fā)生在21日夜間至22日白天, 以22日05時01 分雷達圖為例。 這次降水過程在雷達圖上表現(xiàn)為層狀云降水回波,平均回波強度在20-25 dBz 之間。 從降水回波的垂直分布可見,降水回波在6 km 以下,主要降水回波在4 km 以下,較強回波集中在2 km 以下,當抬高仰角可見零度層量帶, 也表明這次降水是穩(wěn)定的層云降水。
從速度回波圖上可見,速度場低空呈S 型,中高空基本為偏南風,風速隨高度增加,并有風速符合,入流較強,高空出現(xiàn)速度模糊。
(1)兩次降水過程,低層主要是受渤海灣北上低渦影響。 低渦系統(tǒng)構成了降水天氣的大尺度環(huán)流背景,又為降水的產(chǎn)生提供了動力條件和水汽條件。
(2)兩次降水過程,均存在明顯的低空急流。 低空急流不但為降水提供了充足的水汽條件, 同時造成了上升運動的不穩(wěn)定條件, 所以低空偏南急流對春季降水有較好的指示意義。
(3)高空有正渦度平流、低空有負渦度平流時,將產(chǎn)生強烈的動力作用, 為這次春季降雨的產(chǎn)生提供了有利的動力條件。
(4)歐洲、日本的數(shù)值預報對48 h 內(nèi)的較強天氣過程,無論是形勢場預報還是要素場預報,其發(fā)展演變情況均有重要的指示意義。