周雪婧
【摘 要】本文分析了2015年11月2日克拉瑪依出現的一次大風、降水天氣過程。結果顯示:本次天氣過程主要由于烏拉爾低槽南下,并分為南北兩支,北支氣流快速東移、北收對克拉瑪依區(qū)域造成影響。中低層水汽充沛、較好的動力條件以及冷暖氣團強烈交匯均有利于本次天氣過程形成。
【關鍵詞】大風;環(huán)流特征;冷暖氣團
0 前言
克拉瑪依市地處準噶爾盆地西北緣。西北部為加依爾山區(qū),東部為古爾班通古特沙漠。地勢自西北向東南呈階梯狀下降,中東部平坦開闊,地形呈斜條狀。因克拉瑪依處特殊的背風坡地形,造成干旱少雨、春秋多大風的氣候特征。而強大風天氣對社會經濟、道路交通,特別是對準噶爾盆地的各油田作業(yè)區(qū)的工業(yè)生產有非常不利的影響。且大風伴有明顯降水的天氣過程在克拉瑪依比較少見,故目前對此類天氣過程研究較少,缺乏預報經驗。本文通過分析2015年11月2日克拉瑪依區(qū)域出現的一次強大風并伴有明顯降水的天氣過程,總結形成此類天氣的天氣形勢,有助于加強對此類天氣的認識,提高預報能力,對于做好災害天氣防御有重要意義。
1 天氣特點
據準噶爾盆地西北緣各個氣象站實況資料,11月2日06時至12時市區(qū)至獨山子一線普遍有小~中雨,局地大雨。最大降水區(qū)域在五五新鎮(zhèn),累計降水量達13.7mm(大雨)。11時至19時,烏爾禾至紅淺一線普遍有8級左右西北風,瞬間極大風速最大區(qū)域在白堿灘、百口泉區(qū)域站,達30.5m/s(9級)。其中百口泉區(qū)域6級及以上大風持續(xù)時間長達14小時。市區(qū)降水量為5.7mm(小雨),極大風速28.8m/s(9級);盆地中東部各油田作業(yè)區(qū)普遍達小到中雨,風力5級左右。受此次天氣影響,克拉瑪依站日最高氣溫下降了8℃左右。
此次天氣過程主要特點:持續(xù)時間長、影響力大、破壞性強,對公共、個人經濟財產損失都造成了極大影響。
2 環(huán)流形勢演變特征
2.1 500hpa環(huán)流形勢
此次天氣過程在500hpa(圖略)高空環(huán)流形勢主要表現是烏拉爾低槽快速東移、北收。1日08時歐亞范圍為一脊一槽經向環(huán)流型,東歐為高壓脊,西西伯利亞至里咸海為低槽,北疆西北部為風速20m/s以上的西南急流,克拉瑪依位于西南急流底部,風速為20m/s。1日20時歐洲脊東移南壓,冷空氣沿脊前南下,迫使低槽加深并分為南北兩支,南支有所停滯,北支東移至咸海附近。2日08時,北支槽繼續(xù)加深東移,到達巴湖附近,克拉瑪依仍處急流帶底部,風速為18m/s,有明顯的風速輻合。隨后低槽快速東移、北收,24小時移動20個緯距,2日20時,低槽壓至克拉瑪依。由此可見,此次冷空氣移速快,強度較大。
2.2 水汽、動力條件
700hpa高空形勢(圖略)中,1日20時低槽移至咸海、巴湖附近,中亞至新疆西北部為西南急流帶,有利于水汽輸送,我區(qū)上游各站點相對露點差在1℃左右,均處于飽和區(qū)。同時在北疆西部有明顯的氣旋式切變及風速輻合,有利于上升運動,為降水提供了動力條件。2日08時低槽壓至巴湖附近,氣旋式切變仍維持。2日20時切變東移,盆地整體處于飽和區(qū)。
分析700hpaEC數值預報濕度場(圖略)可知,1日20時中亞至西西伯利亞有大范圍東北-西南向濕度大值區(qū)(大部濕度在80%以上,最大濕度達100%),且濕區(qū)邊緣已進入我區(qū),此時比濕達到4g/kg,相對露點差為5℃,水汽條件較好。西南水汽繼續(xù)不斷輸送,2日08時700hpa濕區(qū)已完全進入我區(qū),我區(qū)各地相對濕度均在90%以上。
綜上可見,此次降水天氣水汽來源主要是中亞地區(qū),低空急流及氣旋式切變的維持為降水提供了水汽、動力條件。
2.3 溫度條件
分析850hpa溫度場(圖略),1日20時巴湖北部冷氣團溫度在-16~-12℃,新疆暖氣團溫度在0~4℃,冷暖氣團溫差達12℃左右。2日20點冷空氣南下后,北疆溫度普遍下降了11℃左右。所以冷平流強度較大,冷暖空氣的強烈交匯對本次強天氣過程非常有利。
2.4 海平面氣壓場分析
從海平面氣壓場(圖略)分析,此次天氣過程中,冷高壓主要沿西方路徑對我區(qū)產生影響。初期冷高壓生成于波羅的海附近,經歐洲中部緩慢南下至地中海,隨后快速東南下。1日20時高壓中心位于里海附近,移速略有減弱。2日05時冷高壓中心位于咸海附近,中心溫度在-3~-1℃,盆地西北邊緣氣團溫度在7~9℃,兩者相差近10℃。此時地面鋒面移至北疆西北部,高壓前沿伴有不同程度的雨雪天氣。
隨后受高空槽快速東移影響,冷高壓快速東北上造成我區(qū)強大風天氣。2日20時高壓中心位于巴湖附近,12小時移動近15個緯距,克拉瑪依加壓16.4hpa。3日08時,地面冷鋒移出北疆,北疆氣團溫度較2日普遍下降8~10℃。故此次強天氣過程從變溫、變壓上都有明顯的表現。
2.5 雷達回波特征
通過分析多普勒強度場(圖略),2日03:33在克拉瑪依區(qū)域附近開始出現強度大于20dbz的回波,06:35已經發(fā)展為寬度50公里,長度在150公里左右東北-西南方向回波,中心強度達37dbz,回波頂高在9公里左右,冷鋒位于我區(qū)以南,其邊緣已進入我區(qū)部分地區(qū)。隨后回波東移北伸,中心強度減小,范圍不斷擴大,克拉瑪依有明顯的輻合。
3 結論
3.1 本次天氣過程主要由于烏拉爾低槽南下,并分為南北兩支,北支氣流快速東移、北收對我區(qū)造成影響。24小時短波槽移動接近20個緯距,且我區(qū)處急流軸底部,有明顯的風速輻合。
3.2 有較好的水汽以及有利的動力條件。天氣進入我區(qū)前,700hpa存在一條西南急流帶,有利于水汽輸送,且在北疆西部有明顯的氣旋式切變及風速輻合,同時我區(qū)上游有大范圍東北-西南向濕度大值區(qū)。
3.3 冷平流強度較大,冷暖氣團交匯強烈。前期冷暖氣團溫差較大,天氣過后,850hpa中北疆溫度普遍下降11℃左右,地面溫度普遍下降8~10℃。
3.4 存在明顯的高低壓配置,克拉瑪依變壓大。天氣進入前期高壓有所停滯,后受高空槽影響快速東移北上,12小時高壓移動近15個緯距,克拉瑪依加壓16.4hpa,同時配合特殊的背風坡地形,造成了大部地區(qū)強大風天氣。