張艷艷
(蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅蘭州730021)
分析2015年6月9日08時(shí)高空圖可以發(fā)現(xiàn),300hPa上(圖a)從新疆北部到河套地區(qū)有一支西北風(fēng)強(qiáng)風(fēng)速帶經(jīng)過河西走廊上空。500hPa(圖b)貝湖南側(cè)有一橫槽,配有冷中心溫度達(dá)-20℃的冷溫度槽,其底部已伸入到河西走廊到青藏高原的北部,新疆北部到河西走廊西北風(fēng)風(fēng)速普遍在24m/s以上。與500hPa貝湖橫槽對應(yīng),700hPa上(圖c)則為一中心高度為296gpdm的低渦,冷溫度中心為-4℃。低渦底部到河西走廊的冷溫度槽槽線達(dá)3根,暖中心位于甘肅河?xùn)|平?jīng)龈浇?。整個(gè)河西地區(qū)為西北風(fēng),風(fēng)速在 12~20m/s。此外,500hPa上敦煌到酒泉 T-Td 在 1℃~5℃,水汽條件豐富,有利于對流的發(fā)展。
6月8日河西走廊受地面低壓控制,最高氣溫較7日普遍升高了4℃~7℃,為大氣積蓄了大量的熱量。8日20時(shí)到9日08時(shí),地面低壓迅速東退到河套地區(qū),橫槽底部冷空氣南壓,走廊中西部大部分地方出現(xiàn)了小雨天氣。9日14時(shí)(圖d),地面上為“西高東低”形勢,鋒面位于張掖和武威之間,鋒后酒泉以西有大片的積雨云發(fā)展,并已開始出現(xiàn)陣性降水天氣。到20時(shí),北部冷空氣進(jìn)一步補(bǔ)充進(jìn)河西走廊中西部,在酒泉與張掖之間形成1007.5hPa的小高壓,同時(shí)3h變壓明顯增大,酒泉甚至達(dá)到3.6hPa。低層強(qiáng)冷空氣的入侵造成酒泉的冰雹天氣。
綜上所述,這是一次西北氣流中“冷平流型”雹暴天氣過程,出現(xiàn)在鋒后的冷區(qū)中,700hPa冷平流比500hPa強(qiáng),上下層大氣溫度差大。
分析2015年6月9日08時(shí)700~300hPa高空風(fēng)場發(fā)現(xiàn),從新疆北部到河西走廊均為一致的西北風(fēng),從低層到高層風(fēng)速隨高度增加,有明顯的風(fēng)速切變。700hPa風(fēng)速在12~20m/s,到500hPa風(fēng)速普遍增大到24m/s以上,300hPa西北風(fēng)強(qiáng)風(fēng)速帶最大風(fēng)速中心位于張掖,達(dá)32m/s,冰雹天氣就出現(xiàn)在高空急流中心的后側(cè)。計(jì)算9日08時(shí)敦煌、馬鬃山、酒泉、張掖700~300hPa平均風(fēng)垂直切變,發(fā)現(xiàn)強(qiáng)切變層在700~500hPa,張掖最大為5×10-3s-1,與冰雹出現(xiàn)地相吻合。因此,河西走廊此次雹暴天氣發(fā)生前從低空到高空均為西北風(fēng),冰雹天氣出現(xiàn)在高空急流核的后側(cè);同時(shí)700~500hPa風(fēng)速垂直切變大,有利于雹云發(fā)展。
從2015年6月9日08~20時(shí)700hPa和500hPa溫度平流圖可以看出,08時(shí)700hPa冷平流中心在內(nèi)蒙西部,河西走廊處在-5×10-5℃/s的冷平流區(qū)中,500hPa酒泉到武威均為冷平流,最強(qiáng)中心位于張掖,為-11×10-5℃/s,冷平流隨著高度的增加明顯加強(qiáng),使不穩(wěn)定層結(jié)發(fā)展加強(qiáng)。20時(shí),河西走廊中東部700~500hPa仍為冷平流,但是700hPa冷平流增強(qiáng)到-13~-15×10-5℃/s,而500hPa冷平流減弱,層結(jié)不穩(wěn)定性減弱,強(qiáng)對流天氣也隨之減弱。
T-lnp圖是分析強(qiáng)對流天氣重要的方法之一,分析了6月9日張掖及上游酒泉08時(shí)、14時(shí)、20時(shí)T-lnp圖特征及CAPE值、K指數(shù)、Δθse、SI指數(shù)的演變情況,其中,14時(shí)的T-lnp圖是在08時(shí)探空資料基礎(chǔ)上進(jìn)行訂正構(gòu)建的。08時(shí)從敦煌到張掖上空均有不穩(wěn)定能量,但不穩(wěn)定能量較小,經(jīng)過訂正的14時(shí)T-lnp圖上酒泉、張掖上空有明顯正不穩(wěn)定能量(圖略),到20時(shí)不穩(wěn)定能量增大,酒泉溫度露點(diǎn)分布呈下層暖濕,中上層干冷的降雹層結(jié),張掖整層濕度增大。
2015年6月9 日出現(xiàn)在河西走廊中西部的雹暴天氣出現(xiàn)在 14:00~20:30,本文選取張掖 CINRAD-CC 多普勒雷達(dá),分析此段時(shí)間內(nèi)的雷達(dá)資料特征。從組合反射率因子的演變來看,14:00后南部祁連山區(qū)近地層大氣受地形抬升作用對流云系發(fā)展,民樂于14:05首先出現(xiàn)雷陣雨天氣,但大于35dBz強(qiáng)回波持續(xù)時(shí)間較短,很快減弱消散。14:30以后隨著北部冷空氣向南滲透,對流單體在雷達(dá)測站西側(cè)不斷被激發(fā),在東移過程中逐漸合并。15:29雷達(dá)測站西北方一超級單體進(jìn)入高臺境內(nèi),其最大反射率因子>65dBz的強(qiáng)回波持續(xù)至15:57,對應(yīng)的回波頂高達(dá)11Km,VIL>35Kg/m2。此超級單體造成高臺縣巷道鎮(zhèn)、宣化鎮(zhèn)、駱駝城鎮(zhèn)等6個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))出現(xiàn)了冰雹天氣。此后在東南移動(dòng)的過程中強(qiáng)度逐漸減弱,臨澤、甘州、山丹出現(xiàn)雷陣雨天氣。
這是一次西北氣流中“冷平流型”雹暴天氣過程,300hPa存在高空急流,700~500hPa有強(qiáng)切變層,為強(qiáng)對流天氣的發(fā)生發(fā)展提供了有利的大尺度環(huán)境條件。此次雹暴天氣出現(xiàn)在鋒后的冷區(qū)中,對流層中低層冷平流隨著高度增加而加強(qiáng),有利于不穩(wěn)定層結(jié)的發(fā)展。