梁衛(wèi)
摘要:2021年5月10-11日,江西北部地區(qū)出現(xiàn)了長時間強對流天氣,本次過程以分散性短時強降水為主,同時伴隨強雷電,局部伴有冰雹和雷暴大風。南昌昌北機場從10日14:50開始出現(xiàn)雷雨天氣,一直持續(xù)至11日10:50,中間間歇時間總長不超過5小時,實屬罕見,共造成30架航班備降返航,60余架航班取消。通過分析本次強對流天氣過程天氣形勢配置可以看出,500hPa短波槽東移配合700hPa和850hPa西南風急流強輻合造成了本次過程。
關(guān)鍵詞: 強雷電;暴雨;冰雹;短波槽;西南急流
引言
強對流天氣是江西省春夏季的主要災害性天氣[1],準確預報強對流天氣一直是預報員們面臨的難題之一,特別是強對流天氣過程中伴隨多種對流天氣,如強雷電、大風、暴雨、冰雹等,它們的形成、發(fā)展和移動常常困擾著預報員們。因此,對強對流天氣個例進行診斷分析,加強數(shù)值模式對比預報,進一步提高預報員總結(jié)經(jīng)驗的能力有非常重要的現(xiàn)實意義。
近年來,我國在強對流天氣的研究方面取得較多成果,樊李苗等[2]研究了我國大量強對流天氣過程,得到了短時強降水、強冰雹、雷暴大風和混合型強對流天氣的環(huán)境參數(shù)特征。周后福等[3]分析多年的冰雹和雷暴大風等強對流天氣,計算了不穩(wěn)定指標及能量指標。應冬梅等[4]分析了幾次典型的江西強對流天氣過程,得到熱有關(guān)短時強降水、雷雨大風和冰雹的雷達回波的特征差異。上述研究均為預報員預報不同類型的強對流天氣提供了重要參考。
1實況分析
2021年5月10-11日,江西北部地區(qū)出現(xiàn)了長時間強對流天氣,共有39個國家站出現(xiàn)了暴雨天氣(如圖1),其中有6站出現(xiàn)了大暴雨,本次過程以分散性短時強降水為主,同時伴隨強雷電,局部伴有冰雹和雷暴大風。
南昌昌北機場從10日14:50開始出現(xiàn)雷雨天氣,一直持續(xù)至11日10:50,中間間歇時間總長不超過5小時,實屬罕見,本次過程降水量達61mm,期間以短時強降水伴強雷電為主,無明顯大風(短時出現(xiàn)了最大陣風11.3m/s)。本次過程共造成昌北機場30架航班備降返航,60余架航班取消。
從昌北機場雷達回波演變(圖略)可以看出,10日14:50本場開始出現(xiàn)強對流單體,之后逐漸彌漫至整個終端區(qū),到了夜間22:30主要的強回波基本位于本場以南,但本場仍能看到很明顯雷電,直到11日01:30以后,本場無對流回波,03:00以后,有一東北-西南向強回波帶自西北向東南移動影響本場,本場維持了近3h的強雷雨天氣,之后回波帶南壓,但08:30本場附近仍不斷生成強回波單體,一直持續(xù)至10:30以后本場雷雨結(jié)束。
2 天氣形勢分析
從10日08時的中尺度分析圖(圖2a)可以看出,江西處高空槽前及低層切變南側(cè)的暖濕氣流中,低空急流(850hPa)和超低空急流(925hPa)主要在湖南東部輻合,700hPa急流伸展至贛北,為江西北部地區(qū)輸送充足的水汽,同時從10日08時南昌站探空圖(圖2b)可以看出,上干下濕明顯,CAPE=894.3J,CIN=0J,DCAPE=0.6J,K=34.8,SI=-1.5,0~6km垂直風切約10m/s,說明后續(xù)南昌有強對流發(fā)生可能,但雷暴大風可能性較小。
到了10日20時(圖略),500hPa高空槽東移至南昌上空,低空急流和超低空急流匯聚在南昌附近,暖濕氣流也在此匯合,此時淺層增暖,高層降溫,層結(jié)趨于強不穩(wěn)定狀態(tài),地面輻合線自湖南中東部延伸至南昌附近,配合高層200hPa上風場的明顯輻散出流,有利于水汽在南昌劇烈的輻合上升。從南昌站探空圖可以看出,CAPE=1187.8J,CIN=186.4J,DCAPE=13.4J,K=50,SI=-13.6,0-6km風切達26m/s,各對流指數(shù)預示本場后續(xù)還將有強對流天氣發(fā)生。
對比10日08時和20時500hPa、700hPa和850hPa形勢場,500hPa上有短波槽東移經(jīng)過本場,冷侵入較為明顯,而700hPa和850hPa西南急流顯著加強東伸,其前端位于本場上空,有利于暖濕水汽在此劇烈輻合形成強對流性降水。
3 總結(jié)
2021年5月10-11日,江西北部地區(qū)出現(xiàn)了長時間強對流天氣,通過分析各類實況和數(shù)值模式預報資料,得出以下結(jié)論:
1、本次過程是500hPa短波槽及700、850hPa低空急流輻合造成的強對流天氣過程。
2、在過程前期近地面長時間增暖形勢下,應多關(guān)注暖區(qū)強對流降水,尤其是上空有冷侵入時雷暴會更強,同時還可能伴冰雹。
3、一般而言能量釋放到一定程度會有所減弱,但若低層急流的不斷涌入仍需考慮能量的聚集。
4、對于暖區(qū)對流性降水EC模式有明顯不足,但其形勢場有較好的參考意義。而華東9km模式對暖區(qū)風速(尤其是急流)輻合性降水模擬結(jié)果較好,但系統(tǒng)過境時的降水常常偏弱。
參考文獻
[1]劉獻耀,許愛華,劉芳.江西省春夏季強對流天氣氣候特征分析[J].氣象與減災研究,2009,32(4):50-56.
[2]樊李苗,俞小鼎.中國短時強對流天氣的若干環(huán)境參數(shù)特征分析[J].高原氣象,2013,32(1):156-165.
[3]周后福,邱明燕,張愛民,等.基于穩(wěn)定度和能量指標作強對流天氣的短時預報指標分析[J].高原氣象,2006,25(4):716-722.
[4]應冬梅,許愛華,黃祖輝.江西冰雹、大風與短時強降水的多普勒雷達產(chǎn)品的對比分析[J],氣象,2007,33(3):48-53.