2020年3月21日柯桥区强对流天气过程分析

来源:用户上传      作者:

　　摘  要：文章利用气象自动观测站资料、NECP再分析资料和雷达图的综合分析，对2020年3月21日柯桥区出现强对流天气过程的大气环流和影响系统分析。结果表明：低空西南风急流为此次强对流天气提供了充足的水汽条件;3月21日白天的气温回升，假相当位温θse随锋面南压增大，增加了对流强加的不稳定性;切变线及地形抬升作用触发了强对流的发生。从雷达回波中可以得出，60dBZ强反射率因子，发生冰雹天气的概率较大。
　　关键词：强对流;大风;冰雹;短时暴雨
　　中图分类号：P458 文献标志码：A       文章编号：2095-2945（2020）17-0081-02
　　Abstract： Based on the comprehensive analysis of meteorological automatic observation station data， NECP reanalysis data and radar map， this paper analyzes the atmospheric circulation and influence system of severe convective weather process in Keqiao District on March 21， 2020. The results show that the low-level southwesterly jet provides sufficient water vapor conditions for the severe convective weather， and when the daytime temperature rises on March 21， the pseudo-equivalent temperature θse increases with the frontal south pressure， which increases the instability imposed by convection. The occurrence of strong convection is triggered by shear line and topographic uplift. From the radar echo， it can be concluded that the strong reflectivity factor of 60dBZ has a high probability of hail weather.
　　Keywords： strong convection; strong wind; hail; short-term rainstorm
　　1 资料与方法
　　1.1 资料来源
　　本文所用数据，来自于浙江省自动气象探测信息业务系统柯桥区国家站和各区域站常规气象观测资料以及EC再分析资料和宁波天气雷达资料。
　　常规观测资料包括：2020年3月21日降水量、风向风速等气象要素。
　　EC数值模式资料包括：500hPa、700hPa、850hPa等各大气层的形势场、风场等资料。
　　1.2 研究方法
　　利用数值预报EC再分析资料和宁波雷达资料，分析不同高度气层形势场、对流天气形成条件以及雷达回波强度，探究强对流天气的成因和形成机制。
　　2 天气实况和受灾情况
　　2020年3月21日16时至20时，绍兴市柯桥区出现了强对流天气，强雷电、短时暴雨、大风、冰雹等天气现象相继出现。据浙江省自动气象探测信息业务系统统计，21日16时至20时柯桥区：面雨量21.5mm，平水新横溪和柯桥国家气象站单站1小时雨量超过30mm;80%的站点风力等级达6级以上，境内半数乡镇（街道）出现8级以上大风，最大王坛镇丹家村12级、稽东镇陈村11级、柯岩景区10级。另据乡镇（街道）协理员和村信息员上报钱清、杨汛桥、王坛、稽东、安昌等地出现冰雹天气，见图1。
　　 3 天气形势分析
　　从中央气象台天气分析图（图2）中可以看出，2020年3月21日，500hPa上，10～30°N有一南支槽在东移，8时柯桥区处于南支槽前西南气流中;20时南支槽东移，柯桥区仍为西南气流，但有小槽波动存在，同时风力增大。700hPa上，有一西南急流东移北抬，急流中心最大风速32m/s，8时急流前端处于浙江西南衢州一带，20时西南急流东移北抬后覆盖浙江全省，柯桥区700hPa风速为20m/s，此时，700hPa切变线已经到达柯桥北部。850hPa上，8时西南急流前端位于浙江西南衢州附近;20时西南急流东移北抬，柯桥区处于850hPa急流北部边缘，急流西侧有低涡活动，低空切变线已南压至浙江西北部。
　　综上所述，3月21日20时高层有小槽波动，700hPa和850hPa的西南风低空急流位置一致，急流北侧有低空切变线，且切变已抵达柯桥北部。从地面图上看，3月21日17时，柯桥国家气象站1小时变压+3.5hPa，700hPa锋面位于30°N附近，此时柯桥已出现强对流天气，降水仍在持续。
　　 4 物理量场分析
　　4.1 水汽条件
　　对流性天气的形成需具备充沛的水汽，而空气中的水汽主要集中在大气的低层。通过分析700hPa和850hPa天气分析图，西南风低空急流为本次强对流天气输送充足的水汽，850hPa和925hPa气层的相对湿度接近饱和，为触发对流性天气，提供了有利的水汽条件。
　　4.2 不稳定指数
　　在实际预报工作中，常用容易查算的指标来表示大气稳定度。本文选用假相当位温θse来表示，当θse随高度增高而减小时，称为对流不稳定，有利于对流活动。△θse=θse850-θse500作为参考指标，其正值愈大，则气层愈不稳定。
　　3月21日8时柯桥北部θse值为-9，17时西南风低空急流东移北抬，θse值增大到+3，此时柯桥上空对流层结趋于不稳定。
　　4.3 抬升条件
　　3月21日20时，850hPa及以下气层中有低层辐合存在，700hPa有冷锋南压，500hPa上柯桥北部有正涡度区，在水汽充沛，大气层结不稳定的状态下，能够触发对流性天气的发生。本次强对流过程王坛镇丹家村出现冰雹并致灾，丹家村为海拔在500米以上的山地，當日出现12级风，加强了地形抬升引起的空气上升运动，致使对流强度增大。
　　5 雷达分析
　　2020年3月21日16时起，杭州上空对流云团发展东移，强度不断增强。通过分析宁波雷达基本发射率1km的图（图3），可以发现，第一个对流单体于16时至17时影响柯桥北部，第二个对流单体与17时至18时影响柯桥南部，18时36分雷达回波最大中心区域离开柯桥。16时至18时36分，柯桥区境内两个对流单体中心最大雷达回波强度在64～71dBZ之间。根据王燕娜等的研究表明：60dBZ强反射率因子对应的垂直积分液态水含量在60kg/km2以上。根据乡镇（街道）协理员上报的信息，16时至18时36分时段内，柯桥区部分地区发生冰雹天气。
　　6 结束语
　　500hPa高空南支槽、小槽东移，700hPa的切变线，700hPa和850hPa一致的西南风低空急流和低层辐合，是本次柯桥区强对流天气发生的主要重要的大气环流因素。西南风低空急流的水汽输送，假相当位温θse随700hPa锋面南压增大，增加了对流强加的不稳定性，山地的地形抬升因素增加了强对流发生时的强度。从雷达回波中可以得出，60dBZ强反射率因子，发生冰雹天气的概率较大。
　　参考文献：
　　[1]朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理和方法（第四版）[M].气象出版社，2007：320-461.
　　[2]朱星球，应冬梅.2004年4月23日江西强对流天气过程分析[J].气象与减灾研究，2006：29（2），56-59.
　　[3]王燕娜，张杰，隋婧怡，等.2017年7月延庆地区一次强对流天气成因分析[J].气候变化研究快报，2020：9（1），40-52.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15241449.htm