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宁都县3月20日冰雹过程分析

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[摘 要] 从不稳定条件、水汽条件、抬升触发条件出发,利用天气图、雷达回波、卫星云图等资料,对2013年3月20日赣南地区降雹过程进行分析。结果显示:当高层有干冷空气,低层暖湿气流发展,垂直温度递减率明显增大,配合对流层低层切变带来的动力抬升作用,易形成降雹。冰雹天气主要不稳定能量来源于地面到对流低层,地面干线及锋面是不稳定能量释放的主要触发条件,冰雹落区主要位于对流层低层及地面高能区复合区域,且易发生在靠近露点温度及温度的不连续线一侧,垂直风切变越大,越有利于冰雹的产生。

[关键词] 强对流 上干下湿 地形抬升 垂直风切变

[中图分类号] X82 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2013)10-0232-01

一、概况

2013年3月20日6时,受高空低槽和低层切变共同影响,我县出现了罕见的大范围雷雨大风、冰雹强对流天气过程。除肖田、洛口、东韶3个乡镇外,其余21个乡镇均出现大风、冰雹灾害性天气,最大风速达31.9m/s ,最大冰雹直径达20mm。全县受灾人口768人,紧急转移人口8人,住房全倒户2户,损房218户,农作物受灾面积14公顷,直接经济损失151万元。据县烟草公司统计,烟叶受灾面积达870亩。脐橙、柑桔等果树受灾情况也相当严重,树叶、新生花蕾被冰雹不同程度击落。

二、天气系统配置特点

此次冰雹过程是在高空低槽与850hPa切变线相互作用下发生的。对流层有明显的高空急流,地面有较强的切变触发机制配合。

19日20时850hPa切变线位于长江流域并逐渐南压(如下图),随着切变线南压,降水开始。20日06时南压至赣南,赣南境内为一致的西南气流,风速大于20m/s,降水强度加大,并出现雷雨大风、冰雹天气,至20日08时切变线逐渐移出我省,降水强度减弱并趋于结束。

三、物理量场分析

1.热力条件分析

1.1 K指数

K指数是反应大气的潜在能量,其值越大大气层结越不稳定。诊断分析19日20时K指数为36℃,从19日08时至20时我县K指数一直维持在32-36 ℃的不稳定高值区,至20日08时K指数迅速减小,强对流天气已趋于平缓,与此次降雹过程实况相一致。

1.2假相当位温

假相当位温是湿空气动力学提出的概念,反映了大气温度、湿度、和气压等特征,同时也表征大气的能量以及潜在的不稳定。

通过对整个冰雹天气过程分析可以看出,在19日20时850hpa假相当位温场上,赣南地区处于值为64°K的高能舌地区,K指数不稳定能量舌与假相当位温的高能舌分布几乎一致,使得我县上空大气处于层结不稳定状态。

2.水汽条件

2.1 比湿

比湿是反映空气中水汽含量的一种指标。19日20时850hPa 我县的比湿值处在12g/kg的高湿区,说明我县850hPa上空水汽非常充沛。到20日08时比湿迅速减小,降水区上的水汽亦迅速减小,降水也随之结束,与天气实况吻合。

2.2 相对湿度

冰雹发生前江西境内的850hPa高空相对湿度都在80%以上,有地地区达90%,而我县就在这个区域内。500hPa的相对湿度图则在20-30之间,相对湿度垂直分布表现为上干下湿。随着时间的推进850hPa相对湿度不断增大,对流层高层维持一个干盖,为不稳定能量的集聚创造的条件。当能量达到一定条件,水汽条件充沛,就触发冰雹天气的产生。

3.动力条件

3.1 散度

散度是衡量速度场辐合、辐散强度的物理量。分析整个散度场可以发现,从19日20时至20日08时本县上空500hPa是正的散度区。辐散逐渐加强。而低层850hPa是负的散度区,辐合也是在逐渐加强。由于高层辐散低层辐合,则必然会引起剧烈的上升运动。

四、雷达回波分析

雷达能确定风暴的强弱和结构、估测降水、降水回波的移动、未来降水回波的发展趋势,在短时临近预报中利用上述产品能够有效识别、推断中尺度对流系统的移动和发展。从20日06时的雷达回波图上显示:在宁都境内有不断生成的对流单体,对流单体在广昌、宁都、于都连成一带状强度大于50dbz回波,且加强并不断往南压。

五、结论

从不稳定条件、水汽条件、抬升触发条件三个方面出发,利用天气图、雷达回波、卫星云图等资料,对2013年3月20日宁都县降雹过程进行了分析得出以下结论:

1.冰雹天气发生时,一般发生在500hPa有低槽东移,中低层有切变活动的背景下,高层存在一个稳定的干盖,低层湿度较大,有强风速带和中低层有风的垂直切变,大气层结表现为极不稳定,在地面切变的触发下,产生了此次冰雹过程天气。

2.强对流天气在当天的雷达回波图上都有明显特征。本次过程在降雹区域有带状或块状的回波发展,强度大于50dbz。雷达回波和云图的利用对临近预报预警起到很大的指导作用。

参考文献

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[2] 陈良栋.雷达对强对流的探测和研究[M].北京:气象出版社,1990.

[3] 马禹,王旭,郭江勇.系统性冰雹天气过程的环流形势及卫星云图特征分析[J],高原气象,2004年06期.

[4] 张霞,周建群,申永辰,李荣,白宇,王君.一次强冰雹过得的物理机制分析[J],气象,2005年04期.