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雷暴的预报方法浅谈

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摘要:雷暴是一种常见的并带有破坏性的灾害性天气,雷暴发生的时间通常急剧而短促,它是积雨云强烈发展的结果,常伴有大风、闪电和不同程度的降水或者冰雹。雷暴出现时有很多表现特征,各项地面要素变化非常明显。预报时同时结合锋面,低槽,低涡等低值天气系统,西太平洋副热带高压的西部边缘等天气形势,才能有效的提高预报准确率。

关键词:雷暴 气象要素特征 天气形势 预报

雷暴是我国常见的对流行天气。雷暴是从积雨云或积雨云的集合体中发展起来一并伴有放电及雷声的天气现象,常伴有大风和阵雨同时出现。产生雷暴的雨云叫做雷暴云。一个雷暴云为一个单体,其水平尺度约十几公里。

一、雷暴过境时的地面气象要素变化特征

1.气压 雷暴前,地面气压通常是一直下降的,常能打破气压正常的日变化,随着积雨云发展成熟,云中出现下沉气流,这时气压便开始上升,这种气压上升几乎和气温下降同时出现,而在积雨云的正下方达到最大,并在自记曲线上常出现一个圆形的隆起或明显的高峰,称为“雷暴鼻”,随着雷暴的离去,气压又恢复正常。

2.气温 雷暴产生前,测站一般为暖湿空气所控制,气温高,湿度大,风力微弱,使人感到闷热。当雷暴来临时,积雨云上部的冷空气下沉代替了原来的暖湿空气,气温便开始下降。在雷暴中心经过的地点降温幅度最大,夏季午后一次雷暴中心经过常可使气温下降10℃以上,距离雷暴中心越远的地方,降温幅度越小,气温急剧下降和气压急剧上升同步进行,当气压达到最高值时,气温达到最低点。但由于一个雷暴单体平均生命史不过约30分钟,随着雷暴远离,降水结束,气温又可回升。

3.风 雷暴发生前,风力微弱,地面风向着对流发展的云区辐合,当积雨云中迅速下沉的冷空气到达地面后,风向突然转变,风力迅速增大。阵风风速达每秒20米,强烈的可达到每秒30米或以上。这种强风是由于云中下沉冷空气与地面暖空气的温差所造成的密度不连续,而形成很大的水平气压梯度所致。雷暴阵风维持时间较短促,随着冷空气到达,风力逐步减弱。

4.降水 当阵风过后,降水开始,往往是先落一些大雨滴,片刻后便转为滂沱大雨,降水强度最大时刻约在降水开始后的2-3分钟,维持约5-15分钟,其后降水强度趋于逐步减小。降雨量取决于云中含水量和环境空气的湿度,当水汽条件不具备时。降水就不明显。一次雷暴过程的降水量,还与通过测站的雷暴单体数目及移速有关,当雷暴单体构成雷暴群影响时,常出现反复多次的阵性降水。在强烈发展的对流性雷暴单体中,可以产生固体降水“冰雹”。

5.湿度 雷暴出现前,地面相对湿度通常减小,但当降水开始,相对湿度使迅速上升到接近饱和状态,当降水达到最大强度时,相对湿度反而有所下降,有时能降到70%以下。到雷暴消散阶段,相对湿度又可回升。

二、雷暴的预报

1.产生雷暴的天气形势 锋面,低槽,低涡等低值天气系统,西太平洋副热带高压的西部边缘,以及热带天气系统等都是有利于雷暴发生的天气系统。

(1)锋面雷暴 各类锋面都可产生雷暴,其中以冷锋雷暴出现最多,强度最强,而暖锋雷暴最少。

①冷锋雷暴 冷锋雷暴是锋面抬升不稳定的暖湿空气所形成,因此,它的形成和锋面坡度,移动速度,暖湿空气性质,高空天气系统的相互配置等有关。当暖湿空气活跃,有低空急流,或气层增温增湿明显时,都易形成雷暴。当锋面坡度大,移速快,对雷暴形成更为有利。

②静止锋雷暴 静止锋雷暴主要出现在我国南方。入春后,冷暖空气常在长江流域及华南对峙,此时静止锋常形成于西南倒槽附近,850百帕上空有锋区和切变线相配合,尤其是700百帕有低涡沿切变线东移,如出现“切变带涡”天气形势时,则可在静止锋附近形成强烈的雷暴天气。

③暖锋雷暴 暖锋雷暴出现次数最少,一般只在850或700百帕有低槽或切变线配合。地面静止锋上产生气旋波时,暖锋附近才可能出现雷暴。暖锋雷暴夜间多,通常比较分散。

(2)高空槽、切变线雷暴

当中低空槽或切变线出现时,不管有无地面锋配合,均可形成雷暴。这是因为槽线或切变线两侧的气流辐合,提供了垂直运动和水汽垂直输送。当低层水汽充沛和气层不稳定时,且槽越深,气流辐合越强,相应的上升运动也越强,越有利于雷暴的形成,反之则不利。

(3)低涡雷暴

低涡是具有较强辐合上升运动的天气系统,夏季我国东北、华北和长江流域常出现低涡雷暴。出现低涡雷暴天气形势可分为二类。

①北方冷涡雷暴 在深厚的东北、华北冷涡中,如果冷中心落后于低中心,则平流较强,地面有冷锋或副冷锋配合,则会出现强雷暴天气。如果冷中心与低中心重合,则平流不明显,也无锋系活动,但在低涡的东南部仍可有大片雷雨区出现。

②南方低涡雷暴 西南涡在西南地区形成后,涡后有冷空气侵入时,促使低涡东移发展,由于冷平流位于低层暖湿气流之上,层结变得极不稳定,且水平气流辐合强烈,对流急剧发展产生雷暴。

(4)西太平洋副热带高压西缘雷暴

夏半年,西太平洋副热带高压的西缘,西南暖湿气流十分活跃,气层不稳定,常储存有大量不稳定能量,只要有一定的动力或热力条件,便可出现雷暴。

(5)热带天气系统的雷暴

热带天气系统具有高温高湿特点,气层处于不稳定状态,只要有一定的上升运动,便可产生雷暴。当东风波影响时,波槽附近有扰动作用和风速的辐合作用,就可产生雷暴。

综上所述,雷暴有其形成的特定条件,这些成因也决定着我们如何做好雷暴预报,以便更好的造福人类。

[参考文献]

[1]彭安仁.1992天气学,气象出版社

[2]袁重光,赵彦,李旭,曾庆存.气候预测中的集合方法初探[J];大气科学;2000年02期

(作者单位:内蒙古阿拉善盟额济纳旗气象局 内蒙古额济纳旗)