嫩江县2017年8月21日龙卷风天气过程分析

工作提供科学依据。

一、天气过程预报与实况对比

20日未来24小时天气预报为中雨，8月21日8時至22日8时降水量实况多宝山镇达暴雨量级，降雨量为82.3mm;有6个站降大雨;其他7个站降小到中雨;21日14：40左右，嫩江县城及前进镇出现弱“龙卷”现象，气象部门观测到的最大地面瞬时风速嫩江县城为15.0m/s（7级风），前进镇为18.5 m/s（8级风）。由雷达回波速度产品分析，龙卷中心瞬时风速可达40 m/s（12级风，台风风速）。此次龙卷风黑龙江省气象台定义为最低级别龙卷风EF0级。

灾情实况：据民政局报受龙卷风灾害影响，嫩江镇受灾人口203人，紧急转移安置人口119人，一般房屋损坏152间，直接经济损失128万元;前进镇受灾人口16人，一般房屋损坏14间，直接经济损失200万元。

二、环流形势分析

1.500hPa环流形势。20日08时，西西伯利亚存在一个浅槽，贝加尔湖地区存在低压槽，副热带高压处在日本海附近，我县受槽前脊后的西南气流控制。21日08时，低压槽槽后有明显的冷平流，使槽进一步加深发展，在西西伯利亚和贝湖分别形成一个闭合的低压系统，在贝湖附近的冷涡低槽中心强度为-14摄氏度，槽线在内蒙古中东部地区存在低压槽区，同时在吉林西部至辽宁省和黄海东海地区分别存在一个短波槽，海上副热带高压稳定存在，我县处在槽前位置，受西南气流控制。西南气流输送海上的暖湿空气，槽前的冷平流与海上的暖湿空气交汇，产生降水。

2.700hPa环流形势。20日08时，在贝湖东部地区存在一个闭合的低压系统，低压中心值为2970hPa，温度脊线从内蒙古中部和辽宁省中部地区向东北方向延伸到黑龙江省北部地区，副高维持在渤海黄海地区，我县受西南气流影响。21日08时，贝湖东部的低涡明显向东移动并加强，低压中心值为2870hPa，槽线位于蒙古东部地区，在辽宁省及朝鲜半岛有明显的切变线，副高东退至日本附近，我县处在槽前位置，降水开始。

3.850hPa环流形势。20日08时，贝湖东部存在一个闭合的低压环流系统，我县受西南气流影响。21日08时，低压系统东移北上，强度加强，低压中心值达1300hPa，同时黑龙江省西部地区存在偏南低空急流，我县处在急流中心，急流使低层暖湿平流的输送产生位势不稳定层结，给本次天气过程提供了很好的水汽条件和动力条件。

4.地面形势。20日08时，蒙古气旋位于蒙古东部地区，低压中心值为979hPa，暖锋锋线处在内蒙古北部地区，冷锋锋线位于内蒙古中部及河套一带。21日08时，蒙古气旋加强发展，缓慢东移北抬，低压中心值达940hPa，暖锋移出我国，冷锋向东北方向移动，锋线位于内蒙古东北部、吉林西部、辽宁中西部地区，我县处于冷锋锋前位置。21日14时，蒙古气旋继续加强北抬，冷锋开始过境。

三、物理量场分析

大气垂直上升运动与水汽凝结和降水过程有很大的联系;在上升运动中大气层结的不稳定能量才能释放，因此而形成对流性天气过程;垂直运动会对水汽、动量、热量、涡度等相关物理量产生垂直输送，从而影响天气系统发展;垂直运动会使大气的能量转换得意实现。21日08是我县处在弱的垂直上升运动中。21日14时，我县存在强的垂直上升运动，中层的强的上升运动使近地层加速辐合，促进地面蒙古气旋的发展。水汽通量散度由水汽平流和风的速度散度组成，表示水汽的辐合及辐散强度。21日14时，我县的水量通量散度辐合达到最大值。冷暖平流是大气中的对流活动的重要影响因素之一。在低层暖（冷）平流比高层暖（冷）平流强（弱）或者高层为冷平流低层为暖平流的情况下，由平流引起的气层趋于不稳定 。若反之，气层趋于稳定。分析21日850hPa和500hPa的温度平流场，从这次暴雨过程中冷暖空气移动路径及强弱变化来看，21日发生的强降水主要受暖平流控制，主要是来自500hPa贝湖低涡的冷空气向低层渗透，迫使暖湿空气机制抬升而产生的强对流天气。从21日08时和14时图中可以看出，我县存在较强的暖平流，中心位于嫩江镇，内蒙古东北地区存在强的冷平流，所以气层处于不稳定状态，发生对流。K指数是考虑中低层水汽条件的一种不稳定指数。21日14时，我县处在K指数大值区内，整个地区处在40℃的不稳定条件中，大片降水形成。综上所述，各个物理量场之间的相互作用为本次龙卷风过程提供了良好的水汽条件、动力条件和热力条件。

四、气象应急响应

短临预警发布情况：21日10时09分、 13时30分分别发布短时临近预报预警。预警信号发布情况：14时05分发布冰雹橙色预警信号，包含大风天气;14时40分发布暴雨蓝色预警信号，并于16时50分将其升级为暴雨橙色预警信号。

将预警信号第一时间发给县政府应急办、防汛办、国土局、安监局，同时，以短信平台、飞信、邮箱、电话、国突平台、电子显示屏、大喇叭等形式对外发布。

五、结语

1.本次龙卷风天气过程是在蒙古气旋东移北上强烈发展和高空深厚的冷涡系统共同影响下发生的。

2.锋面是本次强对流天气的重要触发机制。

3.贝加尔湖强冷空气南下向低空渗透并与低层暖湿空气交换，低空辐合、中层强的垂直上升运动、高层辐散配置形势为这次天气过程提供了动力条件，形成强烈的对流天气。

参考文献：

[1] 陆汉城.中尺度天气学原理和预报（第二版）[M].气象，2004.2.

[2] 寿绍文.中尺度气象学[M].气象出版社，2003.08.

作者简介：闫洋洋（1990-）女，汉族，吉林省榆树市人，大学本科，助理工程师，从事综合气象业务及预报员工作。

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