云系图在强雷暴预报中的应用探讨
作者:jnscsh 时间:2022-02-16 08:39:39 浏览次数:次
工作。随着雷暴所受重视程度的提高,国内外气象工作者对雷暴做出了许多不同的研究[2-4]。研究表明,雷暴天气的预报和分析要借助常规天气图,在天气图上找出有利于雷暴发生的大尺度环流形式,综合大气不稳定参数指标,再结合风云卫星云图资料,多普勒雷达回波图等资料才能更准确地预报雷暴最有可能出现的时间和位置,从而起到防灾减灾的目的。
通过重点分析云系图在强雷暴天气过程中的特征,将理论与实践相结合,选取江苏地区一次典型强对流天气过程,研究云系图在雷暴发生、发展过程中的预报价值。
1 江苏地区雷暴发生发展的天气概况
1.1 天气概况
江苏省处于亚热带和暖温带的过渡地带,夏季易受副高影响,气候复杂多变,雨热同期,强对流天气活动频繁。
2013年6月17—18日,江苏省出现了一次强雷暴天气,伴有雷鸣、阵雨和大风,局部地区雨量大。6月17日20:00—18日20:00,江苏省长江以北地区降水量为0~
10 mm,其中淮河下游地区的降水量达到10~25 mm,部分地区甚至达到25~50 mm。18日2:00—8:00,江苏地区的降水主要集中在盐城市。江苏西部和淮河流域地区闪电主要出现在18日12:00—16:00,江淮地区主要出在18日20:00—24:00。
1.2 资料来源
通过中央气象台、卫星气象中心、江苏省气象信息共享平台收集风云1号,风云2号气象卫星6月17—18日的可见光云图,红外云图等资料(实际的云图取自FY-2号气象云图和韩国卫星云图)。通过对云图的分析和数据资料的整理,对2013年6月17—18日发生在江苏中北部地区的一次典型的强雷暴过程进行分析。
2 强雷暴天气的云系分析
2.1 红外云图过程分析
南方强雷暴天气活动频繁时间从每年的2月下旬底到3月初,触发机制复杂。由卫星云图可以看出此次影响江苏中北部地区的强对雷暴天气是由东北冷窝和副高共同作用影响而成的。
通过观察卫星云图,此次强雷暴云团位于日本地区上空的逗点云系尾部的静止锋前,而且此雷暴云团表现的4个阶段(形成阶段、发展阶段、成熟阶段、消亡阶段)均是在静止锋前。
1)形成阶段(如图1a所示)。在江苏东北部地区,该地区地面过热导致在上空出现雷暴单体,与此同时随着冷空气卷入雷暴内,在中层引起强烈的下沉气流,导致中高压在底层形成,同时靠近地面的冷空气从中高压处向外散出,此时强雷暴的雏形已经形成。
2)发展阶段(如图1b所示)。在此阶段雷暴云团发展非常迅速,流入层在对流层开始出现;在对应地面形成了较大的中高压冷气流外流边界线,这是由于雷暴单体产生外流气流汇合而成;同时低空有强烈的不稳定空气连续流入,与外流边界线相互作用引起底层辐合,并产生较强的对流单体,使系统发展的速度加快。
3)成熟阶段(如图1c所示)。卫星云图上出现明显的雷暴云团。底层流入的气流产生不稳定潮湿区,其内持续不断有强对流单体出现,这十分有利于降水。同时从地面看是形式为进一步辐合,在中低压的上方出现中高压。此时雷暴云图边界十分光滑,基本呈现椭圆型。与之相对应的地面,雷暴天氣已经开始出现,且局部地区出现强降雨和大风。
4)消亡阶段。为系统提供的水汽被中断,强对流单体被迫停止发展,导致中尺度系统结构逐渐消失;在卫星云图上,原本圆形的云区变得杂乱无章;同时冷空气在地面堆积逐渐增强,为系统输送水汽的上升区与地面辐合区相分离,系统向东移入到气流场变化较小和底层水汽辐合减小的更稳定的大尺度环境场。最后雷暴云团逐渐消失。
2.2 水汽云图分析
2013年6月17日9:00水汽图如图2所示,华北地区有一条东西走向的水汽带A-B,从河套地区到渤海湾,水汽带的宽度约为5个纬度;水汽带中游对流单体a、b、c;另外从华南广东地区有一条水汽带E-F呈现东南西北走向,且向北伸大片长江流域及其北段达江苏北部地区。
可以看出,在两条水汽带汇合处有一白亮雷暴云团形成,这云团处于东北低压的南界。这两条水汽带与
850 hPa水汽通量图两条水汽通量图几乎完全重合,这进一步说明江苏地区上空有充足水汽,为雷暴的发生提供了充足的水汽条件。由此可以看出云团在此有迅速的发展。
3 结论
通过对红外云图的分析,能够清楚地界定强雷暴形成、发展、成熟到消亡的4个发展阶段。其中发展阶段雷暴云团发展最为迅速,这是由于雷暴单体产生的外流气流汇合导致,同时低空有强烈不稳定空气连续流入,与外流边界线相互作用,引起了底层辐合,从而产生较强的对流单体,致使系统发展速度变快。成熟阶段最有利于强降水的产生,在不稳定的潮湿区内发现有持续不断的强对流单体出现,垂直切变的锋较小,在中低压上方出现中高压。预计局部地区将出现强降雨和大风天气。通过对水汽云图的分析,发现江苏地区上空有充足水汽,为雷暴的发生、发展提供了充足的水汽条件,云团在此有迅速的发展。
本文通过重点分析云系图在一次典型强雷暴天气过程中的特征,探讨强雷暴天气的成因、发展阶段、发展速度、水汽条件等。熟稔强雷暴发生发展的机制,以便及时有效地做出预报。
参考文献:
[1] 刘梅,魏建苏,俞剑蔚,等.近45年江苏省雷暴日时、空分布气候特征[J].气象科学,2009,29(6):827-832.
[2] Rakovec J. Thunderstorms and hail[J]. Theoretical and Applied Climatology,1989,40(4):179-186.
[3] 朱飙,王振会,李春华,等.江苏雷暴时空变化的气候特征分析[J].气象科学,2009,29(6):849-852.
[4] 寿绍文,励申申,姚秀萍.中尺度气象学[M].北京:气象出版社,2003.
(责任编辑:赵中正)
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