白城市一次颮線過程的雷達(dá)回波特征簡析

袁芝華 金巖巖

【摘要】本文對2015年8月2日白城市洮北區(qū)三合鄉(xiāng)、白城市的洮南蛟流鄉(xiāng)出現(xiàn)的局地強(qiáng)對流雷達(dá)回波資料進(jìn)行分析。分析結(jié)果表明，這次強(qiáng)對流天氣過程雖然從天氣形勢上很難做出預(yù)報，但從多普勒天氣雷達(dá)資料上仍可分析出一定的預(yù)報特征：該風(fēng)暴具有颮線型回波特征，預(yù)示風(fēng)暴中可能產(chǎn)生雷暴大風(fēng)冰雹天氣；冰雹指數(shù)對強(qiáng)對流天氣的預(yù)報具有一定的指示意義，尤其當(dāng)持續(xù)出現(xiàn)“可能”或“肯定”報警時，往往表示風(fēng)暴已經(jīng)發(fā)展成熟，極有可能產(chǎn)生劇烈的強(qiáng)對流天氣；中尺度切變和高空低渦成為對流不穩(wěn)定的有效觸發(fā)機(jī)制。

【關(guān)鍵詞】雷暴大風(fēng)冰雹；回波特征；冰雹指數(shù)

一、引言

颮線是呈線狀排列的對流單體族，長和寬比大于5：1，典型生命期大約為幾小時，常會引起局地的強(qiáng)烈天氣，如雷雨、冰雹、大風(fēng)等強(qiáng)對流天氣。2015 年8月2日，在白城市產(chǎn)生了一條EN-WS 走向的颮線， 向測站方向快速移動，14時30分至17時，白城市的洮南蛟流河鄉(xiāng)先鋒村、姚炎村、山河村、蛟河村、龍山村5個行政村遭受風(fēng)災(zāi)，并伴有雷暴、陣雨。風(fēng)災(zāi)持續(xù)20分鐘左右，瞬間風(fēng)力可達(dá)七級以上。白城市洮北區(qū)三合鄉(xiāng)、金祥鄉(xiāng)、東風(fēng)鄉(xiāng)、東勝鄉(xiāng)、嶺下鎮(zhèn)、平臺鎮(zhèn)、青山鎮(zhèn)及西郊辦事處等8個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道）共計53個行政村遭受風(fēng)雹災(zāi)害。受此天氣影響，造成玉米、高粱、水稻等糧食作物出現(xiàn)大面積成片倒伏；煙葉、水果等經(jīng)濟(jì)作物也都不同程度受損。據(jù)統(tǒng)計，此次災(zāi)害共造成33588人受災(zāi)，農(nóng)作物受災(zāi)面積11794公頃，成災(zāi)面積6199公頃，絕收面積6公頃，直接經(jīng)濟(jì)損失4722萬元。這次天氣過程是由于強(qiáng)對流發(fā)展而產(chǎn)生的。本文以天氣形勢為背景，對此次冰雹、大風(fēng)的颮線過程的雷達(dá)回波特征進(jìn)行分析。

二、天氣背景

500hpa環(huán)流特征：8月1日20時500hpa高空上是兩槽一脊，白城市處在弱脊控制，槽位于貝加爾湖的東南側(cè)，是一個輻散的槽，未來是發(fā)展的；白城市的西南側(cè)盛行西南氣流，但高空急流還未建立。到2日08時高空槽發(fā)展成低渦，渦中心位于115°E、50°N，且渦后有溫度槽配合，渦前西南氣流加大，最大達(dá)到20m/s，高空急流剛剛建立，白城市正處在高空急流的右后方約1.5個經(jīng)距；渦后不斷有冷空氣下滑，與低渦前部的暖濕空氣交匯 。

850hpa環(huán)流特征：8月1日20時白城市正處在弱低渦前的東南氣流之中；在120°E--128°E，，43°N附近存在西南風(fēng)與東南風(fēng)的暖式切變線；2日08時低渦加強(qiáng)且東北抬，渦前西南風(fēng)加大，達(dá)到12m/s ，低空急流建立，暖式切變正好壓白城市的南側(cè)，白城市處在暖脊中，這種上冷下暖的大尺度環(huán)流形勢為強(qiáng)對流天氣產(chǎn)生提供了有利的條件。白城市處于蒙古氣旋冷鋒前的暖區(qū)中。因此，本次強(qiáng)對流天氣的形成主要是高空低渦疊加在低層暖空氣之上，造成大氣層結(jié)不穩(wěn)定，低層切變線與地面氣旋相疊加，加強(qiáng)了輻合上升運(yùn)動，觸發(fā)對流不穩(wěn)定能量釋放，產(chǎn)生強(qiáng)對流天氣。

三、雷達(dá)回波特征分析

（一）颮線強(qiáng)度回波演變分析

12時31 分為颮線形成的初始階段，在白城雷達(dá)站西側(cè)90km一帶出現(xiàn)一寬10km，長100 km 南北向的多個分散單體的帶狀回波，回波最強(qiáng)中心50dBz，回波迅速發(fā)展東移，14 時00分， 回波已經(jīng)發(fā)展成一個EN-WS 走向的寬12 km，長120km 有四個強(qiáng)中心的颮線回波，回波最強(qiáng)中心達(dá)到53 dBz；14 時10分，不均勻的直線型颮線回波開始出現(xiàn)波動，同時出現(xiàn)后側(cè)入流缺口，標(biāo)志著中層有干冷氣流加速進(jìn)入流體， 導(dǎo)致在中心部位的對流單體更快地向前運(yùn)動，在強(qiáng)回波右側(cè)最先出現(xiàn)尖狀回波特征，抬高仰角6°時依然存在。14時16分， 颮線前沿一部分回波演變?yōu)橛袃蓚€正弦形式波形的弓形回波， 14 時26兩個正弦回波逐漸合并，后側(cè)入流缺口模糊，15時03分，颮線在白城市上空，15時19分回波移出本站，正是此回波在洮北區(qū)、洮南和鎮(zhèn)賚的產(chǎn)生雷暴、冰雹和大風(fēng)天氣。

（二）冰雹指數(shù)（HI）分析

冰雹指數(shù)是CINRAD/CC PUP程序提供的1個判斷冰雹產(chǎn)生的可能性產(chǎn)品，也是風(fēng)暴結(jié)構(gòu)是否產(chǎn)生冰雹的一個指標(biāo)，與風(fēng)暴結(jié)構(gòu)產(chǎn)品同時更新；它包括降冰雹概率，強(qiáng)冰雹概率和最大冰雹尺寸；在可能生成冰雹的區(qū)域顯示冰雹符號，符號內(nèi)的數(shù)值表示可能出現(xiàn)冰雹的最大尺寸。從本次降雹產(chǎn)品可以看出，12：31時，測站西側(cè)颮線出現(xiàn)位置就有空心三角形的“可能”的報警和實(shí)心三角的“肯定”的報警，路徑和颮線的路徑一致，冰雹指數(shù)的“肯定”的報警幾乎連續(xù)出現(xiàn)，一直預(yù)報到颮線移出，由此可見，冰雹指數(shù)對強(qiáng)對流天氣的預(yù)報具有一定的指示意義，尤其是當(dāng)持續(xù)出現(xiàn)“可能”或“肯定”報警時，往往表示風(fēng)暴已發(fā)展成熟，極有可能產(chǎn)生劇烈的強(qiáng)對流天氣。

四、結(jié)語

從文中闡述的颮線過程的雷達(dá)回波特征得出幾點(diǎn)啟示：一是尺度切變和高空低渦成為對流不穩(wěn)定的有效觸發(fā)機(jī)制，為本次天氣過程的發(fā)生發(fā)展提供了有利的背景。二是此次雷暴、大風(fēng)和冰雹天氣是颮線風(fēng)暴影響所致。三是本過程中，冰雹指數(shù)產(chǎn)品對冰雹的預(yù)警很有效。四是強(qiáng)對流天氣預(yù)報難度較大，今后的預(yù)報服務(wù)工作中，應(yīng)注意多普勒天氣雷達(dá)二次產(chǎn)品的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]俞小鼎，姚秀萍，熊廷南.多普勒天氣雷達(dá)原理與業(yè)務(wù)應(yīng)用[M].北京：氣象出版社，2006.