劉婧婧1 林敏2 張萬娟1 李黎2 武折章1
(1.大石橋市氣象局,遼寧 大石橋 115100;2.營口市氣象局,遼寧 營口 115000)
雷雨大風(fēng)是當(dāng)某測(cè)站在某日觀測(cè)到一次或一次以上出現(xiàn)雷、雨天氣現(xiàn)象時(shí),平均風(fēng)力大于等于6級(jí)、陣風(fēng)大于等于8級(jí)的天氣現(xiàn)象。目前在利用常規(guī)天氣雷達(dá)觀測(cè)開展強(qiáng)天氣預(yù)警服務(wù)方面,人們主要是充分利用了常規(guī)雷達(dá)觀測(cè)的基本反射率、回波形態(tài)學(xué)特征以及風(fēng)暴尺度和中尺度對(duì)流系統(tǒng)物理概念模型等來識(shí)別冰雹、雷雨大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣[1]。俞小鼎等詳細(xì)闡述了強(qiáng)對(duì)流天氣的多普勒天氣雷達(dá)的探測(cè)和預(yù)警技術(shù)[2];各級(jí)氣象工作者針對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生發(fā)展的特點(diǎn),運(yùn)用新一代雷達(dá)產(chǎn)品進(jìn)行了大量的研究工作[3]。
選取營口地區(qū)4個(gè)觀測(cè)站2010-2018年9年的a文件和地面閃電定位儀觀測(cè)的閃電資料進(jìn)行分析。
2010年至2018年8年間營口地區(qū)共發(fā)生明顯的雷雨大風(fēng)天氣共了28次,其中最多年份達(dá)到5次(2013年),最少年份2次(2016年),平均每年3~4次。冰雹多出現(xiàn)在4到9月份,最早出現(xiàn)在4月18日(2017年),最晚出現(xiàn)在9月29日(2018年);5月份最多,共出現(xiàn)8次,占30%;其次是8月份,共5次,占19%,4、7月最少,都出現(xiàn)為3次,占11%。
雷雨大風(fēng)時(shí)最大風(fēng)速出現(xiàn)在2017年7月9日為16.2m/s。營口極大風(fēng)速出現(xiàn)在2017年7月9日為24.2m/s,蓋州極大風(fēng)速出現(xiàn)在2010年6月22日為22.3m/s,大石橋極大風(fēng)速出現(xiàn)在2017年4月18日為20.7m/s,熊岳極大風(fēng)速出現(xiàn)在2010年8月15日為17.4m/s。在雷雨大風(fēng)出現(xiàn)時(shí)間上,有 43 %出現(xiàn)在凌晨,29%出現(xiàn)在中午,21%出現(xiàn)在傍晚。從雷雨大風(fēng)出現(xiàn)的風(fēng)向特點(diǎn)來來看,61% 為偏西風(fēng),39%為東南風(fēng)。
出現(xiàn)雷雨大風(fēng)時(shí)對(duì)應(yīng)站點(diǎn)大部分出現(xiàn)小雨和中雨,2010年8月5日和2013年9月23日出現(xiàn)暴雨,2017年7月15日出現(xiàn)局地暴雨配合大風(fēng)天氣。主要因?yàn)槔子甏箫L(fēng)出現(xiàn)時(shí)一般為成熟階段的單體中的下沉氣流,出現(xiàn)大風(fēng)地點(diǎn)和強(qiáng)降水區(qū)域不一致。
表2 2010-2018年?duì)I口市雷雨大風(fēng)發(fā)生地對(duì)應(yīng)降水量級(jí)
對(duì)2010-2018年28次雷雨大風(fēng)過程的天氣系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),依據(jù)500hPa氣壓場(chǎng)形勢(shì),配合對(duì)流層低層的特點(diǎn),將雷雨大風(fēng)形勢(shì)劃分為三種類型:高空冷渦型、高空槽型、西北氣流型。
其中,高空冷渦型為10次、高空槽11次、高空西北氣流7次;有時(shí)候北部有冷渦,冷渦底部有槽,冷渦多出現(xiàn)在5月,高空槽、西北氣流每個(gè)月出現(xiàn)概率相差不大。冷渦天氣時(shí),多出現(xiàn)局地雷雨大風(fēng),陣風(fēng)多在7~8級(jí),高空槽多出現(xiàn)區(qū)域性大風(fēng),強(qiáng)度為三種類型中最大,陣風(fēng)多在8級(jí),高空西北氣流多為高空槽過境由槽前西南氣流轉(zhuǎn)為槽后西北氣流。
強(qiáng)對(duì)流天氣是大氣對(duì)流活動(dòng)強(qiáng)烈發(fā)展而產(chǎn)生的災(zāi)害性天氣,包括 2cm以上直徑的冰雹(強(qiáng)冰雹)、龍卷、瞬時(shí)風(fēng)速 8 級(jí)以上的雷雨大風(fēng)和暴洪等中小尺度天氣現(xiàn)象。強(qiáng)對(duì)流天氣是伴隨對(duì)流風(fēng)暴發(fā)生、發(fā)展的,對(duì)流風(fēng)暴是強(qiáng)對(duì)流天氣的“制造者”和“輸送者”。
其中包括:
1.大氣溫濕類
A指數(shù):
A 指數(shù)考慮了對(duì)流層下半部氣層大氣飽和程度的狀況,也是分析暴雨產(chǎn)生的一種熱力穩(wěn)定度指數(shù)。大氣層結(jié)越不穩(wěn)定,A 值越大,當(dāng) A>=0 時(shí),有利于暴雨的產(chǎn)生。Tg:對(duì)流溫度
2.層結(jié)穩(wěn)定類
SI沙氏指數(shù),K指數(shù),850hPa與500hPa溫差。
3.熱動(dòng)力綜合類
SSI風(fēng)暴強(qiáng)度指數(shù) (Storm Severity Index)是把浮力能和垂直風(fēng)切變結(jié)合起來的一個(gè)強(qiáng)對(duì)流天氣診斷指數(shù),它通常用于區(qū)分雷暴和非雷暴。
4.能量類
CAPE對(duì)流有效位能、CIN抑制對(duì)流有效位能。
表3 雷雨大風(fēng)發(fā)生的各項(xiàng)環(huán)境參量表