梅雨期两次强对流天气过程的对比分析

2020-11-30 08:36周林
科学与信息化 2020年31期
关键词:梅雨雷暴强降水

周林

摘 要 本文选取2020年6月12日和23日上海地区的两次强对流天气过程进行对比分析,旨在初步建立梅雨期强对流天气的天气学模型,从而利于梅雨期强对流天气更好的预报和服务。首先结合雷达、卫星云图和实况报文,可知两次过程均出现雷暴和强降水,并伴有飑线天气。然后重点分析两次强对流天气发生发展的环流形势和探空曲线,发现:12日过程是由江淮静止锋及其上的切变线所引起的,地面飚中系统为强对流发展提供了明显的中尺度扰动;23日过程是由江淮气旋入海后加强所引起的,且低层西南暖湿急流较为强盛;两次过程发生前均出现较大的地面3小时负变压,过程期间均具有较深厚的湿层和对流不稳定层结以及较低的对流凝结高度。

关键词 梅雨;雷暴;强降水;静止锋;江淮气旋

引言

江淮流域的梅雨期一般是在6月中旬到7月上旬,具有雨季长、降水较为连续、有时可达暴雨的天气特点。每年的梅雨季天气对航空运行带来较大影响,因此做好梅雨期降水和对流天气预报是保障梅雨季航班运行的重中之重。长江流域梅雨期降水受地面气旋和锋面气旋影响[1],梅雨锋暴雨发生时,一般有沿副热带高压边缘的东南季风和来自孟加拉湾的西南季风向长江中下游地区输送水汽[2]。

上海地区自2020年6月9日入梅,至7月21日出梅,梅雨期长达42天,期间降水雨量偏多,强降水过程频繁,堪称“暴力梅”。本文选取了梅雨期间上海地区两次强对流天气过程进行对比分析,分别是6月12日和6月23日。这两次强对流天气过程均给虹桥机场、浦东机场以及上海终端区带来了强降水以及雷暴天气,对上海地区的进出港航班造成了较大影响。

1天气过程概况

通过雷达和卫星云图(图略)和实况报文可知:

(1)6月12日傍晚至上半夜,上海终端区出现了中到大阵雨和雷雨天气,其中虹桥机场在19:30-21:30(北京时,以下同)出现了雷暴和强降水天气,并伴有飑线,浦东机场在20:30-21:30出现了雷暴和强降水天气。

(2)6月23日傍晚至半夜前后,上海终端区出现了雷阵雨天气,其中虹桥机场在20:00观测到CB和闪电,对流云团从机场北五边划过,这是第一波雷暴过程;虹桥机场在21:30-22:43出现了大雷雨天气,浦东机场在22:30-23:30出现了中阵雨天气,这是第二波强雷暴过程。

2形势分析

500hPa环流形势较为稳定,从20时的形势来看(图略),12日中高纬度形势为两脊两槽,乌拉尔山附近为暖性高压脊,贝加尔湖和鄂霍次克海附近为低压槽,我国东北地区为两槽之间的弱脊控制,西太平洋副高588线位于浙南福建地区,120°E的副高脊线位于约21°N附近,上海地区处副高北侧,受上游东移短波槽影响。6月23日中高纬度形势与12日类似,副高呈带状分布,588线位于浙赣南部地区,脊线位于约22°N附近,上海地区处副高北侧,受华东中北部高空槽前西南气流控制,有正涡度平流。

从中低层来看(图略),12日在四川盆地东部存在发展较强的西南涡,在苏皖北部有江淮切变线,上海地区处于切变南侧,700hPa存在西南急流;23日苏皖中西部有江淮气旋生成并东移发展,夜间从苏皖北部东移入海,上海地区处于江淮气旋底部,700hPa和850hPa同时存在西南暖湿急流,水汽输送强盛,因此23日上海地区的强降水天气持续时间更长。

从地面来看(图略),12日,在江淮流域有静止锋停滞,上海处低压倒槽中、静止锋的暖区控制,同时从17时的地面形势来看,在苏南、太湖西北侧地区地面降温明显,与太湖东侧地面气温温差达6~7℃,有明显的飚中系统,飑线过境引起强对流天气。23日上海地面处于东移发展的江淮气旋底部控制。

从宝山站地面要素的时间变化来看(图1),在强对流发生前,地面3小时变压均连续出现较大的负值,有利于出现辐合的变压风,变压风又进一步加强辐合,从而使得边界层抬升。当天气系统靠近3小时负变压大值区时,容易激发中小尺度系统的发展和加强,从而产生强对流天气。值得注意的是,12日当飑线移近3小时负变压大值区时,便造成了气压涌升、气温骤降以及强降水天气。

综合天气形势来看,两次过程都属于较为典型的梅雨对流降水天气,500hPa环流形势稳定,副高脊线稳定在北纬20度-北纬25度之间,12日上海地区强对流天气是由江淮静止锋及其上的江淮切变线所引起的,且地面的飚中系统为强对流的发展提供了明显的中尺度扰动;23日上海地区强对流天气是由于江淮气旋入海后加强所造成的,850hPa和700hPa的西南暖湿急流为强降水天气提供了较为强盛且持续的水汽输送;两次强对流天气发生前均出现较大的地面3小时负变压。

3探空分析

从探空分析来看(图2),两次过程上海地区中低层湿度较大,其中23日湿层更为深厚,对流凝结高度更低,降水效率更大,且对流不稳定层结更为深厚,物理量(表1)及温湿垂直廓线均有利于上海地区出现对流天气,其中23日过程的对流与降水量均强于12日过程。

4结束语

本文对比分析了2020年6月12日和23日两次上海地区强对流天气过程,过程特点均出现了雷暴和强降水天气,并伴有飑线。两次过程均是较为典型的梅雨对流降水天气过程,其表现在:

(1)500hPa环流形势稳定,120°E副高脊线位置在北纬20度至北纬25度之间。

(2)12日过程是由江淮静止锋及其上的江淮切变线所引起的,且地面的飚中系统为强对流的发展提供了明显的中尺度扰动。

(3)23日过程是由于江淮气旋入海后加强所造成的,850hPa和700hPa的西南暖湿急流为强降水天气提供了较为强盛且持续的水汽输送。

(4)兩次强对流天气发生前均出现较大的地面3小时负变压。

(5)两次过程对流不稳定能量较大,且湿层深厚,物理量及温室垂直廓线均有利于对流天气的发生。

(6)23日的湿层和对流不稳定层结更深厚、对流凝结高度更低,且低空西南急流的水汽输送更强,因此23日过程的影响范围和持续时间均略大于12日过程。

对2020年6月两次典型的梅雨期强对流天气过程的对比分析和讨论总结,充实重点天气案例库,有利于天气学模型的建立,以期对后续梅雨期强对流天气过程的预报提供一定的借鉴和参考意义,从而更好地进行梅雨期的天气预报和服务工作。

参考文献

[1] 侯俊,管兆勇.华东地区6-7月锋生的气候学特征及环流结构[J].气象学报,2013,71(1):1-22.

[2] 倪允琪,周秀骥.我国长江中下游梅雨锋暴雨研究的进展[J].气象,2005,31(1):9-12.

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