烏蘭浩特市7月31日颮線中小尺度特征分析

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1、烏蘭浩特市7月31日颮線中小尺度特征分析摘要：本文利用自動站分鐘數(shù)據(jù)、探空資料、物理量場資料、713數(shù)值化雷達和多普勒雷達資料，運用天氣學診斷方法對2011年7月31日發(fā)生在烏蘭浩特市的一次颮線進行分析。關(guān)鍵詞：颮線診斷分析1引言2011年7月31日19時烏蘭浩特市出現(xiàn)暴風雨天氣，伴有雷電、冰雹等強對流天氣，20分鐘降水量達27.8mm，極大風速達21.4m/s。這種局地強降水是小概率事件，在預報中存在一定的難度。本文意在通過分析自動站分鐘數(shù)據(jù)、物理量場和探空資料以及雷達回波等資料，探尋此次颮線的中小尺度天氣的

2、特征，發(fā)生原因，尋找短時臨近預報的指標，以方便于在以后業(yè)務(wù)工作中能更好的做好此方面天氣的預報和服務(wù)。2天氣形勢任何中小尺度系統(tǒng)都是發(fā)生發(fā)展在大的天氣背景之下的，高空槽是此次過程的直接影響系統(tǒng)，中高緯的環(huán)流形勢為“兩脊一槽”型，在鄂海阻高發(fā)展旺盛。31日20點槽線兩側(cè)風向交角接近90度，地面處于低壓控制，說明有較好的動力條件，風暴區(qū)發(fā)生在上冷下暖的疊置地區(qū)，500hpa的冷槽與低層850hpa的暖中心造成上冷下暖的不穩(wěn)定層結(jié)條件，為對流天氣的發(fā)生發(fā)展提供了大尺度的環(huán)境條件，從17時的地面圖上看颮線的發(fā)生位置與地面

3、輻合線的位置基本一致，颮線的移動方向與500hpa上的引導氣流的方向基本一致，高層冷空氣的入侵與低層切變的存在是此次颮線發(fā)生發(fā)展的動力條件。3自動站分鐘數(shù)據(jù)分析分析此次天氣過程前后風向風速、降水量、相對濕度、氣壓等自動站分鐘數(shù)據(jù)可以看出當颮線過境時，氣壓半小時內(nèi)涌升3.5hpa，溫度降低9.1度；相對濕度增大至86%，增大時段在降水前一小時左右且在過程后一段時間內(nèi)維持偏高，風向突變，風速驟增，降水時段主要集中在19點前后，20分鐘內(nèi)降水量達27.8毫米，風速驟增時段與降水大值時段基本相同。圖1：雨量隨時間變化圖

4、圖2：風速隨時間變化圖圖3：相對濕度隨時間變化圖4探空資料分析從7月31日08時索倫（50834）探空資料中可以看出，在08時高空風場上低層高空風隨高度順轉(zhuǎn)，在700hpa高度以上隨高度逆轉(zhuǎn)，說明上層有冷平流低層有暖平流，有利與對流的發(fā)生發(fā)展。在濕度方面溫度露點曲線呈“喇叭口”形，上干下濕的濕度條件形成濕度不穩(wěn)定。k指數(shù)為28、抬升指數(shù)為3.27對對流的發(fā)生有著明顯的指示意義。從20時過程發(fā)生附近時段的探空資料分析中可以看出不穩(wěn)定能量區(qū)十分明顯的存在，風場上具有垂直風切變，為對流發(fā)生提供動力條件，k指數(shù)為30、

5、沙氏指數(shù)-2.04、抬升指數(shù)-2，有比較明顯的能量不穩(wěn)定。有利于對流的發(fā)展與維持。圖4：7月31日08時T-logp圖圖5：7月31日20點T-logp圖5物理量場分析在對垂直速度的時間剖面分析中看出，31日08點至下午均為比較強烈的上升運動有利于颮線的發(fā)生發(fā)展，由于颮線成熟后下沉氣流比較明顯在垂直速度場上有所體現(xiàn)。從不穩(wěn)定能量角度看31日20點我盟屬于高能舌控制，K指數(shù)為32以上、沙氏指數(shù)為負值，與對流影響區(qū)域基本相同。從濕度條件分析在850hpa比濕場中颮線影響區(qū)域在08與20時均大于8g/kg有較好的低層

6、水汽飽和度，為對流發(fā)展提供良好的水汽環(huán)境圖6：垂直速度剖面圖6雷達資料分析6.1基本反射率因子根據(jù)雷達觀測資料分析，該颮線發(fā)展速度快、持續(xù)時間長、影響范圍廣、天氣現(xiàn)象劇烈、有顯著的弓形回波特征為此次過程的特點，從回波強度與高度上看其初始在前旗西北部生成，16：40左右向東南移動20點左右移出我盟，最強烈時段為18：40到19：00，強回波帶上回波強度維持在55到60dbz，強回波窄帶長度在25km左右，此次過程回波發(fā)展高度較高從高顯上看18點44分強回波的高度在8km，弓狀回波的前沿具有很強的反射因子梯度。因前

7、后均有層狀云的回波存在所以強回波前無明顯陣風鋒的特征圖7：反射率因子圖8：高顯6.2徑向速度分析從徑向速度來看1.5度仰角下負速度區(qū)明顯大于正速度區(qū)回波后側(cè)西北入流急流明顯，且回波前側(cè)存在明顯的速度輻合，而超級單體為后側(cè)輻合，這是颮線與其它對流性系統(tǒng)的重要區(qū)別，在18點41分徑向速度圖上有中氣旋的存在，預示大風的出現(xiàn)和強降水的開始。6.3VIL分析垂直液態(tài)水含量（VIL）表示回波反射率因子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成等價的液態(tài)水在垂直方向上的累加，而組合反射率因子是回波反射率因子在垂直方向上的最大值，因此VIL比CR更能反映回波

8、的真實情況。分析了7.31颮線后發(fā)現(xiàn)VIL在過程中變化很大，首先在過程發(fā)展時特別是在18點36分最大值為30-35公斤/平方米（圖而后又突然減小，對比天氣實況與VIL值變化發(fā)現(xiàn)，在達到最大值后半小時左右出現(xiàn)了短時強降水并且當VIL值突然減小時，意味著暴風雨的開始。圖8：18點36分VIL圖9：18點57份VIL7小結(jié)（1）颮線的發(fā)生位置與地面輻合線的位置基本一致，颮線的移動方向與500