乌兰浩特市7月31日飑线中小尺度特征分析.doc

乌兰浩特市7月31日飑线中小尺度特征分析摘 要：本文利用自动站分钟数据、探空资料、物理量场资料、713数值化雷达和多普勒雷达资料，运用天气学诊断方法对2011年7月31日发生在乌兰浩特市的一次飑线进行分析。关键词：飑线 诊断分析 1 引言2011年7月31日19时乌兰浩特市出现暴风雨天气，伴有雷电、冰雹等强对流天气，20分钟降水量达27.8mm，极大风速达21.4m/s。这种局地强降水是小概率事件，在预报中存在一定的难度。本文意在通过分析自动站分钟数据、物理量场和探空资料以及雷达回波等资料，探寻此次飑线的中小尺度天气的特征，发生原因，寻找短时临近预报的指标，以方便于在以后业务工作中能更好的做好此方面天气的预报和服务。2天气形势 任何中小尺度系统都是发生发展在大的天气背景之下的，高空槽是此次过程的直接影响系统，中高纬的环流形势为“两脊一槽”型，在鄂海阻高发展旺盛。31日20点槽线两侧风向交角接近90度，地面处于低压控制，说明有较好的动力条件，风暴区发生在上冷下暖的叠置地区，500hpa的冷槽与低层850hpa的暖中心造成上冷下暖的不稳定层结条件，为对流天气的发生发展提供了大尺度的环境条件，从17时的地面图上看飑线的发生位置与地面辐合线的位置基本一致，飑线的移动方向与500hpa上的引导气流的方向基本一致，高层冷空气的入侵与低层切变的存在是此次飑线发生发展的动力条件。3自动站分钟数据分析分析此次天气过程前后风向风速、降水量、相对湿度、气压等自动站分钟数据可以看出当飑线过境时，气压半小时内涌升3.5hpa，温度降低9.1度；相对湿度增大至86%，增大时段在降水前一小时左右且在过程后一段时间内维持偏高，风向突变，风速骤增，降水时段主要集中在19点前后，20分钟内降水量达27.8毫米，风速骤增时段与降水大值时段基本相同。图1：雨量随时间变化图 图2：风速随时间变化图图3：相对湿度随时间变化图4探空资料分析 从7月31日08时索伦（50834）探空资料中可以看出，在08时高空风场上低层高空风随高度顺转，在700hpa高度以上随高度逆转，说明上层有冷平流低层有暖平流，有利与对流的发生发展。在湿度方面温度露点曲线呈“喇叭口”形，上干下湿的湿度条件形成湿度不稳定。k指数为28、抬升指数为3.27对对流的发生有着明显的指示意义。从20时过程发生附近时段的探空资料分析中可以看出不稳定能量区十分明显的存在，风场上具有垂直风切变，为对流发生提供动力条件，k指数为30、沙氏指数-2.04、抬升指数-2，有比较明显的能量不稳定。有利于对流的发展与维持。图4：7月31日08时T-logp图 图5：7月31日20点T-logp图5物理量场分析在对垂直速度的时间剖面分析中看出，31日08点至下午均为比较强烈的上升运动有利于飑线的发生发展，由于飑线成熟后下沉气流比较明显在垂直速度场上有所体现。从不稳定能量角度看31日20点我盟属于高能舌控制，K指数为32以上、沙氏指数为负值，与对流影响区域基本相同。从湿度条件分析在850hpa比湿场中飑线影响区域在08与20时均大于8g/kg有较好的低层水汽饱和度，为对流发展提供良好的水汽环境图6：垂直速度剖面图6 雷达资料分析6.1基本反射率因子 根据雷达观测资料分析，该飑线发展速度快、持续时间长、影响范围广、天气现象剧烈、有显著的弓形回波特征为此次过程的特点，从回波强度与高度上看其初始在前旗西北部生成，16：40左右向东南移动20点左右移出我盟，最强烈时段为18：40到19：00，强回波带上回波强度维持在55到60dbz，强回波窄带长度在25km左右，此次过程回波发展高度较高从高显上看18点44分强回波的高度在8km，弓状回波的前沿具有很强的反射因子梯度。因前后均有层状云的回波存在所以强回波前无明显阵风锋的特征图7：反射率因子 图8：高显6.2径向速度分析 从径向速度来看1.5度仰角下负速度区明显大于正速度区回波后侧西北入流急流明显，且回波前侧存在明显的速度辐合，而超级单体为后侧辐合，这是飑线与其它对流性系统的重要区别，在18点41分径向速度图上有中气旋的存在，预示大风的出现和强降水的开始。6.3 VIL分析垂直液态水含量（VIL）表示回波反射率因子数据转换成等价的液态水在垂直方向上的累加，而组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更能反映回波的真实情况。分析了7.31飑线后发现VIL在过程中变化很大，首先在过程发展时特别是在18点36分最大值为30-35公斤/平方米（图而后又突然减小，对比天气实况与VIL值变化发现，在达到最大值后半小时左右出现了短时强降水并且当VIL值突然减小时，意味着暴风雨的开始。图8：18点36分VIL 图9：18点57份VIL7 小结（1）飑线的发生位置与地面辐合线的位置基本一致，飑线的移动方向与500hpa上的引导气流的方向基本相同，这对飑线的发生位置与未来移动方向的预报具有指示意义。（2）对于飑线发生前与发展时，各物理量场中特别是k指数等反映不稳定能量的指数对飑线的预报和发展情况有一定的参考价值。（3）对于雷达资料中回波前侧具有明显的