两种垂直风切变条件下飑线过程对比分析VIP专享VIP免费

收稿日期：2012-03-15基金项目：国家自然科学基金项目（41105026）、中国气象局预报员专项（CMAYBY2011-061）共同资助。作者简介：刘鑫华（1979-），男，高级工程师，主要从事中尺度气象学、气候学和行星大气数值模拟研究。E-mail：liuxh@cma.gov.cn两种垂直风切变条件下飑线过程对比分析刘鑫华（国家气象中心，北京100081）摘要：应用常规天气图资料、地面加密降水观测资料、探空资料及美国NCEP/NCAR再分析资料，对2010年7月19日山东飑线过程和2011年7月26日河北飑线过程进行了对比分析。结果表明,两次过程的相同点为：两次过程均位于500hPa高空槽前；两次飑线过程均产生了雷雨大风和短时强降水天气；湿层均较深厚；下沉有效位能均较大。不同点为：2010年7月19日山东飑线过程属于有明显垂直风切变环境中的飑线；对流不稳定能量相对较低。而2011年7月26日河北飑线过程属于风垂直切变相对小的环境中的飑线；对流不稳定能量很大；除了雷雨大风和短时强降水天气之外还产生了冰雹。关键词：飑线；垂直风切变；强对流；雷雨大风；冰雹；短时强降水中图分类号：P458文献标识码：B文章编号：1002-0799（2012）05-0025-05飑线是一种带（或线）状中尺度系统，常伴有雷暴、暴雨、大风、冰雹和龙卷等剧烈天气现象，给人民生命财产造成极大损失。仅2009年6月3日河南飑线过程就造成河南22人死亡的严重灾害，其中商丘市受灾人口达到了241.92万人。以往对飑线开展的大量研究工作[1-9]逐渐加深了对此类天气的认识，但飑线形成的有利环境场条件以及飑线的触发机制还有待于进一步的深入研究。另外，目前的数值天气预报还不具备很好的预报中小尺度天气系统的能力,所以要准确地预报出这类灾害性天气的发生、强度、影响时间及范围是非常困难的。以往研究较少从不同飑线造成的天气现象的差异角度进行分析，因此，本文从这一角度针对中纬度两类不同条件下的飑线（一类为明显垂直风切变环境，另一类为垂直风切变相对较小）[10]产生的不同天气现象，选取两个个例进行对比分析，以增加对两类飑线的深入了解，为飑线的短期预报提供客观依据，以提高此类天气的预报准确率。1天气过程概况2010年7月19日山东、江苏、安徽三省交界处出现飑线。兖州3个站出现了超过70mm/h的短时强降水。江苏徐州和安徽淮北风速达到18m/s。19日15时左右，一条较强的回波带扫过黄淮地区（图1）。2011年7月26日19—23时，一条飑线自西向东影响河北中南部地区，造成了区域性的短时强降水天气，其中，最大小时降雨量达到53mm；河北满城出现了22m/s的雷暴大风；石家庄出现了直径17mm的冰雹。河北中南部的飑线26日18时左右生成于河北中部偏西的太行山麓。从雷达监测分析，整个系统持续约4h，系统呈弓形向东传播。其中，20:30—22:30为最强时段，持续大约2h（图2）。26日18—19时，最强超过50dBz的雷达回波在河北、山西两省交界处稳定少动，在下太行山前无显著阵风锋出现；19时12分，飑线系统下山增强且呈线状回波带，在河北平山附近的浅山区可见弱的阵风锋；19时30分，回波前侧出现阵风锋，且与主体回波平行移动，距离很近；20时30分，回波继续加强成为飑线，飑线断裂为南北两段，断裂处和阵风锋经过处出现大风灾情；22时，阵风锋开始远离回波主体，22时30分阵风锋消失，主体降水回波也在东移过程中逐渐减弱并趋于消亡。由图1和图2可见，2010年7月19日飑线过程，飑线后部没有明显的层状云降水区，具有明显垂直风切变环境下飑线的特点。而2011年7月26日飑线过程，在由前向后的气流中，由于老单体的衰亡，形成了宽广的尾随层状云区，这也符合垂直风切沙漠与绿洲气象DesertandOasisMeteorology研究论文第6卷第5期2012年10月25第6卷第5期2012年10月沙漠与绿洲气象DesertandOasisMeteorology研究论文变相对较小的飑线特点。可见，这两次过程分别属于不同垂直结构的飑线。图12010年7月19日15:30雷达基本反射率图22011年7月26日21:30雷达组合反射率2环流特征和影响系统2.1总体环流特征和影响系统2010年7月19日中高纬为两脊一槽形势。我国位于宽大的槽区（图3a）。500hPa山东位于低涡东侧偏南气流之中。此次过程主要是在低涡向东北方向移动过程中，...