2007年4月22日浙南地区强对流天气过程分析

2007年4月22—23日,浙南地区出现一次大范围的强
对流天气,4月22日傍晚起,丽水、温州市南部出现大到暴雨,降水集中。

经自动站数据统计,4月22日19:00庆元站
1h 雨量达38.7mm ,4月22日18:00—23:00泰顺站5h 雨量达77.8mm ;雷暴持续时间长,山区个别地质灾害点出现山体滑坡,部分电器被雷击,给当地造成了一定的经济损失。

此次强对流天气过程,丽水市百山祖中尺度自动站雨量达3143.6mm 。

1大气环流背景分析1.1高空形势
2007年4月22日8:00500hPa 高空槽在东经120°附近,槽后有冷空气南下,蒙古有一低压促使高纬度的干冷气团不断向中低纬度输送。

24h 负变温伸到我国江西、福建省一带。

588线在北纬20°附近比较稳定,其西北侧有SW 气流不断向浙江省一带输送水汽。

从4月22日20:00500hPa 高空图上看出,高空槽东移,弱冷空气不断向南扩散补充,高纬度的干冷气团与中低纬度的西南暖湿气流在浙南一带会合,导致浙南产生强对流天气。

从2007年4月22日8:00850hPa 形式可以看出,北纬
28°~30°有一条明显的切变线,西南急流十分活跃,风速超过12m/s 。

到20:00切变线南压到浙闽交界,导致该地区产生强降水。

切变线两侧的气流分布主要以两侧的风向交角及风速的大小来表征,一般风向交角愈接近或小于90°及切变线后部风速较大,切变线上的辐合上升运动也较强,这样的切变线就有利于发生雷暴天气[1]。

而此次天气过程中,切变线两侧风向交角已接近45°,且切变线一侧的西南风较大,说明使该地区暖湿空气辐合上升运动十分强烈,加上气层处于不稳定状态,从而触发雷暴天气[2]。

1.2地面形势
2007年4月20—21日浙南地区最高气温均在30℃以上,有利于大气不稳定能量的积累,当冷空气扩散南下时,导致出现强对流天气。

2物理量分析2.1充沛的水汽
对流性天气的形成首先需具有充沛的水汽,由于空气中的水汽主要集中在大气的低层。

因此,通过700、850hPa 等压面图上分析出的等温度露点差线可以看出,20:00浙南
地区强对流发生时,700、850hPa 气层都处在饱和状态,且该地区处在湿区中心[3]。

2.2高低空急流
从2007年4月22日20:00200hPa 流场可以看到,200
hPa 层上存在一个高空西南急流,雷雨期间浙南地区处在
高空急流轴的右侧;700hPa 流场存在低空急流,雷雨期间浙南地区处在低空急流轴的左侧。

根据高、低空急流的动力结构,高空急流轴的右侧为辐散流场,低空急流轴的左侧为辐合流场,说明浙南地区低层为辐合区,高层为辐散区,空气将加速上升,水汽凝结、潜热释放导致强对流天气的形成。

2.3不稳定指数
通过对衢州、福州2个测站的K 指数、温度—对数压力和高空风等辅助进行分析,发现雷雨地区上空存在不稳定的大气层结。

2.3.1
气团指标(K 指数)。

K=[T 850-T 500]+Td 850-[T-Td]700。

式
中,T 代表空气温度;Td 为露点温度;各下标表示等压面层次,一般K 值愈大表示大气层结愈不稳定[4]。

2007年4月22日8:00当切变线在北纬28°~30°时,衢州站K 值达到37℃,当时福州站K 值为35℃,可见浙南地区上空存在不稳定大
气层结,随着切变线南压,到4月22日20:00衢州站K 值下降到28℃,但福州站K 值增加到41℃,说明不稳定能量在增加。

2.3.2假相当位温。

在实际工作中常选用假相当位温θse 的分布来判断气层是否为对流不稳定,当θse 随高度增高而减小时,称为对流不稳定,有利于对流活动。

MICAPS 2.0中采用Δθse=θse850-θse500作为指标,其正值愈大,则气层愈不稳定。

强对流出现前一天2个站Δθse 正值很大,说明大气下层暖湿、上层干冷,存在对流不稳定,有利于对流活动。

到4月22日20:00切变线南压后,衢州站出现负值,层结趋于稳定,而福州站Δθse 正值由3.0增大到6.9,说明浙南地区对流不稳定在加强。

3地形抬升作用
山区地形的抬升作用与气流垂直于山脉风速分量的大小、山的坡度及地形有关,一般垂直于山脉的风速分量越大,抬升作用愈强,山的坡度越陡抬升作用愈强[5-6]。

此次强对流天气过程,雨量主要集中在丽水南部和温州东南部山区。

丽水市南部高山和温州泰顺县境内高山(西高东低),迫使低层层结不稳定的西南风迅速抬升,从而加强了上升
摘要利用MICAPS 2.0资料对2007年4月22日浙南地区强对流天气过程的环流形势和主要影响系统进行分析,结果表明:高低空西南急流为此次强对流天气提供了充足的水汽条件;4月20—21日温度偏高,有利于大气不稳定能量的积累,浙南地区大气层结不稳定;弱冷空气渗透,850hPa 切变线以及地形抬升作用是此次强对流天气的触发机制。

关键词强对流;天气过程;2007年4月22日;浙南地区中图分类号P421.31文献标识码A 文章编号1007-5739(2012)12-0221-02
2007年4月22日浙南地区强对流天气过程分析
郭建鹰
(浙江省泰顺县气象局,浙江泰顺325500)
作者简介
郭建鹰(1979-),男,山东滨州人,助理工程师,从事气象预报服务工作。

收稿日期2012-05-02
资源与环境科学
现代农业科技2012年第12期221
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资源与环境科学现代农业科技2012年第12期
(上接第209页)
村居民分散。

发展集中型沼气,存在的最大障碍就是“集中供气”方式问题。

2.3沼渣尧沼液利用情况不容乐观
目前,沼液处理的现状是一部分随农时利用,作为肥源和灌溉水源,季节性较强。

而在非农用季节,则直接排放,成为水体二次污染源[6]。

调查显示,已建集中型沼气工程中沼
液利用方面存在的问题较为复杂,大部分养殖场沼气工程能够将沼液处理后基本消纳于周边田地,少部分养殖场周边田地不能够完全消纳排出的沼液,致使部分沼液直接排放,造成再次污染。

沼渣处理模式较为固定,基本通过干湿分离加工成有机肥或者堆积成肥经运输消纳于市场或者周边田地,少部分养殖场由于沼气工程未运行或者未建成,还存在任意排放造成污染的问题。

3发展机遇
根据当前重庆市农村养殖产业发展现状,应适时实施集中型沼气新技术工程,引导和促进重庆市规模化沼气技术的推广和应用,这也是控制农村面源污染和建设社会主义新农村的现实要求,是实现资源综合利用和建设循环经济的重要环节,是保护库区生态环境和建设长江上游生态文明示范区的重要举措[7]。

同时,能源短缺将会制约我国经济的发展,因而必须将集中型沼气工程列入农业发展战略地位。

在集中型沼气工程的建设上,严格立法、执法,政策激励与资金扶持相结合,使这项工程得到长期持续的发展,既节约常规能源,又能促进发展生态农业。

4发展建议
发展规模化养殖场集中型沼气工程,既是发展生态农业的重要内容和关键环节,又是改善生态环境、治理养殖场粪便污染的途径,同时提高了农民的生活用能水平,改善了农村的居住环境。

随着重庆市畜禽养殖量的不断增加,特别是规模化养殖业的发展,畜禽粪便等有机物的产生量也显著上升,亟待处理利用[8]。

此次调研针对目前存在的问题,建议下一步集中型沼气工程建设做好以下几方面的工作。

4.1做好沼气工程前期工作
针对目前存在的诸多问题,为了做好集中型沼气工程下一步的建设工作,可以在前期的沼气工程拟项、设计及评审中成立或者聘请具有沼气工程设计、施工等相关资质的第三方非盈利性质的单位,对今后全市所有集中型沼气工程进行核查和后续监督管理,确保项目正常实施和运行[9]。

4.2重视工艺技术的引进与产品开发
针对重庆市的特殊地理环境,应加强对新型工艺的引进和开发。

首先,应确保科研经费。

引进国内外集中型沼气建设新技术,加强消化吸收与自主创新,开发一批先进实用的原料收集预处理、新型发酵、增温保温、沼气净化浓缩罐装、沼渣沼液分离浓缩与综合利用以及沼气工程自动控制与能量平衡利用等关键技术,研制一批原料预处理、自动进出料、发酵贮气一体化、增温保温、沼气联合脱硫和山地沼液运输等设备;制订集中型沼气建设工艺技术标准及作业规程等,为集中型沼气工程建设提供技术支撑[10]。

其次,对于当前不规范施工的问题,要对施工单位实行严格监督,招标施工单位必须与沼气工程专业相关、具有相关资质,沼气工程设计中同步规划养殖场,把污染治理解决在前期。

4.3积极推进示范工程建设
为了让区域居民切实认识到建设集中型沼气工程的社会、经济、生态效益,通过举办现场会、观摩会、教学基地,宣传大型沼气工程的可行性和必要性。

积极推进示范工程建设,发挥示范工程的示范带头作用。

利用国家和市级科技计划的支持,率先建成一批集中型沼气科技示范工程,以此辐射带动整个工程建设[11-12]。

5参考文献
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分析[C]//发展低碳农业应对气候变化——
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[8]白会荣,王文富,姬艳恒,等.畜禽养殖废水厌氧沼气发电技术的探讨[J].科技信息,2010(17):264.
[9]佟启玉.农场发展循环经济大有可为———海林农场发展沼气的调研
与启示[J].农场经济管理,2008(3):53-54.
[10]管军伟.重庆市生物质能沼气化有效利用技术研究[D].重庆:西南大
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[11]商宇.用畜禽粪便生活垃圾产沼气[N].重庆市日报,2010-03-16(A4).
[12]时军,杨慧云.大中型沼气工程托管运营模式探讨[C]//中国农村能
源行业协会.沼气技术和产业化发展研讨会论文选编.北京:[出版者不详],2009:29-32.
运动。

4结论
500hPa高空由小槽东移,850hPa浙南地区上空存在切变,是2007年4月22日浙南地区强对流天气发生发展的重要环流因素。

高低空急流的位置配合导致浙南地区低层辐合,高层辐散,空气将加速上升,不稳定指数指示的水汽凝结、潜热释放导致强对流天气形成。

弱冷空气渗透,850 hPa切变线以及浙南山区地形抬升作用是此次强对流天气的触发机制。

5参考文献
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