辽宁省一次持续性强对流天气过程的成因分析
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辽宁省一次持续性强对流天气过程的成
因分析
摘要:受今年第14号东北冷涡持续影响,6月11日午后至14日,我省出现多轮强对流
天气。
全省平均降雨量为25.4毫米,大部地区累计降雨量为10~50毫米,局部50~100毫米,大连、朝阳、葫芦岛地区的15个乡镇超过100毫米;本文利用常规高空、地面、各物
理量场资料对此次强对流天气过程诊断分析。
结果表明:今年第14号东北冷涡于8日夜间
在贝加尔湖以西地区形成,10日夜间开始对我省有降雨和强对流的影响。
主要降水时段在
12日午后到夜间,东北冷涡进一步东移南压,以雷暴大风、冰雹为主,局部有短时强降水。
13日至14日,第14号东北冷涡东移持续控制我省,中心强度减弱,东南沿海地区有偏东水
汽汇入,中西部和南部地区配合低空切变动力抬升,局地出现强降水天气。
关键词:东北冷涡;低空急流;强对流;水汽
1 前言
强对流天气[1,2]是我国主要灾害性天气之一,常伴有雷电、冰雹、短时强降水等,具有
尺度小、突发性强、灾害性大等特点。
辽宁省地处欧亚大陆东岸[3],属于温带大陆性季风气
候区,由于地形、地貌较为复杂,水汽条件充沛,强对流出现常伴有冰雹、短时强降水、雷
雨大风,往往给当地生产、生活造成重大影响[4,5]。
2022年6月11-14日连续4天辽宁出现
多次强对流天气。
该次强对流过程是在东北冷涡背景下的一次持续性天气过程,受东北冷涡
影响,辽宁地区的降水大多呈现局地性强、持续时间短的特征。
本文利用加密地面观测资料、自动站资料、常规观测资料和NCEP再分析场资料,对“22.6”辽宁强对流天气的大尺度环
流背景、触发条件及热力动力特征进行分析总结,为强对流潜势预报提供参考依据。
2 天气概况
2.1强对流实况
“22.6”辽宁强对流天气中大范围冰雹、强雷电、短时强降水和雷雨大风等强对流天气
分布见图1。
11日14时至15日8时,我省出现多轮雷电、短时强降水、大风、冰雹等强对
流天气。
沈阳、大连、本溪、营口、阜新、辽阳、铁岭、朝阳、盘锦地区的72个气象站出
现8级以上瞬时大风;铁岭地区的3个气象站出现10级瞬时大风。
最大瞬时风力10级
(25.4米/秒),出现在铁岭昌图站。
13日13时30分左右,朝阳建平县局部出现冰雹。
图1东北强对流天气24小时累计监测图
2.2降水量实况
图22022年6月11-14日不同时段辽宁省雨量(单位;mm)分布图
降水:(a)11日08:00-12日08:00;(b)12日08:00-13日08:00;(c)13日08:00-14日08:00;(d)14日08:00-15日08:00;
受14号东北冷涡的影响,全省大部地区累计降雨量为10~50毫米,沈阳、大连、锦州、营口、阜新、朝阳、盘锦、葫芦岛地区局部50~100毫米,其中,大连、朝阳、葫芦岛地区
的15个乡镇超过100毫米,最大累计降雨量177.0毫米出现在朝阳建平县白山乡。
沈阳、
大连、鞍山、抚顺、锦州、阜新、朝阳、盘锦、葫芦岛地区的57个气象站出现1小时降雨
量大于20毫米的短时强降水。
最大小时降雨量49.9毫米出现在朝阳建平县张家营子镇。
3 大尺度环流背景条件
3.1东北冷涡移动路径
2022年第14号东北冷涡于8日夜间形成,10日夜间进入东北冷涡监测区。
11日至13日,第14号东北冷涡向偏东方向移动,强度加强;14日转向东南方向移动,强度减弱。
受
东北冷涡移动的影响,我省出现多轮强对流天气。
主要明显的强对流天气在12日的午后到
夜间,正是东北冷涡影响最大的时段,对流条件充沛。
3.2 500hPa环流形势
10日20:00(图5a)东北冷涡已进入检测区,冷涡底部有西南急流,并有加强趋势,且
冷涡北部有偏东风,我省大部分地区受冷涡底部短波槽影响,且沿海及大连地区位于能量锋
区北侧,配合暖锋切变,有对流性天气出现,并逐渐加强。
11日20:00(图5b)东北冷涡中心向偏东方向移动,冷涡前侧的西南风加强为低空急流,比湿超过10g/kg,500hPa多为西风气流影响,冷涡低层有弱切变向东移动,大部分地区能量条件一般,水汽条件好,但风切较弱。
12日20:00(图5c)东北冷涡进一步东移南压,辽西地区受冷涡底部锋区影响,斜压锋
生作用加强,850hPa河套地区有暖脊,向东移动,形成低层暖、高层冷对流不稳定层结。
13日20:00(图5d)东北冷涡继续东移南压,辽西地区受冷涡底部锋区影响,斜压锋
生作用加强,但CAPE较弱为200至500J/kg,500至850hPa温差小于26℃,能量条件一般;但低空切变前侧有明显的假相当位温脊北伸,并伴随垂直速度大值区,整层可降水量达35mm,动力与水汽条件配置较好;0℃层高度小于3500m,不利于大冰雹形成;辽西地区仍有强对流
发展。
图6 2022年6月11-14日不同时段500hPa综合分析图
降水:(a) 10日20:00;(b)11日20:00;(c)12日20:00;(d) 13日20:00;
4大气环境物理量特征
对流发展的强弱与大气条件不稳定有关,第14号东北冷涡影响我省的时间主要是12日
午后到夜间和13日傍晚,重点分析12日午后和13日傍晚的大气环境物理量特征。
在12日午后到夜间,东北冷涡进一步东移南压,辽西地区受冷涡底部锋区影响,斜压
锋生作用加强,850hPa河套地区有暖脊东移,形成低层暖、高层冷对流不稳定层结,CAPE>500J/kg,对流不稳定能量较强;0-6km垂直风切变>15m/s,利于对流风暴组织化发展;西
北部地区0℃层高度适宜,有利于冰雹;在冷涡底部切变线的触发作用下,西北部地区夜间仍有强对流发展。
13日傍晚至14日白天,东北冷涡进一步东移南压,辽西地区受冷涡底部锋区影响,斜压锋生作用加强,850hPa河套地区有暖脊东移,形成低层暖、高层冷对流不稳定层结,CAPE 较弱为200至500J/kg,500至850hPa温差小于26℃,能量条件一般;但低空切变前侧有明显的假相当位温脊北伸,并伴随垂直速度大值区,整层可降水量达35mm,动力与水汽条件配置较好;0℃层高度小于3500m,不利于大冰雹形成;辽西地区仍有强对流发展。
结论
本文通过对2022年6月11日-14日发生在辽宁省的一次持续性强对流天气规程分析,主要结论如下:
(1)今年第14号东北冷涡于8日夜间在贝加尔湖以西地区形成,逐渐向东南方向移动发展成深冷型冷涡,10日夜间开始对我省有降雨和强对流的影响,为今年以来最强冷涡。
(2)该次强对流过程主要受东北冷涡移动影响,东北冷涡中心向偏东方向移动,直至向南移动,最后转变成高空槽,在东移南压的过程中,影响我省降水的主要是冷涡底部低空急流和底层切变,辽西地区受冷涡底部锋区影响,斜压锋生作用加强,配合850hPa河套地
区有暖脊,形成低层暖、高层冷对流不稳定层结,从而有强对流天气。
参考文献
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