延邊地區冰雹天氣預警指標分析

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　　摘要    本文對延邊地區近3年冰雹天氣進行分析總結，建立了3類概念模型，并通過雷達、衛星、區域自動站等資料找出此類天氣監測和預報預警指標，以期為氣象服務提供參考。
　　關鍵詞    冰雹;天氣系統;概念模型;預警指標;吉林延邊
　　中圖分類號    P457.6        文獻標識碼    A        文章編號   1007-5739（2019）09-0193-01
　　冰雹天氣是延邊地區主要氣象災害之一，是由強對流系統引發的劇烈天氣現象，常伴有大風、強降水和急劇降溫等突發性天氣，給農業生產、交通運輸及通訊電力等行業帶來很大影響。嚴重的冰雹天氣還會造成農作物絕收、人員傷亡和房屋損壞等。通過地面氣象站觀測資料及延邊州人影作業和氣象信息員觀測記錄確定延邊地區冰雹天氣日歷，利用常規氣象觀測資料、NCEP 1°×1°再分析資料、延吉新一代天氣雷達資料和衛星云圖及區域自動站資料，對2015—2017年延邊地區冰雹天氣過程全面分析總結，從物理量條件分析冰雹天氣發生動力、熱力機制;探索天氣雷達、衛星資料、區域自動站資料及地形影響對此類天氣監測和預報預警指標;探討日本海東風氣流對冰雹天氣過程影響，歸納短時臨近預報著眼點和經驗指標，提升氣象為農業生產等減災服務水平。
　　1    延邊地區冰雹天氣概述
　　延邊地區2015—2017年5—9月冰雹天氣共21 d，其中6月冰雹最多，有11 d;其次是7月，有4 d;5月、8月、9月各2 d。延邊冰雹出現最多的是延吉，共10次;其次是敦化，出現6次，汪清為5次;和龍和琿春冰雹概率最低，3年內只出現1次;龍井為4次，安圖和圖們均為2次。延邊地區出現冰雹的高空影響系統主要有冷渦及高空槽，地面為氣旋或冷鋒，200 hPa有急流出口區或急流偏南，對流層中下層常伴有低空急流和切變輻合，邊界層多為一條輻合線。
　　2    延邊地區冰雹天氣概念模型
　　2.1    低槽冷鋒型
　　內蒙古北部至黑龍江為一高空槽，配合地面為冷鋒快速移過;200 hPa急流偏南，延邊州位于急流出口區左側;500～700 hPa以西北氣流為主;850 hPa為西南急流或西南氣流，與偏北西北氣流形成切變;850～925 hPa為一支暖脊自南向北伸展;500 hPa槽后西北氣流引導冷空氣南下，地面輻合線觸發冰雹天氣。冰雹多發生在冷暖氣流交匯、850 hPa切變線附近。
　　2.2    高空冷渦型
　　吉林省處于冷渦底部或受低渦控制，配合地面有低壓東移北上;200 hPa急流偏南，850 hPa為西南急流，延邊州多位于急流頭部;850 hPa多為一支橫向切變，850 hPa暖脊自西南向東北伸展;冷渦后部西北氣流引導冷空氣南下，上冷下暖，地面輻合線在850 hPa切變線附近，觸發冰雹天氣。
　　2.3    高壓邊緣型
　　日本海上為副高或高壓脊，吉林省位于脊后槽前，受西南氣流控制，地面無明顯系統或為弱低壓;200 hPa急流偏南，對流低層為暖區控制;500 hPa有弱冷空氣南下，低空急流不明顯;850 hPa有西南氣流和偏西氣流匯合，冰雹多發生在午后，高層冷空氣侵入氣流匯合處，伴有地面輻合線[1]。
　　3    延邊地區冰雹天氣概念模型特征分析
　　3.1    地形影響
　　延邊州位于長白山脈東麓，地勢西高東低，自西南、西北、東北三面向東南呈階梯分布。山地、丘陵、盆地交替分布，周邊多山嶺，其邊沿分布著丘陵地帶（圖1）。冰雹多發生在四面環山中間平坦地帶，與地形強迫抬升有關[2-3]。延吉、龍井、汪清南部、安圖東部等地由于特殊盆地地形，有利于冰雹發生前期能量的積累，易出現局地熱對流所導致的午后冰雹天氣;而敦化屬山區，從東北平原到山區為迎風坡，地形強迫抬升利于強對流天氣發生。此外，敦化與安圖之間的哈爾巴嶺對延邊強對流天氣也有較大影響。
　　3.2    冰雹天氣概念模型特征分析
　　通過雷達資料、T-logp圖、衛星云圖、區域自動站資料對3類概念模型分析總結，建立延邊地區冰雹天氣中尺度概念模型。冰雹天氣過程中，低槽冷鋒型垂直風切變、CAPE值、-20 ℃層雷達回波強度大于高空冷渦型，說明低槽冷鋒型冰雹天氣不穩定能量較大，垂直方向對流發展旺盛，雷達強回波高度較高，引發的地面要素變化更激烈[4]。高壓邊緣型中尺度概念模型較前2類有較大差異：一是0 ℃層和-20 ℃層高度較前2類偏高，這是由于高壓邊緣型冰雹天氣多發生在6月末至7月;二是環流背景影響，垂直風切變及T85 明顯偏小;三是高壓邊緣型冰雹天氣多為局地熱對流天氣，屬熱力不穩定而非對流不穩定，對比地面要素變化，高壓邊緣型ΔV為負值，溫度變化明顯較小。
　　4    結語
　　延邊地區冰雹天氣影響系統分別為低槽冷鋒型、高空冷渦型、高壓邊緣型，冰雹多發生在四面環山中間平坦地帶，與地形強迫抬升有關;0 ℃層高度一般為2 700～3 900 m，-20 ℃層高度一般為5 500～7 300 m，0 ℃層至-20 ℃層厚度為2 900～3 400 m;上冷下暖、850 hPa和500 hPa溫差>22 ℃、CAPE值一般大于400 J/kg、0～6 km垂直風切變≥7 m/s、抬升凝結高度730～960 hPa、自由對流高度660～990 hPa是冰雹生成有利環境條件;從雷達反射率因子看，0 ℃層回波強度≥45 dBZ，-20 ℃層回波強度一般為≥35 dBZ，回波強度45 dBZ高度5.8 km以上;衛星云圖上冰雹云TBB在210 K左右;地面要素方面，冰雹出現前后氣壓上升0.5～1.5 hPa，氣溫下降2～5 ℃，風速加大3～4 m/s，相對濕度增加17%～23%。
　　5    參考文獻
　　[1] 段鶴，嚴華生，馬學文，等.滇南冰雹的預報預警方法研究[J].氣象，2014，40（2）：174-185.
　　[2] 路亞奇，曹彥超，張峰，等.隴東冰雹天氣特征分析及預報預警[J].高原氣象，2016，35（6）：1565-1576.
　　[3] 劉曉璐，周長春.川西南山地冰雹雷達預警指標[J].氣象科技，2016，44（2）：252-258.
　　[4] 路亞奇，焦美齡，李祥科，等.隴東短時強降水與冰雹天氣對比分析及預報方法研究[J].干旱區地理，2016，39（2）：317-326.
　　作者簡介   諸春龍（1964-），男，吉林汪清人，工程師。研究方向：人工影響天氣。
　　收稿日期   2019-01-10
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