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河套地区一次弱降水天气过程的技术反思

2017-03-31吕娜

科技资讯 2016年33期
关键词:冷空气

吕娜

摘 要:该文结合2009年春季巴彦淖尔市的气候背景,利用MICAPS所提供的常规资料、数值预报产品、卫星云图等对高空和地面形势进行了深入分析,同时从涡度、散度、风场、垂直速度等物理量场等进行了诊断,力求探索出2009年4月9~10日各形势预告场均有利于降水、各数值预报降水量级达到中雨、中央气象台精细化指导预报大部为暴雨的情况下,而巴彦淖尔市实际降水为微到小雨的成因。以此进一步强调预报不能过分依赖数值预报、精细化指导预报指导,预报员需在充分把握天气形势的同时要注意物理场的细微变化和配合,结合当地当时的气候特点做出较为准确的预报。

关键词:形势场 水汽条件 冷空气 数值预报 气候背景

中图分类号:P467 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)11(c)-0109-02

1 天气过程概述

受西南暖湿气流和蒙古弱冷空气共同影响,2009年4月9~10日巴彦淖尔市大部地区出现了分布不均匀的微到小雨。9日11时50分乌拉特前旗首先出现降水,到10日20时全市降水结束。各旗县站过程降水量见表1。

2 预报与实况检验

气象台对此次降水天气过程关注较早,连续4天预报9~10日巴彦淖尔市将有一次明显的降水天气过程,也是入春以来的第一场透雨。6~7日16时的预报均发布了“9~10日,全市小雨,东部偏大”。 8日在16时的24 h预报中发布了:“全市明天阴转小雨,东部中雨。预计全市雨量在5~15 mm”。9日16时的24h发布:“今天夜间我市有小雨,东部偏大”。 由此可见,经过预报员分析会商,一致认为对降水十分有利的天气形势,仅仅出现了微到小雨,测站五原和海力素没有出现降水,因此,很有必要对其分析总结。

3 气候背景

2009年3月以来,我国北方地区气温偏高,降水偏少,河套地区月平均气温3月份偏高1℃~2 ℃, 而4月上旬则偏高3 ℃~4 ℃。3~4月北半球500 hPa月平均环流形势主要特征是:亚欧地区上空经向环流偏强,欧洲东部高压脊明显,乌拉尔山地区为一深槽。

4 高低空环流形势分析

4.1 高低空环流形势

2009年4月8日08时500 hPa新疆槽东移南下,甘肃西南部与青海北部之间形成横切变,套区处于暖高压脊内,冷空气位于新疆北部及贝湖西北部。20时横切变东移北抬至阿拉善盟境内,9日08时(图1)西风槽继续东移南下,套区处于槽前西南气流控制下。

7日20时700 hPa青海形成296的闭合低压,低压前部的西南气流直达河套以北,并西伸至阿拉善盟西部,8日08时青海低压北抬,在青海北部、河西走廊、阿拉善盟形成304的闭合低压,套区受暖舌控制,温压场不配合。西南暖湿气流的源地不在孟加拉湾,而是从四川盆地北上到达套区南部后,分为东南和西南两支,没有形成风向辐合,同时,套区风速加大为10~14 m/s,没有形成风速的辐合条件,9日08时切变辐合位于阿拉善盟的东南部,套区风速为12~16 m/s,套区仍为风速辐散区,冷空气仍没有跟进,位于蒙古中部。

8日08时850 hPa东高西低形势具备,暖湿气流由北部湾北上到达四川盆地,受到偏东、东南气流的阻断,形成二级水汽输送,9日08时,上游辐合增强,阿拉善盟辐合环流形成,但临河处于16 m/s的风速辐散区,冷空气从贝加尔湖西北部东移南下至45°N附近,套区仍受暖区控制。

4.2 地面形势

8日08时,欧亚大陆为鞍型场形势,上游低压发展,套区为低压前部的偏南气流,河套低压前部气旋式风向辐合区。气温回升2 ℃~6 ℃,3 h变压为1.5 hPa,14时上游低压减弱,辐合区北抬至甘肃中部,阿拉善盟西部,9日08时(图4)辐合区东移北上至套区前沿,套区云系增多,但为密卷云,锋面位于巴彦毛道以西,边境以北地区。

5 物理量场及格点分析

5.1 涡度场

8~9日700 hPa正涡度中心由河西走廊东移北抬至阿盟东部,套区前沿,9日20时是20×10-5.s-1中心控制套区大部, 8~9日850 hPa处于0~20×0-5.s-1之间, 10日08时套区又形成20×10-5.s-1的中心,显然,涡度场对此次降水的指示意义不明显,需预报员配合形势场和其他物理量场综合分析。

5.2 垂直速度与散度

700 hPa、850 hPa垂直速度场8~10日始终在0值区域,低层没有好的上升运动。8~9日700 hPa、850 hPa散度场辐合中心不匹配,9日20时700 hPa辐合中心在套区北部-10×10-5.s-1范围内,而850 hPa负值中心在阿盟中部,700 hPa、850 hPa没有形成一致的辐合,相差4~5个经度,说明低层辐合弱,400~500 hPa在0值附近表明高层辐散也弱。

6 卫星云图分析

8日08时强云区配合新疆槽东移南下,在青海北部,甘肃西部一带,9日9时主体云系东移北抬至套区西部及蒙古国,强度有所减弱。

7 数值预报与中国精细化预报检验

数值预报产品中,日本、德国6 h降水预报、T639降水预报及“瑞万斯”数值预报系统在9~10日均报了明显的降水,西部:小到中雨,东部:中雨;中国精细化预报指导:9日小雨,10~11日全市9个站点中有7个站有暴雨,显然数值预报与指导预报偏差太大,造成误导。

8 结语

(1)形势场有利于降水的条件:高空引导气流较好,西南气流建立,中低层东高西低形势具备。

(2)形势场不利于降水条件:形势场700 hPa、850 hPa的水汽输送源地偏北,中低层水汽输送通道不畅,且套区处于风速辐散区,导致水汽辐合在套区不是很好;冷空气相对滞后,与气压场不配合。

(3)物理量场,在涡度、相对湿度有利于降水的条件下,垂直层面上700 hPa、850 hPa没有形成一致的辐合,相差4~5个经度,导致低层辐合弱,高层辐散也弱。

(4)形势场的演变与数值预报场不吻合,预告场条件更有利于降水。

(5)数值预报及精细化预报指导产品与实况偏差较大,需预报员在当时当地的气候背景下,把握天气形势演变及物理量场的配置,提高预报准确率。

参考文献

[1] 寿绍文,励申申.天气学分析[M].北京:北京气象出版社,2006.

[2] 张应华.黑河流域大气降水水汽来源分析[J].干旱区地理,2008,31(3):403-407.

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