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长芦盐区一次强对流天气过程分析

2019-02-25

天津化工 2019年1期
关键词:华北地区蒸发量海盐

(天津长芦海晶集团有限公司,天津300450)

1 前言

海盐生产经过太阳照射自然的蒸发,使引入盐田的海水浓缩成饱和的卤水,然后结晶产生盐。因为主要是露天作业,所以为了使海盐的产量保持稳定,要尽量避免雨水稀释卤水造成的损失,同时尽量充分利用蒸发量。所以海盐生产过程中气象保障非常重要。天津市滨海新区塘沽长芦盐场的生产工艺从平晒盐田改为塑苫盐池后,气象服务准确性的提升帮助海盐产量有了较大提高。自从塑苫进入海盐生产工艺中后,除冬季由于由于气温低,蒸发量比较少,盐膜发硬发脆,抗低温能力差,易破损,一般不实施塑苫作业以外,其他时段都会一直进行生产。每年的雨季由于降水频繁,雨量大,塑苫作业较繁忙。近几十年来,天津地区年降水量有增长趋势,这对海盐的生产带来了不利条件,而强对流天气造成的影响更为严重。因此,有必要进行认真地研究和分析,希望能从中得到一些借鉴,以便能在今后的工作中,更加有效地减少灾害天气带来的损失。

2 研究背景

2.1 近30年蒸发与降水

蒸发量的大小是衡量海盐生产的重要指标。1988年~2017年近30年年蒸发量,其中最大值出现在1989年,为2218.2mm,最小值为2013年1591.7mm,近30年平均值为1876.0mm。分析出近30年蒸发量有下降趋势。降水量的多少是影响海盐生产的重要因素。1988年~2017年近30年的年降水量,其中最大值出现在2012年,为845.8mm,最小值为2013年325.2mm,近30年平均值为526.1mm。分析出近30年降水量有上升趋势。由此可见,蒸发量的减少和降水量的增加,不利于海盐生产,所以气象预报的准确率关乎着海盐生产的产量与质量。

2.2 华北地区强对流天气介绍

强对流天气是威胁华北地区的主要灾害性天气之一,是指在有利大尺度的环流背景影响下,中小尺度天气系统发展的产物,常带来具有灾害的局地雷雨和大风,并且有时会伴有冰雹和龙卷等现象。是一种短时间具有大杀伤性的天气。强对流天气在气象上属于中小尺度天气系统,通常发生突然,持续时间不长,所以较难预测。京津冀地区所处北半球中纬度地区海陆交接处,西倚太行山脉,东临渤海,其北面有燕山山脉,南部是华北平原。地势总体西北高、东南低,这里特殊的地形导致了强对流降水天气频发,给当地的生活和财产带来严重的影响。

季节性变化极其明显是华北地区的对流天气的重要特点,5、6月份易出现局地性较明显的对流性降水天气,如雷雨、大风和冰雹。小范围的强降水较易出现在7、8月。强对流天气由于空气剧烈的垂直运动,常常发生在诸如高空冷涡、高低空急流交叉点附近的特殊的环流形势影响下。这些不稳定的能量积累以及产生较强的上升运动可以促进强对流天气的发生。根据中央气象台的分析,华北地区产生强对流天气的基本形势主要有五种:横槽型、冷涡型、涡前低槽型、阶梯槽型和西北气流型;大范围降雹事件的天气形势主要有四个基本类型:高空冷槽型、高空冷涡型、高空西北气流型和南支槽型。

3 以7.17强对流天气为例

3.1 天气实况

从2018年7月16日下午开始至18日上午,华北地区连续两天遭遇强对流天气,造成暴雨、强风、强雷电及冰雹活动。其中,17日14时和21时天津长芦盐区遭受了两次短时间强对流天气袭击,从降水强度来看,第一次过程稍强于第二次过程。本文将此次强对流天气过程进行综合分析。

3.2 天气形势分析

7月17日东亚500hpa08点(北京时)高空图上(图1),河套平原东侧有一低压槽,槽后有冷空气补充,天津地区为西南气流。副热带高压控制我国华东、山东半岛及东北平原南部,最北位于43°N附近,最东至110°E附近。天津地区正处于副热带高压西测,是低层暖湿空气辐合上升运动区,受其影响容易出现雷阵雨天气。

700hpa08点(北京时)高空图上(图 2),河套平原有一低压槽,其东北方有一倒槽,槽线位置略慢于500hpa,天津地区为偏南气流。水汽条件良好,由东海沿箭头方向输送至华北地区。

850hpa08点(北京时)高空图上(图 3),河套平原东侧有一横槽,暖脊位于华北平原地区,水汽由海上经过西南急流带不断补充,箭头方向为水汽输送路径。

17时海平面气压场上,有一冷锋自西北方向东南方向移向塘沽地区,塘沽处于锋前偏东气流。20点至23点间,冷锋经过长芦盐区并产生降水。

综合 500hpa、700hpa、850hpa、地面天气图来看,高层500hpa冷空气与850hpa华北地区的暖脊交汇处产生强对流天气。随着高空槽东移,冷空气入侵,配合中低层华北地区的西南急流,容易加强不稳定性,冷暖交汇造成对流性天气,同时,低空的西南风急流保障了本地水汽条件的不断补充。这次过程天津各地区出现了强降水,多个站点降水达到暴雨级别。由于系统东移过程中逐渐减弱,长芦盐区处于天津东部,降水偏少,根据天津长芦海晶气象台观测站统计,此次过程共降水47.6mm。

图1

图2

图3

3.3 雷达回波演变

通过分析天津滨海新区多普勒天气雷达仰角为1.5度的基本反射率因子图,可以清楚看到此次强对流天气的发生、发展过程。7月17日04:36(UTC)(见图4)本站西方100km有成片不规则回波,西南方100km处有数个对流单体逐渐形成并加强,回波系统由西南向东北移动,2h后长芦盐区开始出现雷阵雨天气,17日14点~17点为第一次降水,雨量 31.1mm。7 月 17 日 11:06(UTC)(见图5)本站西方不到100km处有一带状回波,回波整体缓慢东移并有减弱趋势,2h后长芦盐区开始出现雷阵雨,17日21点~23点为第二次降水,雨量16.5mm,整个过程共降水47.6mm。

3.4 7.17强对流天气象服务

图4

图5

7月16日下午长芦海晶气象台预报员经过会商讨论得出,未来24h天气多云转阴有雷阵雨,偏南风3~4级,夜间最低温26℃,次日白天最高温30℃,蒸发量4mm,48h天气阴有雨。按时向盐场各工区电话通知预报结果,初步预测此次降水可能达到中到大雨或大雨级别,降水时间为次日午后,以便盐场生产管理人员提前做好应对强降水的相关措施。气象台实行24h值班制度,警惕夜间本地周围有无对流单体生成。7月17日预报员根据最新的天气图实况信息结合数值预报产品向盐场各工区传达进一步的预报结论,同时开启本场雷达,时刻监视周围雷达回波情况。12点36分本站西南80km处有两处较弱单体生成,经过一段时间观察,回波有加强趋势并向东北方向移动。13点35分预报员电话通知各工区发布临近预报,同时登录集团OA系统发布预报信息。

4 结语

低压槽是此次强对流天气的主导系统,华北地区中低层有西南急流,水汽充沛,有利于强降水的产生,本地实况降水强度为大雨。但是在预报服务过程中,由于系统前部的不稳定性,距离本站不到100km处突然生成的对流单体不断加强并移向盐区,导致盐区塑苫时间紧迫,降水开始时仍有个别盐池未塑苫完毕,带来了一定的经济损失。在今后的预报服务中,预报员应善于总结天气过程,遇到强对流天气时,时刻关注自动站、雷达、卫星云图等气象资料,警惕对流单体的突发生成,提高预报准确率,为海盐生产做好保障工作。

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