湛江機場颮線天氣過程雷達(dá)資料分析,大氣科學(xué)論文內(nèi)容摘要：根據(jù)氣象雷達(dá)產(chǎn)品、地面自動觀測站數(shù)據(jù)、探空數(shù)據(jù)等資料,觀測時間為2021-05-04,觀測目的是湛江機場的一次颮線引起的強降水經(jīng)過。分析上述資料,得到下面結(jié)論:颮線過境之前,反射率強度能到達(dá)50dBz,強回波帶成弓狀;颮線過境之后,反射率強度變小為25dBz,并且強回波帶逐步消散;整個颮線經(jīng)過持續(xù)時間短暫。颮線過境使得氣象要素值發(fā)生劇烈變化,比方溫度驟降、氣壓涌升、風(fēng)向突變和風(fēng)速快速增大等。本文關(guān)鍵詞語：颮線;反射率強度;溫度;氣壓;1概述颮線是一種帶(線)狀的、深切厚重的、有組織性的對流系統(tǒng),通常伴隨雷暴、暴雨、大風(fēng)、冰雹或龍卷風(fēng)等猛烈天氣,對航空安全危害極大。颮線經(jīng)常出如今熱帶地區(qū)和中緯度地區(qū),它的出現(xiàn)經(jīng)常會使得溫度、氣壓、風(fēng)向等氣象要素值突變。早期對颮線的研究,主要是通過常規(guī)的觀測資料分析颮線發(fā)生的天氣背景、觸發(fā)條件等[1]。近年來,隨著技術(shù)的發(fā)展,我們國家一些典型颮線系統(tǒng)的中尺度特征被進一步揭示[2-3]。楊成芳、朱君鑒分析了弓狀回波,表示清楚反射率因子圖上后側(cè)入流槽口的出現(xiàn)是弓狀回波即將構(gòu)成的前兆信號[4]。2資料本文主要采用湛江機場氣象雷達(dá)資料、自動觀測系統(tǒng)數(shù)據(jù)、高空資料等數(shù)據(jù)資料。湛江機場的氣象雷達(dá)位于(2113?,11021?)。本文所用時間均為世界標(biāo)準(zhǔn)時間(UTC)。3天氣形勢2021-05-04,500hPa受高空槽過境影響,850hPa受切變線影響,地面為低壓槽形勢,天氣多云間陰,短時有雷雨。受高空槽和切變線的共同作用,湛江機場出現(xiàn)持續(xù)2h以上的雷雨天氣,華而不實,最強為強雷雨天氣,陣風(fēng)到達(dá)24m/s,00:29出現(xiàn)最大降水速率為3.3mm/min,整個經(jīng)過總降水量為48.6mm,接近暴雨量級。4氣象要素分析4.1雷達(dá)資料分析查看23:29的雷達(dá)回波圖,如此圖1(a)所示,在湛江本場的西北面有一條明顯的弓狀回波向東南方向移動,長度超過150km,距離本場還有25km,回波強度強,移動速度快,云團的頂高10km,氣象雷達(dá)圖上反射率因子的強度到達(dá)15~50dBz,中心帶的反射率強度超過50dBz。系統(tǒng)的西面有新的對流單體生成,估計將來1h內(nèi)會影響本場。相較于23:29的雷達(dá)回波圖,23:47的雷達(dá)回波圖在颮線系統(tǒng)的前沿不斷有新的對流系統(tǒng)構(gòu)成,如此圖1(b)所示。23:57的(圖略)回波距離本場有13km,回波仍然很強,呈弓狀分布,由西北向東南方向移動。00:00(圖略),該強回波帶由西向東繼續(xù)移動。由00:17的雷達(dá)回波圖可見,如此圖1(c),颮線系統(tǒng)已經(jīng)移動到本場,本場中心反射率強度到達(dá)45~50dBz。此時,載有大量能量的積雨云已經(jīng)逐步覆蓋在湛江機場的上空,反射率強度為25~35dBz的強回波帶分布在機場附近10~15km。00:21(圖略),此時的強回波已經(jīng)完全覆蓋本場,00:30(圖略)颮線已經(jīng)過境湛江機場。00:50,從雷達(dá)回波圖來看,如此圖1(d)所示,機場上空的反射率強度已經(jīng)下降到40dBz。固然此時回波帶范圍增大,但強度逐步減小、減弱,最終消散,進而雨勢減小。圖1雷達(dá)回波圖4.2高空資料分析從圖2所示的雷達(dá)回波圖上能夠看出,此次颮線經(jīng)過從西北向東南方向移動,颮線主體在2021-05-04T00:00左右經(jīng)過湛江。本文選取了颮線前后的3個探空站點,即北海(59644)、陽江(59663)、?？?59758)進行分析。2021-05-04T00:00,颮線已經(jīng)經(jīng)過北海,此時北海的層結(jié)構(gòu)造趨于穩(wěn)定,對流有效位能比擬小,能量已經(jīng)得到釋放。颮線經(jīng)過海口與湛江的時間基本一致,此時?？谡秋R線經(jīng)過,沙氏指數(shù)為-4,對流有效位能非常大,表現(xiàn)出極強的不穩(wěn)定性。陽江處于颮線前,此時颮線還未經(jīng)過陽江。在陽江站900~1000hPa之間出現(xiàn)了明顯的逆溫,沙氏指數(shù)為-4,對流有效位能比擬大,表示清楚有充足的能量積蓄。圖2雷達(dá)回波圖4.3氣象要素資料分析圖3描繪敘述了各種氣象要素在2021-05-04的日變化。從雷達(dá)圖分析可知,颮線系統(tǒng)從00:00開場過境湛江機場。從00:0007:00,我們能夠發(fā)現(xiàn),各個氣象要素都經(jīng)過了劇烈的變化。00:00之前(颮線到來之前),氣溫約為25℃,露點也處于高位(約25.5℃)。這意味著大氣承載水汽的能力較強,所以,此時大氣濕潤(相對濕度最大值接近98%),風(fēng)以東南風(fēng)為主。當(dāng)颮線過境時,東南風(fēng)轉(zhuǎn)變?yōu)槲鞅憋L(fēng),這是由于颮線本質(zhì)上是中尺度對流系統(tǒng)(MesoscaleConvectiveSystem,MCS),風(fēng)向的轉(zhuǎn)變代表局地對流的構(gòu)成。一方面,MCS有利于地面水汽蒸發(fā),地面液態(tài)水相變吸收大量熱使得氣溫從00:0002:00持續(xù)下降;另一方面,MCS使氣壓下降,進而使得露點降低,最終導(dǎo)致抬升凝結(jié)高度(LiftingCondensationLevel,LCL)降低。LCL下降直接導(dǎo)致大氣水汽過飽和,引起降水。降水所引起的潛熱釋放使得地面溫度在02:0006:00出現(xiàn)回升。此時,固然大氣中水汽的絕對含量減少,但是,較低的LCL使得相對濕度有所回升。這種相對濕度的回升隨著颮線離開而減緩也是由于LCL逐步升高所致。颮線過境過后,各個氣象要素逐步恢復(fù)平穩(wěn)。00:00,自動觀測觀測站資料顯示,00:13本場西面第一次聞雷,此時風(fēng)向30,風(fēng)速2m/s,與00:00的情況相比,水平能見度10km,總云量為滿天云覆蓋,5個碎雨云240m,3個積雨云900m,溫度為27.0℃,修正海平面氣壓為1011.8hPa,與00:00的情況相比,風(fēng)向轉(zhuǎn)為了偏北風(fēng),風(fēng)速變化不大,修正海平面氣壓增加1hPa,發(fā)布00:13的特殊天氣報告SPECIZGZJ040013Z03003MPS340V0909999TSBKN008SCT030CB27/25Q1011NOSIG=。00:15天氣現(xiàn)象為小陣雨,并伴有雷暴。00:17狂風(fēng)暴雨,烏云密布,天空陰暗,使得00:18主導(dǎo)能見度急速下降到1000m,天氣現(xiàn)象為強陣雨,伴有雷暴,風(fēng)向330,風(fēng)速比00:13報文增加5m/s,修正海壓比上一時次上升了2hPa,云量狀況為5個碎雨云240m,3個積雨云900m,5個層積云900m,發(fā)布特殊天氣報文SPECIZGZJ040018Z33008MPS1000R34/P2000+TSRABKN008SCT030CBBKN03027/25Q1013NOSIG=。00:19,風(fēng)速為24m/s,風(fēng)向為330,00:30,大風(fēng)繼續(xù)存在,天氣現(xiàn)象為強雷雨,天空如同黑夜般,溫度比上一份報文下降6℃。此時,回波已經(jīng)完全覆蓋本場,00:33陣風(fēng)降至17m/s下面。颮線系統(tǒng)過境。01:00,風(fēng)向為110,偏東風(fēng),風(fēng)速降為2m/s,能見度也逐步轉(zhuǎn)好,強雷雨轉(zhuǎn)為中雷雨,對流云的量也減少。01:05(回波圖)天氣轉(zhuǎn)為小陣雨,能見度5000m,從回波圖中能夠看出,云團逐步消散,強雷雨解除。圖3各種氣象要素在2021-05-04的日變化5結(jié)論颮線沿線天氣非常劇烈,沿線會出現(xiàn)暴雨、冰雹、龍卷等天氣。由湛江機場2021-05-04的這一次颮線天氣經(jīng)過可見,颮線過境時給本場帶來了狂風(fēng)暴雨,烏云密布,多項氣象要值的改變到達(dá)了特殊發(fā)報標(biāo)準(zhǔn)。在颮線過境的經(jīng)過中,溫度和露點都出現(xiàn)了驟降,氣壓涌升,風(fēng)向轉(zhuǎn)變,風(fēng)速快速增大,與過去觀測的快速移動副熱帶颮線一致。08:21本場溫度為24.4℃,08:22本場溫度變?yōu)?1.1℃,08:00修正海平面氣壓為1010.6hPa,08:30修正海平面氣壓1014.6hPa。由颮線的雷達(dá)回波圖可見,颮線過境之前,反射率強度能到達(dá)50dBz,強回波帶成弓狀;颮線過境之后,反射率強度變小,并且強強回波帶逐步消散,整個經(jīng)過持續(xù)時間短,但在雷達(dá)回波圖上卻明顯。颮線過境能夠給氣象要素值帶來劇烈變化,進而颮線內(nèi)積蓄的能量也大量釋放,帶來狂風(fēng)暴雨。以下為參考文獻(xiàn)[1]丁一匯,李鴻洲,章名立,等.我們國家颮線發(fā)生條件的研究[J].大氣科學(xué),1982,6(1):18-27.[2]梁漆波,陳春波,