- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘 要:强对流大风是泰兴地区城市运行、工农业生产的高影响天气,为更好地服务泰兴地区经济高质量发展,高效开展强对流大风精细化预报,靶向发布强对流大风精准预警。本文通过统计分析2010-2025年泰兴地区出现的85例强对流大风过程,根据不同天气型背景下强对流大风的出现频次、发生地点、发生时间、大风强度等,分析泰兴地区强对流大风易发区、易发时段。结果表明:(1)泰兴地区强对流大风易发区为西南部、东南部和东北部;(2)泰兴地区强对流大风易发时段为中午前后到傍晚。
关键词:强对流大风;强对流天气型;易发区;易发时段
引言
泰兴市地处江苏省中部、长江下游北岸、江淮地区南部,是江苏省强对流天气高发频发的地区之一。2021年4月30日傍晚到夜里的强对流大风过程,全市24个国家站和区域站(加密站)中有19个站出现8级以上阵风,其中5个站点超过10级,最大达12级(33.2m/s),此次过程给泰兴市造成部分电力中断、化工企业停工、交通运输停运、设施农业损失严重等影响。因此研究强对流大风天气对泰兴市的影响,其重要性不仅在于“减少损失”,更在于为这座沿江化工重镇的产业安全与城市韧性提供决策依据。泰兴的经济结构特点决定了它对强对流大风的敏感度远高于一般县域。
根据最新的江苏省灾害性天气预警信号中强对流预警信号的标准,阵风达8级及以上需要发布强对流预警信号。本文主要收集分析2010-2025年泰兴地区24个国家站和区域站观测到阵风达8级以上的共85次强对流大风过程,总结归纳泰兴地区强对流大风的天气背景、大风强度、发生时段、影响范围等特征,为今后更好地开展强对流大风靶向精准气象服务,为“气象+化工”融合服务提供更精细的大风灾害风险依据。
1 资料和方法
1.1资料收集
收集整理2010-2025年泰兴地区国家站、区域站(加密站)共24个自动站的逐日极大风数据,挑取出现阵风达8级以上的共120天,排除冷空气大风和热带系统直接影响的大风,最终得到强对流大风过程85次。
1.2研究方法
每个乡镇(街道)选取至少1个代表站点,较大镇街选取2-3个代表站点如滨江镇(2站)、黄桥镇(3站)。2017年之后建设的加密站因探测设备更新、探测环境更优而替代老代表站。这样共得到20个代表站点数据序列,根据影响泰兴地区的强对流天气背景主要分为高空槽前型、冷涡槽后型、副高边缘型和副高控制型,通过数据分析在不同强对流天气背景下泰兴地区强对流大风过程的影响特点;通过数据分析泰兴地区强对流大风过程在一天之中的高频影响时段;根据不同类型天气背景下强对流大风的影响地点和强度确定泰兴地区强对流大风易发区域。
2 不同天气背景下强对流大风发生的频次
2.1发生强对流大风的典型天气背景
泰兴地区强对流大风发生的背景主要有5种,分别为高空槽前型、冷涡槽后型、副高边缘型、副高控制型和热带系统影响型,其中热带系统影响时一般会发布台风预警信号,台风过程中伴随发布的多为暴雨预警信号,发布强对流预警信号的情况不多,因此本文主要分析前4种典型天气背景。
高空槽前型背景下副热带高压(以下简称副高)位置偏南,泰兴地区处于东移西风槽前,中低层有槽和切变线配合,切变线上常伴有低涡活动,切变线南侧有西南急流往泰兴地区输送水汽,地面有复合线产生上升气流造成对流不稳定。这种类型主要出现在4-5月,随着春季气温逐渐升高,热力条件较冬季明显改善,强对流天气逐渐增多。
冷涡槽后型背景下泰兴地区中高层位于冷涡后部冷中心中,受西北气流影响,低层处于低涡(槽)底部偏西气流中并有东伸湿舌相匹配,由此形成上冷下暖的不稳定层结。该背景型是泰兴地区强对流大风较为典型的天气背景之一,常出现于4月中下旬至6月上旬东北(华北)冷涡活动较频繁的时段,在这种天气背景下,泰兴地区常出现冰雹、雷暴大风、短时强降水等强对流天气,如2021年4▪30强对流大风,最大阵风达12级。
副高边缘型背景下副高脊线位于21°~27°N范围内,副高588hPa西界伸至内陆,此时泰兴地区位于副高西北或北侧附近,副高北侧的的西南或偏南气流将暖湿空气输送至泰兴地区,中纬度地区有西风槽东移,泰兴地区处于槽前或切变线南侧的较强的西南急流中。副高边缘型是泰兴地区强对流天气发生频率最多的一种环流背景,常出现在6月中下旬至7月上旬的梅雨期或出梅后副高南北摆动的过程中。
副高控制型背景下副高脊线越过28°N,雨带北抬至黄淮及以北地区,此时泰兴地区处于副高控制下,多为晴热高温天气,有利于对流潜在能量的积蓄,加上泰兴地区下垫面性质不均匀,水陆交界面较多,城市热岛效应等,午后易产生局地的热力环流,激发局地对流天气。此天气型强对流常发生在盛夏午后,地面辐合线附近或温度锋区附近,此类对流往往生消迅速,生命史较短。
2.2不同背景下强对流大风的频次及分布
以上对2010-2025年泰兴地区85次强对流大风过程分析,归纳了该地区不同类型强对流大风发生的天气背景,从而进一步统计这几种天气背景下泰兴地区强对流大风发生的频次(表1)。
从表1中看到,副高边缘型是泰兴地区强对流大风发生频次最多的天气背景型占比58%,其次是冷涡槽后型占比20%,再次是高空槽前型占比16%,副高控制型占比最少仅占6%。
从泰兴地区85次强对流大风过程的站点分布来看,西南部的滨江镇开发区、虹桥镇、张桥镇,东北部的古溪镇,东南部的珊瑚镇都出现超过20次的强对流大风;而南部的曲霞镇、广陵镇,东部的分界镇强对流大风出现次数则不足10次;在剩下的西北部、北部、中部各乡镇(街道)中以西北部的根思乡18次为最多。
从不同天气背景下的强对流大风分布来看,发生频次最多的副高边缘型强对流大风以西南部虹桥镇、滨江开发区及东北部古溪镇最多超过10次,而南部曲霞镇、东部分界镇仅有2次;高空槽前型强对流大风以东南部珊瑚镇出现次数最多,出现10次,南部广陵镇及中部城区国家站、黄桥镇刘陈则出现次数最少;冷涡槽后型强对流大风以东北部古溪镇出现次数最多,中部黄桥镇刘陈、南部广陵镇出现次数最少;副高控制型强对流大风出现次数最少,主要出现在西南部沿江地区的虹桥镇。
表1 2010-2025年泰兴地区不同天气型下强对流大风发生频次
天气型 | 频次 | 比例/% | 站次 |
高空槽前型 冷涡槽后型 副高边缘型 副高控制型 | 14 17 49 5 | 16 20 58 6 | 89 67 127 5 |
合计 | 85 | 100 | 288 |
3 小结与讨论
(1)泰兴地区强对流大风过程的主要天气型为副高边缘型,2010-2025年副高边缘型强对流大风发生次数占比58%,其次是冷涡槽后型占比20%,副高控制型次数最少,占比6%。
(2)泰兴地区强对流大风易发生区为西南部滨江镇、虹桥镇、张桥镇一带以及东北部古溪镇、东南部珊瑚镇,最不易发生区为南部的广陵镇、曲霞镇。然而不同天气型下强对流大风的易发区又有所不同,副高边缘型背景下西南部、东北部最易出现,高空槽前型背景下东南部最易出现,冷涡槽后型背景下东北部最易出现,副高控制型背景下则西南沿江地区最易出现。
(3)泰兴地区强对流大风发生时间具有明显的日变化特征,主要发生在中午前后到傍晚(10时-20时),占比达到80%,而凌晨出现次数较少,仅占比2.4%;大风强度方面,出现10级以上阵风的区域主要为西南部虹桥镇、北部新街镇、东北部古溪镇和元竹镇、东南部珊瑚镇、中部黄桥镇新洋,主要背景天气型为副高边缘型和冷涡槽后型,与强对流大风天气型出现频次、易发生地区基本一致。
参考文献:
[1] 张树民,吴海英,王坤,等.江苏副高型强对流天气特征及环境参数分析.科学技术与工程,2020,20(21):8489-8495.
[2] 孙燕,吴海英,蒋义芳,等.江淮地区致灾强对流天气流型配置及层结特征分析.灾害学,2019,34(3):97-102.
[3] 罗爱文,朱科锋,方茸,等.江淮地区弓状回波的分布和环境特征分析.气象,2015,41(5):588-597.
作者简介:郭杰(1989.03),男,汉,江苏泰州,本科,高级工程师,从事气象预报服务工作。
相关文献推荐
- 节点文献
- 读者推荐
- 相关基金文献
- 关联作者
- 相关视频
- 批量下載
