倾城的猪

T106物理量预报场在强对流天气落区预报 中的应用 许爱华 ， 刘献耀 （江西省环境预报中心，江西 南昌　330046）

摘　要：通过分析我省近几年来强对流天气过程的T106部分物理量预报场的分布特征，发现其中的θse、K和ω预报场对预报我省强对流天气有较好的指示意义。并据此给出我省强对流天气动态落区预报的判据和2001年试用情况。 关键词：强对流天气　舌状分布　动态落区

冰雹、雷雨大风等强对流天气是江西春季主要灾害性天气。随着9210工程的业务化，T106数值预报产品、特别是物理量预报产品已经得到了广泛应用。通过对我省1995～1998年以来3月1日～5月15日强对流天气过程的T106部分物理量预报场的分析，总结出其分布特征，并给出了我省强对流天气动态落区预报的判据和2001年试用情况。 1　典型强对流天气过程的部分T106物理量预报场特征分析 　　文献[1]指出，江西省强对流天气发生的不同天气背景分为两大类，其中在地面倒槽或高压后部的高温高湿区发生的称之为“暖区”强对流天气。我省大部分强对流天气属于这一类。由于我们有1995～1998年3月1日～5月15日的T106物理预报场，故我们选取了该时段里的3次典型个例来分析T106物理量预报场中对预报有指示意义的特征。 1.1　典型个例 　　1998年4月22日，萍乡市下了直径为75mm的冰雹，23日又刮了8级以上的雷雨大风，这是近年来我省损失较为严重的强对流天气过程。故选这2 d有冰雹的强对流天气日和1次大范围雷雨大风的强对流天气日作为典型例子(表1)。 1.2　典型个例的部分T106物理量场特征分析 　　强对流天气的发生、发展、减弱和消亡的过程，从能量的角度上看是不稳定能量形成、积累和释放的过程。因此，我们重点分析了T106物理量中θse、K指数和ω。θse综合反映了大气温度、湿度、气压等特征，是大气能量的重要表征量。从K指数的表达式K=T850－T500－（T－Td）700＋Td850中我们可以看到K指数既反映了上下层的温度差，又反映了中低层大气的湿度，是表征大气不稳定的常用物理量。图1从左到右是4月22日、23日和5月1日的T106这2个物理量24 h预报图。 　　从图1和统计分析中我们可以发现其共同特征有： 　　(1) 850 hPa θse预报场均有一由西南地区伸至我省中北部的高能舌，且有≥68 ℃的等θse线伸入江西，同时强对流天气就发生在θse高能舌的前部。我省北部至35°N有密集锋区，与无密集锋区相比，强对流天气的范围更大。 　　(2) 强对流天气发生区大部分K≥36 ℃。 　　(3) 500 hPa或700 hPa ω预报场中，湖南至江西有大范围上升运动。 2　θse和K指数预告场与强对流天气的关系分析 2.1　θse舌状分布的计算机判断 　　从典型个例中我们可以看到，强对流发生与850 hPa θse舌状分布有较密切的配置关系。因此，为了客观地统计它们之间的关系，我们设计了一个由计算机判断江西是否有θse高能舌的程序。判断方法如下： 　　我们有针对性的选取了113～117°E、26～31°N的矩形区域，称之为内网格，从MICAPS文件中读取内网格点θse值。 　　(1) 在内网格中找到每条经度线上格点的θse最大值。 　　(2) 从起始经度113°E上的θse最大值（格点数≥1）所在的最低纬度作为起点。向东或向东北连接114～117°E上的θse最大值格点。若至少能找到一条东西向或东北西南向的θse最大值格点连线，我们就称之为有θse轴线（图2）。 　　(3) 在θse轴线上，113°E的θse最大值大于117°E的θse最大值，且南北5个纬度上的θse值小于轴线上的值，也即是有θse舌状分布。 2.2　预报场的预报时效与强对流天气的预报时效 　　利用前一天20时的T106 24 h预报场（分别对应当天20时）做当天12时～24时（12 h）的预报。利用前一天20时的T106 36 h、48 h预报场（分别对应第二天08时和20时）做当天20时～第二天20时（24 h）预报。 2.3　θse和K指数预报场和强对流天气关系的统计事实 　　我们把江西89个县（市）中有1个或1个以上县（市）强对流天气（冰雹和雷雨大风）出现在12时～24时称之为强对流天气时段，出现在20时～20时称之为强对流天气日(以下简称为强对流天气日、时段）。 　　统计分析发现，当θse和K指数预报场同时符合以下条件时，强对流天气日（时段）出现的可能性较大。 　　(1) 26～31°N从西南地区到江西北部θse呈舌状分布，舌的轴线呈东西向或东北－西南向，北段伸至27°N以北。 　　(2) 在江西21个网格点中，3～4月θse最大值≥72 ℃，5月θse最大值≥76 ℃。 　　(3) 在江西21个网格点中，平均K指数≥32 ℃。 　　从表2我们可以看出： 　　(1) 24 h预报场符合上述3个条件时，实况出现强对流的概率明显高于36 h和48 h。 　　(2) 4月份预报场符合条件时，实况出现强对流的概率明显高于3月，且预报场符合条件的次数也明显高于3月。 　　(3) 5月份上半月预报场符合条件时，实况出现强对流日的概率在36 h～48 h有明显的下降；和天气实况比较，预报场符合条件时实况出现强对流天气较少，而暴雨较多。 3　利用T106物理量制作我省强对流天气落区预报的流程 　　根据统计分析，我们发现强对流的落区与动力场（如：涡度、散度）的对应关系不定，而与热力场和不稳定因子K指数的关系相对稳定。因此，我们在天气图实况因子消空的基础上，用T106物理量场中的850 hPa θse、K场先判断未来36 h内全省有无强对流天气，再用K场与700 hPa或500 hPa ω场中的指标叠套法来判断未来全省强对流天气的落区(图3)。具体方法为： 　　(1) 强对流天气消空条件。 　　1) 地面气压高：南昌、长沙、汉口3站P均>1 015 hPa，且850 hPa锋区不强，T59287－T57494<13 ℃。 　　2) 桂林和赣州为偏北风或桂林和南昌为偏北风，850 hPa无水平温度锋区，850 hPa中的T59287－T57494<13 ℃，且垂直温差小：南昌ΔT850－500<28℃ 。 　　3) 850 hPa西高东低且垂直温差小：H56294>H57474>H58367，南昌ΔT850－500<28 ℃。 　　(2) 利用T106 θse格点场资料判断有无伸向我省的舌状θse分布：26～31°N从西南地区到江西北部θse呈舌状分布，舌的轴线呈东西向或东北～西南向，北段伸至27°N以北。 　　(3) 求出覆盖江西省21个格点的K值平均值Ka（取整）。 　　(4) 在全省境内的21个格点上,K值≥Ka且500或700 hPa ω≤0的格点可判定为有强对流出现。 4　2001年试用情况 　　2001年4月28日，我省北部出现了1次“暖区”强对流天气过程，有8个县市出现8～9级雷雨大风，且持续时间较长。按上述流程可判断出我省北部有强对流天气的落区(图4)，其TS评分为9/47≈0.19。 5　结语 　　(1) T106物理量预报场中的θse、K和ω 24～48 h预报场对预报我省强对流天气有较好的指示意义。根据θse场的舌状分布、动态判据K和中层ω<0，可以确定“暖区”强对流天气可能发生的格点，从而确定我省强对流天气落区，这是制作我省强对流天气预报的一种新的尝试。 　　(2) 从表3我们发现通过这种方法预报强对流天气易空报。这有2种原因： 　　1) T106物理量预报准确度不够，实况θse场无舌状分布，预报θse场却有舌状分布。 　　2) θse场舌状分布判断程序有时会把不典型（舌比较宽）的θse场分布判断为舌状分布，造成空报。 　　(3) 这种方法落区的判断往往比实况强对流发生区要大，我们可以利用预报员经验对客观方法的强对流天气落区进行订正，即当符合以下条件的地区应注意有可能出现强对流天气： 　　1) 地面江南静止锋或辐合线附近，省内08、14、20时GD05加密地面图上辐合线是午后到夜间强对流多发区。 　　2) 地面△P3出现明显低于日变化的区域(08时△P3≤0.5，02时△P3≤－1.0)。 　　3) 850 hPa或700 hPa我省上空是风向风速辐合最大的地区。 参考文献 1　许爱华.江西“暖区”强对流天气的热力条件和动力条件诊断分析[J].气象，2001,27(5):31～34. 第一作者简介：许爱华(1961－)，女，高级工程师，学士，主要从事短期天气预报与管理工作.