“麦德姆”台风过程中冷空气活动分析及风廓线雷达资料的应用

摘要

本文利用NCEP/NCAR1°×1°的6h再分析资料、常规气象观测资料和潍坊风廓线雷达资料综合分析了台风“麦德姆”影响山东时的环流背景、冷空气活动和风廓线特征,结果表明:副热带高压稳定少动,“麦德姆”北上过程中,其北侧有高空槽东移南下,随着高空槽加深东移,同时受到强大副高的阻挡,台风向东北偏北方向移动,其外围东南气流与冷空气交汇导致鲁东南地区短时强降水发生.随着台风北上和西风槽东移,冷空气从低层渗透进入鲁南和安徽一带,导致台风低压北侧的东北气流与来自台风低压东部的东南气流在暴雨区附近汇合,强降水主要位于台风倒槽东侧东南气流里.弱冷空气从低层渗透进入台风低压,台风北侧的东北气流明显加强,它与来自台风低压东部的东南气流在暴雨区附近汇合,冷暖空气的交汇使得台风低压北部的动力辐合和上升运动得以加强和维持.随着台风北上,中高纬度的冷空气侵入台风西北侧,负变温大值区呈东北-西南向分布,在鲁中地区负变温中心达-5℃,表明鲁中地区低层已有冷空气侵入台风低压环流,且强降水区与925hPa上的-4℃以上负变温区相对应.弱冷空气从900hPa以下低层向南扩散至37°N附近,θse密集区即能量锋区随高度向冷区倾斜,高层冷空气侵入较低层弱.低层侵入的东北风,与中高层偏南暖湿气流叠加,可知西风槽带来的弱冷空气侵入暖湿气流底部,通过在低层形成冷垫强迫暖空气抬升,形成斜压锋区后触发不稳定能量及潜热能释放,随着冷空气持续南压,进一步加剧能量锋区的强度,造成鲁东南地区大暴雨的产生.“麦德姆”台风途经区域为假相当位温高值区,中心值达356K以上,而在河北南部则是一冷中心,中心值在324K以下,反映冷空气活动.由于能量从东南部海上源源不断向大陆输送,使得高能舌在台风北上过程中持续加强并逐渐东北移,随着冷暖空气交汇引起能量锋区加强,暴雨发生在高能舌附近和能量锋的暖区一侧.风廓线雷达的垂直风场分布对此次降水的强弱特别是短时强降水的预报有明显的指示作用,降水前期近地面层北风风速的增加是由东北风携带冷空气侵入引起的,因此中低层风速较近地面层偏小,随着冷空气主体南压,底层东北风风速加大,中高层西南暖湿气流在冷垫上爬升,即回流性质的短时强降水.随着“麦德姆”台风转为北偏东方向移动,潍坊逐渐处于台风西北象限,中低层均转为东北风控制,此时潍坊东南部降水以台风环流降水为主,强度较前期明显减弱.