版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán),請聯(lián)系我們

[科普中國]-颮線

科學(xué)百科
原創(chuàng)
科學(xué)百科為用戶提供權(quán)威科普內(nèi)容,打造知識科普陣地
收藏

簡介

颮線是由許多雷暴單體(其中包括若干超級單體)側(cè)向排列而形成的強對流云帶,其水平尺度長、寬均約幾十至上百公里,持續(xù)時間幾小時至十幾小時?!帮R線”出現(xiàn)時通常伴有雷暴、大風(fēng)(或龍卷風(fēng))、冰雹等,能量大,破壞力較強。1

基本描述1.含義:有許多雷暴單體(其中包括若干超級單體)側(cè)向排列而形成的強對流云帶。

2.水平尺度:長約幾十至幾百公里,寬約幾十公里至二百公里。

3.生命史:幾小時至十幾小時。

4.天氣現(xiàn)象:雷暴、大風(fēng)、冰雹、龍卷。

特征颮線前天氣較好,多為偏南風(fēng),且在發(fā)展到成熟階段的颮線前方常伴有中尺度低壓。颮線后天氣變壞,風(fēng)向急轉(zhuǎn)為偏北、偏西風(fēng),風(fēng)力大增,颮線之后一般有扁長的雷暴高壓帶和一明顯的冷中心,在雷暴高壓后方有時還伴有一個中尺度低壓,由于它尾隨在雷暴高壓之后,故稱之為“尾流低壓”。颮線沿線到后部高壓區(qū)內(nèi),有暴雨、冰雹、龍卷等天氣。

颮線產(chǎn)生的條件必要條件具有不同特征的兩個氣團(tuán)相互碰撞是颮線形成的必要條件。最常見的情況是冷氣團(tuán)與暖氣團(tuán)碰撞,但也有的時候是干空氣與濕空氣碰撞。無論在哪種情況下,高空中都會有風(fēng)切變。相鄰的兩股風(fēng)方向和速度都不同時,就會發(fā)生風(fēng)切變。它可以使上升的空氣離開云頂。大多數(shù)颮線開始于干燥、密度較大的冷空氣。2

其他條件颮線雖屬中尺度天氣系統(tǒng),但其形成和發(fā)展與一定的大尺度天氣形勢有關(guān)。主要發(fā)生在地面冷鋒前100~500公里的暖區(qū)內(nèi)。

颮線產(chǎn)生于強烈位勢不穩(wěn)定的層結(jié)中(見大氣靜力穩(wěn)定度)。這種不穩(wěn)定層結(jié),多數(shù)是由中層或高層冷平流疊加在低層暖濕氣流之上所致。颮線與高空急流也有一定的聯(lián)系,多發(fā)生于急流區(qū)或風(fēng)的鉛直切變較大的區(qū)域。3

形成過程颮線是排列成帶狀的雷暴群。一種范圍較小、生命史較短、氣壓和風(fēng)的不連續(xù)線。其寬度由不及一千米至幾千米,最寬至幾十千米,長度一般由幾十千米至幾百千米,維持時間由幾小時至十幾小時。颮線出現(xiàn)非常突然。颮線過境時,風(fēng)向突變,氣壓涌升、氣溫急降,同時,狂風(fēng)、雨雹交加,能造成嚴(yán)重的災(zāi)害。北半球溫帶地區(qū),颮線前多偏南風(fēng),線后轉(zhuǎn)偏西或偏北風(fēng),颮線后的風(fēng)速一般為每秒十幾米,強時可超過40米/秒。颮線前天氣較好,降水區(qū)多在颮線后。颮線兩側(cè)溫差可達(dá)10℃以上。

颮線多出現(xiàn)在高空槽后和冷渦的南或西南方;有時出現(xiàn)在高空槽前、副熱帶高壓西北邊緣的低空西南暖濕氣流里;少數(shù)颮線產(chǎn)生于臺風(fēng)前部的倒槽或東風(fēng)波里。從相應(yīng)的地面形勢看,大部分颮線與鋒面活動有關(guān),主要發(fā)生在地面冷鋒前100~500千米的暖區(qū)內(nèi)。

颮線產(chǎn)生于強烈不穩(wěn)定的氣流中,與高空急流也有一定的聯(lián)系,多發(fā)生于急流區(qū)或風(fēng)的鉛直切變較大的區(qū)域。12

颮線與冷鋒的區(qū)別颮線處于雷暴云下沉冷空氣的前緣,空間結(jié)構(gòu)和冷鋒酷似,都是冷暖空氣的分界面,過境時都伴有風(fēng)向急轉(zhuǎn),風(fēng)力猛增,氣溫下降,氣壓上升,加之它又常出現(xiàn)在冷鋒附近,因此,容易把它與冷鋒混淆。盡管颮線與冷鋒有不少相似之處,但也有很大差異,故又常將颮線稱為“偽冷鋒”或“假冷鋒”。

二者的主要區(qū)別在于:1.冷鋒是兩種不同性質(zhì)氣團(tuán)的分界面,是大尺度系統(tǒng),而颮線則是在同一氣團(tuán)內(nèi)部形成和傳播的中尺度系統(tǒng);

2.颮線附近的天氣現(xiàn)象比冷鋒天氣劇烈得多,氣象要素的變率也比冷鋒附近的大得多;

3.颮線的移速一般比冷鋒要快,有時甚至比冷鋒快2~3倍;

4.颮線強度有明顯的日變化,而冷鋒沒有。1

颮線的移動颮線的移動方向和移動速度不僅和高空氣流有關(guān),還隨發(fā)展階段不同而異。

形成階段在形成階段,移動方向基本上和高空氣流方向一致,移動速度較慢,一般為30~40公里/小時;

發(fā)展階段在發(fā)展旺盛階段,移動方向多偏于500百帕或700百帕等壓面上的氣流方向的右側(cè),移速加快,一般達(dá)40~80公里/小時,快者可達(dá)80~120公里/小時;

減弱階段在減弱階段,移動速度又相應(yīng)減慢,一般為30~40公里/小時,移動方向又和高空氣流方向一致。颮線上單體的移動方向,有時和颮線一致,有時偏向颮線移動方向的左側(cè),但交角小于60°。

跳 躍颮線上強雷暴單體的強降水所形成的強大的下沉輻散氣流,在其行進(jìn)方向上最猛烈。它促使地面切變線超越于颮線之前。這支下沉冷氣流在低層和西南暖濕氣流輻合而引起的抬升,使原颮線的前方形成新的颮線。這時原颮線減弱,新颮線發(fā)展加強,以這種新陳代謝的方式不斷向前傳播,就形成了颮線的“跳躍”現(xiàn)象。

颮線結(jié)構(gòu)模式中緯度颮線中緯度地區(qū)的颮線常發(fā)生在春夏之交,多出現(xiàn)在地面冷鋒前或氣旋波的暖區(qū)及高空槽后西北氣流里的短波槽下方。颮線的低層前部有強流入氣流,而后部有強流出氣流。在颮線前,約 200hPa的高層為出流區(qū)。從低層進(jìn)入雷暴云體的濕空氣,向著逆切變氣流方向傾斜上升,然后流出云體,并與云體周圍的干下沉氣流形成一個后傾的環(huán)流圖。在雷暴云體后部,從中空卷入的環(huán)境空氣,形成濕下沉氣流向順切變氣流方向傾斜下沉,到達(dá)低層流出雷暴區(qū)。4

熱帶颮線熱帶颮線,多發(fā)生在臺風(fēng)前沿和東風(fēng)擾動里。在它的前方,各層相對氣流都是流入的;在后方,高層和低層流出,800——500hPa層流入。從颶線前方低層流入的濕空氣,通過颮線在高空以云砧形式從后方流出。從前方中層進(jìn)入颮線的干空氣被輸送至低層后,又從系統(tǒng)后部流出。颮線常有向不穩(wěn)定區(qū)移動的趨勢,但其中雷暴單體的移動,一般與環(huán)境大氣的對流層中層風(fēng)向一致。

颮線生命史颮線分布通過大量氣象雷達(dá)探測發(fā)現(xiàn),颮線從形成到消失,經(jīng)歷了三個發(fā)展階段:

形成階段(2)雷達(dá)回波開始為多塊孤立的對流單體組成的比較離散的回波帶,回波單體明亮,輪廓清晰,有明顯的塊狀結(jié)構(gòu),水平尺度一般為10~20公里。隨著對流單體的發(fā)展和并合,尺度增大,對流單體頂高由7~8公里發(fā)展到11~12公里,回波強度通常達(dá)40~50dBz,逐步形成帶狀,雷陣雨天氣開始,地面風(fēng)速加大。

發(fā)展階段(2)回波單體和群體顯著發(fā)展,整個雷暴帶的長度和寬度同時增加,在帶上出現(xiàn)擾動。有時出現(xiàn)與地面流場相對應(yīng)的渦旋狀、波動狀和“人”字形等回波特征。在這些擾動中心附近,發(fā)展成結(jié)構(gòu)密實的強超級單體或強單體群。此時它們的水平尺度常為幾十公里,頂高猛增到14~18公里甚至更高,回波強度增至50~60dBz,甚至可達(dá)70dBz。雷暴帶前沿的回波強度梯度很大。此時地面風(fēng)速一般可超過25米/秒,每小時雨量可達(dá)40~60毫米,嚴(yán)重時可出現(xiàn)冰雹和龍卷。

減弱階段(2)隨著能量的釋放,颮線逐漸減弱,回波帶的寬度加大,結(jié)構(gòu)逐漸松散,頂高下降,回波強度減弱,降水強度迅速減少,風(fēng)速也趨于減弱。

分析利用常規(guī)天氣觀測資料、自動氣象站氣象觀測資料、衛(wèi)星云圖以及天氣雷達(dá)觀測資料,對2005年5月30日發(fā)生在陜西省境內(nèi)的颮線過程進(jìn)行了探討和分析,結(jié)果表明:地面到500 hPa各層影響系統(tǒng)的前傾結(jié)構(gòu),使前傾結(jié)構(gòu)控制區(qū)內(nèi)地區(qū)的不穩(wěn)定度迅速加強,加之蒙古冷渦旋轉(zhuǎn)分裂冷空氣觸發(fā)形成中β尺度對流系統(tǒng)(MβCSs),為颮線形成提供了前期動力和熱力條件;地面流場和能量場的分析明顯反映出了颮線在地面切變線后部,風(fēng)向、風(fēng)速輻合區(qū)前部。雷達(dá)產(chǎn)品分析表明颮線回波具有線狀分布和發(fā)展快的特點,而且最大反射率與徑向速度的最大值在颮線發(fā)生的時段內(nèi)長時間相伴。當(dāng)颮線回波上的單體進(jìn)入“逆風(fēng)區(qū)”時,發(fā)展更旺盛,不僅造成了災(zāi)害性的大風(fēng)和冰雹,還造成了影響范圍內(nèi)的短時強降水。

颮線災(zāi)害資料2009年6月2009年6月3日傍晚,一場罕見的強颮線天氣襲擊了山西、河南、山東、安徽、江蘇等地,造成了22人死亡,農(nóng)業(yè)直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)十幾億元。河南省商丘全市發(fā)生強對流天氣,其中永城市最大風(fēng)力達(dá)到11級,為永城市有氣象記錄以來的最大風(fēng)力,永城市受災(zāi)最嚴(yán)重。這次颮線共導(dǎo)致22人死亡,多為樹木房屋倒塌壓砸所致,這是一種名為“颮線”的天氣現(xiàn)象。該天氣現(xiàn)象發(fā)生時,通常伴有雷暴、大風(fēng)、冰雹等過程,能量大,破壞力強,并且預(yù)報難度大。

2009年6月7日晚10:30左右 安徽省合肥市發(fā)生強對流天氣,10分鐘降水超過5CM 伴隨雷暴,風(fēng)速達(dá)到18m/s 最高已經(jīng)超過25m/s

2009年6月14日晚至21時27分,14日下午安徽省宿州市雷雨大風(fēng)共造成7人死亡(其中靈璧6人),118人受傷。江蘇通州市雷雨大風(fēng)導(dǎo)致1人死亡

2009年8月2009年8月27日16時50分開始,受颮線系統(tǒng)影響,遼寧多地出現(xiàn)雷雨大風(fēng)天氣。雖然氣象部門及時發(fā)布了雷電黃色預(yù)警信號,提醒市民和有關(guān)部門注意即將到來的雷雨、大風(fēng),但仍有3人遇難,10余人被砸傷,另外錦州市通訊、網(wǎng)絡(luò)等在此次颮線過程中暫時中斷。27日下午,遼寧中西部出現(xiàn)雷雨大風(fēng)天氣,由于水汽條件不足,雨量不算大,但風(fēng)力卻非常強勁。其中沈陽風(fēng)速最大,達(dá)到了9.5米/秒,相當(dāng)于風(fēng)力的5級。而個別地點的瞬時風(fēng)力,甚至達(dá)到了8級。大風(fēng)吹倒的大樹、廣告牌等造成了多人傷亡。

在沈陽市南三經(jīng)街上,一棵碗口粗細(xì)的樹被刮斷(來源:遼沈晚報)5

據(jù)《遼沈晚報》報道,27日15時45分,到鄉(xiāng)里買東西的沈陽市新民市周坨子鄉(xiāng)大坨子村村民劉靜賢夫妻騎著摩托車被雷電擊中的枯樹砸倒,再也沒能回來。據(jù)一位目擊者稱,當(dāng)時風(fēng)力很強,倒下的枯樹砸剛好中了經(jīng)過的紅色摩托車,樹干軋在兩人的胸口處,人當(dāng)時就不行了,兩截枯樹加起來能有20米長。隨后,民政部門的殯葬車輛將夫妻倆的遺體送往殯儀館。

折斷的枯樹砸倒一對騎摩托的夫婦(來源:遼沈晚報)

16時許,沈陽北站附近一處工地外面,一名26歲的小伙子被砸倒,送到沈陽市第四人民醫(yī)院搶救無效死亡。據(jù)120急救人員介紹,他們趕到事發(fā)地點時,小伙子已經(jīng)停止了心跳。當(dāng)時是一塊約6平方米大的廣告牌先砸倒電線桿,再砸向這個小伙子。據(jù)當(dāng)?shù)孛襟w報道,小伙子剛上班僅1個多月,事情發(fā)生在他下班回家的路上。由于仍在試用期內(nèi),小伙子的公司還沒有給其繳納保險。

由于此次雷雨天氣時值晚高峰,大風(fēng)刮落的物體還砸傷10余位來不及躲避的市民,其中一名傷勢較重女士仍在搶救中。

此前,錦州市也遭遇強對流天氣。15時左右錦州市上空突然烏云密布,片刻間天就陰暗下來,幾分鐘后傾盆大雨從天而降,晝?nèi)绾谝?。烏云、狂風(fēng)、驟雨,突變的天氣讓市民措手不及。同時造成通訊、網(wǎng)絡(luò)等暫時中斷。

錦州市也遭遇強對流天氣(來源:遼寧日報)6

沈陽中心氣象臺首席預(yù)報員蔣大凱接受本網(wǎng)采訪時表示,此次強對流天氣過程從27日午后14時左右開始形成,到20時左右結(jié)束,從雷達(dá)圖像分析看是颮線。此次強對流天氣影響范圍大,遼寧除遼寧南部、丹東和大連之外都有影響,通常當(dāng)?shù)匾话阍?月份時發(fā)生颮線的幾率較多,但8月下旬遼寧出現(xiàn)這么大范圍颮線活動還是比較少見的。

氣象專家解釋說,冷暖氣流交匯時,存在著一條狹窄的風(fēng)向切變帶,過境時將帶來極強烈的強對流天氣。閃電、冰雹、雷雨、大風(fēng)都是強對流天氣的產(chǎn)物,但27日雷電、冰雹都沒什么作為,只有大風(fēng)顯示了威力。這是因為局部地區(qū)風(fēng)力的大小受地形地貌的影響較大,城市里高層建筑物林立,極易造成局部地區(qū)風(fēng)力比周圍地區(qū)更為強勁。

大風(fēng)卷起樓頂?shù)氖尥吆湍景?,砸?名路人(來源:遼沈晚報)

經(jīng)過一場雷陣雨過后,沈陽28日最高氣溫將只有22℃,較前一日最高氣溫下降了7℃。尤其是清晨和夜晚,降溫更加明顯,最低氣溫將降至10℃。從29日至31日,遼寧各地氣溫才緩慢回升。

2015年6月1日據(jù)中央人民廣播電臺官網(wǎng)央廣網(wǎng)的消息,6·1東方之星旅游客船傾覆事件是由罕見的突發(fā)罕見的強對流天氣(颮線伴有下?lián)舯┝鳎淼膹婏L(fēng)暴雨襲擊導(dǎo)致的特別重大災(zāi)難性事件。7

2016年04月12日下午兩點前后,廣東境內(nèi)生成一條颮線,并自西向東掃過珠江口一帶。

從廣州單站雷達(dá)回波圖可以看到,今天下午2點左右,颮線位于珠江口西側(cè),其后逐漸東移掃過珠江口,16點左右已經(jīng)位于惠東一帶,颮線橫掃廣東珠江口 佛山樂從遭龍卷風(fēng)襲擊。8