強對流天氣的災害性天氣之“颮線”是什麼?
強對流天氣是指出現短時強降水、雷雨大風、龍捲風、冰雹和颮線等現象的災害性天氣,它發生在對流雲系或單體對流雲塊中,在氣象上屬於中小尺度天氣系統。而作為強對流天氣災害性天氣的一種——颮線是一種天氣現象。發生時,通常伴有雷暴、大風、冰雹等過程,能量大,破壞力強,並且預報難度大。
颮線災害過後的現場
什麼是颮線?
颮線是排列成帶狀的雷暴群。一種範圍較小、生命史較短、氣壓和風的不連續線。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。颮線出現非常突然。颮線過境時,風向突變,氣壓湧升、氣溫急降,同時,狂風、雨雹交加,能造成嚴重的災害。北半球溫帶地區,颮線前多偏南風,線後轉偏西或偏北風,颮線後的風速一般為每秒十幾米,強時可超過40米/秒。颮線前天氣較好,降水區多在颮線後。颮線兩側溫差可達10℃以上。
颮線的生命歷程分三個階段
颮線分佈通過大量氣象雷達探測發現,颮線從形成到消失,經歷了三個發展階段:
形成階段
雷達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,有明顯的塊狀結構,水平尺度一般為10~20公里。隨著對流單體的發展和併合,尺度增大,對流單體頂高由7~8公里發展到11~12公里,回波強度通常達40~50dBz,逐步形成帶狀,雷陣雨天氣開始,地面風速加大。
發展階段
回 波單體和群體顯著發展,整個雷暴帶的長度和寬度同時增加,在帶上出現擾動。有時出現與地面流場相對應的渦旋狀、波動狀和“人”字形等回波特徵。在這些擾動 中心附近,發展成結構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70dBz。雷暴帶前沿的回波強度梯度很大。此時地面風速一般可超過25米/秒,每小時雨量可達40~60毫米,嚴重時可出現冰雹和龍捲。
減弱階段
隨著能量的釋放,颮線逐漸減弱,回波帶的寬度加大,結構逐漸鬆散,頂高下降,回波強度減弱,降水強度迅速減少,風速也趨於減弱。
颮線發生的條件
具有不同特徵的兩個氣團相互碰撞是颮線產生的必要條件。最常見的情況是冷氣團碰撞,但也有的時候是幹空氣與溼空氣碰撞。無論在哪種情況下,高空中都會有風切變。相鄰的兩股風方向和速度都不同時,就會產生風切變。他可以是上升的空氣離開雲頂。
颮線雖屬中尺度天氣系統,但其形成和發展與一定的大尺度天氣形勢有關。颮線多出現在高空槽後和冷渦的南或西南方;有時出現在高空槽前、副熱帶高壓西北邊緣的低空西南暖溼氣流裡;少數颮線產生於颱風前部的倒槽或東風波里。從相應的地面形勢看,大部分颮線與鋒面活動有關,主要發生在地面冷鋒前100~500公里的暖區內。
颮線產生於強烈位勢不穩定的層結中(見大氣靜力穩定度)。這種不穩定層結,多數是由中層或高層冷平流疊加在低層暖溼氣流之上所致。颮線與高空急流也有一定的聯絡,多發生於急流區或風的鉛直切變較大的區域。
颮線與冷鋒的區別
颮線處於雷暴雲下沉冷空氣的前緣,空間結構和冷鋒酷似,都是冷暖空氣的分介面,過境時都伴有風向急轉,風力猛增,氣溫下降,氣壓上升,加之它又常出現在冷鋒附近,因此,容易把它與冷鋒混淆。儘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”。
二者的主要區別在於:
1.冷鋒是兩種不同性質氣團的分介面,是大尺度系統,而颮線則是在同一氣團內部形成和傳播的中尺度系統;
2.颮線附近的天氣現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。
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