Page 65 - 《高原气象》2021年第5期
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高 原 气 象 40 卷
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关于干线的标准,从国内外相关研究来看,目 隔 1 ℃的等值线客观分析,为便于清楚和直观显示
前还没有统一的标准。根据当地实际情况和研究 干线的位置,对间隔 1 ℃的露点等值线进行填色
内 容 的 不 同 ,干 线 的 定 义 和 标 准 也 有 所 不 同 (方案选Visib)处理。干线长度和宽度的统计用MI‐
(Rhea, 1966; Schaefer, 1973; Peterson, 1983; CAPS4. 5 系统中的球面距离工具计算获取。文中
Hoch et al,2005;方祖亮等,2020)。由于本文主要 底图来自中华人民共和国自然资源部批准的 GS
是对干线触发对流天气进行分析研究,其次考虑 (2019)3082号的电子地图制作。
预报员对用露点表示水汽条件较易接受,另外,在 3 干线空间、时间分布和云系特征
实时地面天气图中露点能够及时方便获取,因此
本文将干线标准规定为在地面图上,100 km 内露 在研究河套干线要素和环境参数等特征前,首
点差在 10 ℃以上(或者 60~80 km 内露点差在 8 ℃ 先需要了解河套地区干线多发区和集中时段,并简
以上),而温度差远小于露点差,同时 14:00(北京 要统计干线的时空分布。
时,下同)干空气一侧温度等于或略高于湿空气一 3. 1 空间分布和云系特征
侧温度。 为了直观显示干线的发生区域,图 2 给出了
2. 2 个例选取标准 2013-2017 年河套地区的干线分布,需要说明的
按照上述地面干线标准,在研究区域结合天气 是,图 2中干线位置是根据 52次个例中干线最强时
实况、卫星云图、重要天气报,对 1天 8次地面资料 间的露点差最大处(露点梯度大值区的中间)用中
普查分析,挑选出干线触发对流天气的研究个例。 尺度分析工具描绘。由于河套地区地形较东北地
个例选取需满足以下 3 个条件:(1)地面图上,现 形复杂,相对于东北干线(方祖亮等,2020)而言,
在、过去天气现象有雷阵雨或阵雨(2014 年后取消 河套干线分布及其走向也比较复杂。为便于说明
雷暴观测,无雷阵雨,需有阵雨);(2)对流云生成 问题,根据出现区域不同,将干线大致分为河套北
和减弱期间,相应区域至少有一站或以上有雷暴大 部-西北部、北部-东北部、河套北部-内部、河套内
风或冰雹重要天气报告;(3)与干线对应的卫星云 部和其他等几种(具体位置参见图 1)。从干线的走
图上多有线状或准线状对流云发展,从间隔 0. 5 h 向看,河套北部-东北部干线走向以纬向分布为
卫星云图上识别的对流云有明显日变化,排除大范 主,多呈准东西向或东东北、西西南走向;河套北
围系统性降水云系。按照干线标准和上述个例选 部-西北部干线总体呈东北-西南走向,受河套平原
取标准,对 2013-2017 年 5-9 月逐日资料进行普 (河套北部附近)测站数据(露点往往偏大)影响,在
查,共挑选出 52 次干线触发对流个例。需要说明 河套平原附近有明显折角;河套内及其东部干线以
的是,根据上述标准,在对逐日资料普查时,剔除 经向分布为主,多呈准南北或北东北-南西南走向。
了冷锋、弱冷空气、非干线标准的地面辐合线、地 这种不同走向的干线分布与河套地区复杂的地形
形等触发的对流过程,确认所选个例初始对流与地 有很大关系。尽管整体上看河套地区多位于高原
面干线有明显关系。
2. 3 研究方法
本文主要基于中尺度天气学和统计分析方法,
首先普查 2013-2017 年每年 5-9 月每天 2 次高空
图、8 次地面图和间隔 0. 5 h 的卫星云图,对挑选出
的 52 次河套地区干线触发对流的天气个例,分析
每个个例高空、地面图及卫星云图,统计河套地区
触发对流天气的时空分布、干线地面要素、探空资
料及环境参数特征,初步给出定量统计结果。
在分析统计过程中,发现我国地面站点分布很
不均匀,相邻两站之间的距离,不同地区有较大差
距,特别是河套西部、北部相邻观测站的距离明显
大于河套南部和东部。因此在主观识别干线的基 图2 2013-2017年河套地区干线分布
础上,主要基于 MICAPS4. 5 系统调取地面填图资 Fig. 2 Spatial distribution of all drylines in Hetao area
料,利用要素分析功能,选取变分法对露点进行间 from 2013 to 2017