▲6月21日傍晚,北京海淀部分地区出现强对流天气
一场预报中的暴雨,让气象名词 “冷涡”有了知名度。同在北方,有人“看海”,有人觉得“下了一场假雨”,是由冷涡降雨特点决定的。
撰文 赵天宇
据北京市气象局统计,6月21日晚间12时至22时,北京延庆、怀柔、昌平、顺义、海淀、大兴和房山、通州以及城区等地出现雷阵雨,雨量以小雨为主,海淀和昌平交界处、房山和大兴交界处等地出现中雨,局地大雨,最大降雨出现在大兴榆垡39.2毫米;中南部地区伴有6-7级瞬时大风;昌平小汤山、海淀上地出现小冰雹;其他地区无降雨。
说好的大雨呢?从21日到现在,无论你所在地区有没有下雨,一定都对“冷涡”这个词不陌生了。其实,冷涡是京津冀地区的常客。2012年的7.21暴雨和2015年的阅兵蓝,都和它有关。而此次降雨北京不同地区感受大不相同,也是冷涡降雨的特点决定的。
冷涡,是在对流层的中上层的一种低压系统,他中心附近的气温明显会低于四周,因此称为高空冷性的涡旋。冷涡系统形成以后,由于高空的气温变冷,增加了大气环境的不稳定条件,容易使对流发展,由此形成的暴雨,就称为冷涡暴雨,冷涡会形成雷电、短时大风、冰雹、短时强降水等强对流天气,并伴有一定的气象灾害。
6月18日下午2时许,在石羊沟(河北省怀来县孙庄子乡麻黄峪村至北京市门头沟区斋堂镇沿河口村段)暴发山洪,最大洪峰流量约190立方米每秒。由于该地区山高坡陡,洪水流速大,破坏力强,造成4位“驴友”、1位牧羊人遇难,1位“驴友”失联,沿河口村受灾。
▲6月18日下午2时许,在石羊沟(河北省怀来县孙庄子乡麻黄峪村至北京市门头沟区斋堂镇沿河口村段)暴发山洪,从视频截图上看,本次暴雨可谓来势汹汹。
实际上,诱发这次山洪天气的主要诱因就是高空冷涡引发的强降雨,即“冷涡暴雨”。从21日傍晚开始,北京雨势渐起,而这也只是华北、黄淮和东北南部本次受高空冷涡影响强降雨过程的开始。
有数据资料显示,京津冀地区除了短时强降水以外,有一半以上的强天气是在冷涡背景下发生的。例如公众熟悉的2012年7.21暴雨和2016年7.20暴雨,特别是前者,就是在冷涡东移的背景下产生的。
中国气象局暴雨预报专家创新团队带头人、中央气象台首席预报员孙军解释说:“冷涡是在高空旋转的冷性涡旋系统,它的中心温度比周边低,因此称为‘冷涡’”。而冷涡暴雨,就是在冷涡控制下形成的暴雨。冷涡每年春末夏初在我国内蒙古、东北地区出现频率很高,经常反复经过或影响这一带地区。
▲中央气象台预报图显示,6月21日—24日,北京地区降水明显,雨量较强
对于平均年降水量不到800毫米的北京地区而言,6、7、8这三个月的降水量几乎占了全年的大半,在这其中,6月往往是雷雨比例最高的月份,为何雷雨偏爱6月呢?北京市气候中心副主任王冀认为,这其实与冷涡的影响有着密切的关系。
“不同于7、8月份的雷雨天气,受南边暖湿气流的影响,北京地区会出现全区一致性的降雨,6月的雷雨在冷涡的影响下,局地性降雨十分明显。而且通常会伴有雷电、大风、冰雹等天气现象。”
这次降水天气的预报分析也佐证了王冀的看法,中央气象台在6月21日18时发布暴雨黄色预警。京津冀地区的最强降雨出现在21日夜间至23日,河北中部、北京及天津累计降雨量级可达暴雨,局地大暴雨,短时雨强较大。
相对于其他天气系统,冷涡暴雨天气具有性强、对流性强、降雨分散落区小、短时降水较强等高致灾性,例如这次引发门头沟山洪的强降水,在事发前上游几乎没有监测到降水,因此,冷涡暴雨的预报是有一定难度的。
在21日傍晚的降雨中,朋友圈中昌平、海淀等地市民称“看海”,相反朝阳等地市民则称“滴雨未见”。
对此孙军介绍说,冷涡系统直径范围大多在500公里以上,因此造成的降水天气在面上分布是很广的,在这个系统里,冷热对比比较强,不稳定状态分布不均匀,触发降水发生的触发条件分布也不均匀,这就是冷涡暴雨局地性强的原因。
“同一个系统影响下,可能河北下雨了,北京就没有;北京北五环下了大雨,但南三环就是小雨”因此还需要通过卫星观测、雷达观测等手段,加强预报短时临近预报。
▲风云二号气象卫星监测显示,截止6月21日晚,华北地区已经被大片降水云团覆盖
孙军坦言,目前预报员还是基于数值预报进行,这是天气预报的基础。其次,根据冷涡产生降雨的概念模型,结合高低空配置进行进一步判断。
但数值预报是很复杂的,观测数据的细微偏差,都会在日后的运算计算中被放大,因此时效性越长的预报,可能误差也就越大。
2015年北京举办纪念世界反法斯斯战争胜利60周年阅兵,活动当天,北京一扫前几日阴雨的阴霾,白云蓝天齐上阵,被网友们亲切的称呼为“阅兵蓝”。
但实际上,形成“阅兵蓝”天气的功臣不是别人,正是经常带来强降雨天气的“东北冷涡”。
▲北京9.3阅兵蓝就是在东北冷涡影响下形成的
这是因为9月3日阅兵时,北京正处夏秋交接的季节的北京高空,受东北冷涡的影响较大,高空受冷比较明显,大气的透明度非常高。而地面仍然主要是吹东南风,会从海洋带来充足的水汽。这样有利的水汽条件,加上夏季午后辐射加热作用,容易形成对流,漂亮的淡季云和浓积云对流云也就应运而生了。
而无独有偶的是,在9.3阅兵前的三个月,北京也曾出现过湛蓝天空的好天气,而那次形成的原因也是东北冷涡影响。
冷涡天气并非一定会带来降雨,孙军解释说,这取决于冷涡,更取决于低层天气系统配合。冷涡到华北平原之后,在低层也伴有一个比较强的涡旋系统出现。一次强降雨天气过程,只有高低配合,才能造成满足暴雨产生的天气条件,另外,还与降水产生的潜热释放有关。
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