2013—05—22—23運城強對流天氣過程分析

劉婉莉　范艷琴　李冬梅　趙小云　邵寶霞

摘 要：利用常規天氣圖、物理量場、衛星云圖和雷達回波等資料對2013-05-22—23運城市的強對流天氣變化過程進行了診斷、分析。

關鍵詞：強對流；切變線；中-β尺度；雷達回波

中圖分類號：P458 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）18-0147-03

1 過程概述

2013-05-22傍晚至23日早上，運城市出現暴雨、冰雹、大風、雷電等強對流天氣，全市平均降水量為38.3 mm，芮城、臨猗出現冰雹，垣曲和臨猗降暴雨，降水量分別為58.9 mm和83.1 mm。全市有23個區域站出現暴雨，垣曲縣長直鄉、王茅鎮、解峪鄉降大暴雨，降水量分別為132.1 mm、149.2 mm和124.3 mm，其中，臨猗1 h最大降水量達64.6 mm；9個區域站出現大風天氣，鹽湖區、夏縣、臨猗和稷山的瞬時最大風速在20 m/s以上。這次強對流天氣造成永濟、臨猗、芮城、夏縣、萬榮、垣曲、鹽湖區、平陸和稷山9縣（市、區）遭受冰雹、大風、暴雨災害，農業直接經濟損失達2.37億元。

2 天氣形勢分析

2013-05-21T08：00，高空500 hPa兩槽一脊型、西伯利亞地區冷溫槽、東北地區冷渦、北疆至華北受暖高壓脊的控制，致使我市地面受低壓控制，當天8個站出現了37 ℃以上的高溫天氣。2013-05-22，氣溫持續偏高，部分地區最高氣溫仍在35℃以上，持續的高溫為不穩定的天氣蓄積了能量。2013-05-22T08：00，500 hPa北疆冷溫槽中有分裂的短波槽東移南下至河套西部，我市受槽前西南氣流的影響，-12℃等溫線南壓；700 hPa冷空氣前沿南壓至河套西部，與西南暖濕氣流在河套地區交匯，而河套西南部有低渦存在，因此，山西中南部至河套南部形成了東北—西南向風切變；850 hPa河北南部至山西南部一線有西北風和西南風風向切變，我市處于700 hPa與850 hPa的切變線之間（如圖3所示），河套地區受20 ℃暖區控制，△T850-500>25 ℃利于對流天氣的發生。地面河套地區受倒槽的影響，冷鋒位于高原東部至河套西部。2013-05-22T20：00，500 hPa高空槽快速東移到山西上空，700 hPa槽位于山西西部，落后于500 hPa高空槽，高空具有明顯的前傾槽結構（如圖4所示），有利于對流天氣的發生，低渦由東北向移到陜西南部；850 hPa為一致的偏東氣流，為降水提供水汽輸送，同時，在山西南部有T-Td≤4℃的濕區存在。到2013-05-23T08：00，系統東移，運城市受槽后西北氣流的影響，降水結束。

3 物理量診斷分析

3.1 能量分析

不穩定能量積累是強對流天氣的觸發機制，不穩定條件反映了大氣層結的不穩定，通常用SI指數和K指數來表示。SI<0表示層結不穩定，負值越大，層結越不穩定。2013-05-23T08：00，西安沙氏指數SI為-4.5 ℃，20：00，鄭州沙氏指數SI為-5.1 ℃，這表明大氣層結條件極不穩定。K指數是衡量大氣中潛在能量的一個指標，當K>35 ℃時，就可能出現雷雨天氣。2013-05-22 T20：00，山西中南部出現K指數大于35 ℃的高值中心區，說明在暴雨區附近有不穩定能量聚集。

2013-05-22T08：00，從西安探空圖可看出（如圖5所示），層結曲線呈現明顯的喇叭口結構，表明有下濕上干的不穩定層結。CAPE是大氣不穩定程度的度量指標，對流的發生必須滿足CAPE值為正，CAPE數值的增大表示上升速度的加快和對流的發展。當CAPE數值小于300 J/kg時，絕大多數情況下表明層結穩定，極少或無對流；當CAPE數值為300～1 000 J/kg時，表明層結較不穩定，且有弱雷暴活動；當CAPE數值為1 000～2 500 J/KG時，表明層結為中等強度不穩定，可能有強雷暴活動；當CAPE數值為2 500～3 500 J/kg時，表示層結非常不穩定，會發生強雷暴，且可能有龍卷；當CAPE數值>3 500 J/kg時，表明層結極不穩定，極有可能發生強雷暴和龍卷。

日變化可導致層結不穩定度突變，從而增加強對流天氣的預報難度。為了解決日變化問題，在計算2013-05-22T08：00的CAPE數值時，需訂正地面氣溫。首先根據天氣形勢預報白天地面的最高氣溫，利用預報出的最高氣溫替換08：00的地面氣溫，然后再進行計算。當用當天最高氣溫對西安08：00探空進行訂正時，不穩定能量明顯增大，CAPE值由原來的572 J/kg增大到2 482 J/kg，這表明層結為中等強度不穩定，可能有強雷暴發生。另外，0 ℃層和-20℃層高度分別位于400 hPa和600 hPa附近，是有利于冰雹產生的環境。20：00，強對流發生，能量釋放，西安不穩定能量明顯減少。

摘 要：利用常規天氣圖、物理量場、衛星云圖和雷達回波等資料對2013-05-22—23運城市的強對流天氣變化過程進行了診斷、分析。

關鍵詞：強對流；切變線；中-β尺度；雷達回波

中圖分類號：P458 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）18-0147-03

1 過程概述

2013-05-22傍晚至23日早上，運城市出現暴雨、冰雹、大風、雷電等強對流天氣，全市平均降水量為38.3 mm，芮城、臨猗出現冰雹，垣曲和臨猗降暴雨，降水量分別為58.9 mm和83.1 mm。全市有23個區域站出現暴雨，垣曲縣長直鄉、王茅鎮、解峪鄉降大暴雨，降水量分別為132.1 mm、149.2 mm和124.3 mm，其中，臨猗1 h最大降水量達64.6 mm；9個區域站出現大風天氣，鹽湖區、夏縣、臨猗和稷山的瞬時最大風速在20 m/s以上。這次強對流天氣造成永濟、臨猗、芮城、夏縣、萬榮、垣曲、鹽湖區、平陸和稷山9縣（市、區）遭受冰雹、大風、暴雨災害，農業直接經濟損失達2.37億元。

2 天氣形勢分析

2013-05-21T08：00，高空500 hPa兩槽一脊型、西伯利亞地區冷溫槽、東北地區冷渦、北疆至華北受暖高壓脊的控制，致使我市地面受低壓控制，當天8個站出現了37 ℃以上的高溫天氣。2013-05-22，氣溫持續偏高，部分地區最高氣溫仍在35℃以上，持續的高溫為不穩定的天氣蓄積了能量。2013-05-22T08：00，500 hPa北疆冷溫槽中有分裂的短波槽東移南下至河套西部，我市受槽前西南氣流的影響，-12℃等溫線南壓；700 hPa冷空氣前沿南壓至河套西部，與西南暖濕氣流在河套地區交匯，而河套西南部有低渦存在，因此，山西中南部至河套南部形成了東北—西南向風切變；850 hPa河北南部至山西南部一線有西北風和西南風風向切變，我市處于700 hPa與850 hPa的切變線之間（如圖3所示），河套地區受20 ℃暖區控制，△T850-500>25 ℃利于對流天氣的發生。地面河套地區受倒槽的影響，冷鋒位于高原東部至河套西部。2013-05-22T20：00，500 hPa高空槽快速東移到山西上空，700 hPa槽位于山西西部，落后于500 hPa高空槽，高空具有明顯的前傾槽結構（如圖4所示），有利于對流天氣的發生，低渦由東北向移到陜西南部；850 hPa為一致的偏東氣流，為降水提供水汽輸送，同時，在山西南部有T-Td≤4℃的濕區存在。到2013-05-23T08：00，系統東移，運城市受槽后西北氣流的影響，降水結束。

3 物理量診斷分析

3.1 能量分析

不穩定能量積累是強對流天氣的觸發機制，不穩定條件反映了大氣層結的不穩定，通常用SI指數和K指數來表示。SI<0表示層結不穩定，負值越大，層結越不穩定。2013-05-23T08：00，西安沙氏指數SI為-4.5 ℃，20：00，鄭州沙氏指數SI為-5.1 ℃，這表明大氣層結條件極不穩定。K指數是衡量大氣中潛在能量的一個指標，當K>35 ℃時，就可能出現雷雨天氣。2013-05-22 T20：00，山西中南部出現K指數大于35 ℃的高值中心區，說明在暴雨區附近有不穩定能量聚集。

2013-05-22T08：00，從西安探空圖可看出（如圖5所示），層結曲線呈現明顯的喇叭口結構，表明有下濕上干的不穩定層結。CAPE是大氣不穩定程度的度量指標，對流的發生必須滿足CAPE值為正，CAPE數值的增大表示上升速度的加快和對流的發展。當CAPE數值小于300 J/kg時，絕大多數情況下表明層結穩定，極少或無對流；當CAPE數值為300～1 000 J/kg時，表明層結較不穩定，且有弱雷暴活動；當CAPE數值為1 000～2 500 J/KG時，表明層結為中等強度不穩定，可能有強雷暴活動；當CAPE數值為2 500～3 500 J/kg時，表示層結非常不穩定，會發生強雷暴，且可能有龍卷；當CAPE數值>3 500 J/kg時，表明層結極不穩定，極有可能發生強雷暴和龍卷。

日變化可導致層結不穩定度突變，從而增加強對流天氣的預報難度。為了解決日變化問題，在計算2013-05-22T08：00的CAPE數值時，需訂正地面氣溫。首先根據天氣形勢預報白天地面的最高氣溫，利用預報出的最高氣溫替換08：00的地面氣溫，然后再進行計算。當用當天最高氣溫對西安08：00探空進行訂正時，不穩定能量明顯增大，CAPE值由原來的572 J/kg增大到2 482 J/kg，這表明層結為中等強度不穩定，可能有強雷暴發生。另外，0 ℃層和-20℃層高度分別位于400 hPa和600 hPa附近，是有利于冰雹產生的環境。20：00，強對流發生，能量釋放，西安不穩定能量明顯減少。

摘 要：利用常規天氣圖、物理量場、衛星云圖和雷達回波等資料對2013-05-22—23運城市的強對流天氣變化過程進行了診斷、分析。

關鍵詞：強對流；切變線；中-β尺度；雷達回波

中圖分類號：P458 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）18-0147-03

1 過程概述

2013-05-22傍晚至23日早上，運城市出現暴雨、冰雹、大風、雷電等強對流天氣，全市平均降水量為38.3 mm，芮城、臨猗出現冰雹，垣曲和臨猗降暴雨，降水量分別為58.9 mm和83.1 mm。全市有23個區域站出現暴雨，垣曲縣長直鄉、王茅鎮、解峪鄉降大暴雨，降水量分別為132.1 mm、149.2 mm和124.3 mm，其中，臨猗1 h最大降水量達64.6 mm；9個區域站出現大風天氣，鹽湖區、夏縣、臨猗和稷山的瞬時最大風速在20 m/s以上。這次強對流天氣造成永濟、臨猗、芮城、夏縣、萬榮、垣曲、鹽湖區、平陸和稷山9縣（市、區）遭受冰雹、大風、暴雨災害，農業直接經濟損失達2.37億元。

2 天氣形勢分析

2013-05-21T08：00，高空500 hPa兩槽一脊型、西伯利亞地區冷溫槽、東北地區冷渦、北疆至華北受暖高壓脊的控制，致使我市地面受低壓控制，當天8個站出現了37 ℃以上的高溫天氣。2013-05-22，氣溫持續偏高，部分地區最高氣溫仍在35℃以上，持續的高溫為不穩定的天氣蓄積了能量。2013-05-22T08：00，500 hPa北疆冷溫槽中有分裂的短波槽東移南下至河套西部，我市受槽前西南氣流的影響，-12℃等溫線南壓；700 hPa冷空氣前沿南壓至河套西部，與西南暖濕氣流在河套地區交匯，而河套西南部有低渦存在，因此，山西中南部至河套南部形成了東北—西南向風切變；850 hPa河北南部至山西南部一線有西北風和西南風風向切變，我市處于700 hPa與850 hPa的切變線之間（如圖3所示），河套地區受20 ℃暖區控制，△T850-500>25 ℃利于對流天氣的發生。地面河套地區受倒槽的影響，冷鋒位于高原東部至河套西部。2013-05-22T20：00，500 hPa高空槽快速東移到山西上空，700 hPa槽位于山西西部，落后于500 hPa高空槽，高空具有明顯的前傾槽結構（如圖4所示），有利于對流天氣的發生，低渦由東北向移到陜西南部；850 hPa為一致的偏東氣流，為降水提供水汽輸送，同時，在山西南部有T-Td≤4℃的濕區存在。到2013-05-23T08：00，系統東移，運城市受槽后西北氣流的影響，降水結束。

3 物理量診斷分析

3.1 能量分析

不穩定能量積累是強對流天氣的觸發機制，不穩定條件反映了大氣層結的不穩定，通常用SI指數和K指數來表示。SI<0表示層結不穩定，負值越大，層結越不穩定。2013-05-23T08：00，西安沙氏指數SI為-4.5 ℃，20：00，鄭州沙氏指數SI為-5.1 ℃，這表明大氣層結條件極不穩定。K指數是衡量大氣中潛在能量的一個指標，當K>35 ℃時，就可能出現雷雨天氣。2013-05-22 T20：00，山西中南部出現K指數大于35 ℃的高值中心區，說明在暴雨區附近有不穩定能量聚集。

2013-05-22T08：00，從西安探空圖可看出（如圖5所示），層結曲線呈現明顯的喇叭口結構，表明有下濕上干的不穩定層結。CAPE是大氣不穩定程度的度量指標，對流的發生必須滿足CAPE值為正，CAPE數值的增大表示上升速度的加快和對流的發展。當CAPE數值小于300 J/kg時，絕大多數情況下表明層結穩定，極少或無對流；當CAPE數值為300～1 000 J/kg時，表明層結較不穩定，且有弱雷暴活動；當CAPE數值為1 000～2 500 J/KG時，表明層結為中等強度不穩定，可能有強雷暴活動；當CAPE數值為2 500～3 500 J/kg時，表示層結非常不穩定，會發生強雷暴，且可能有龍卷；當CAPE數值>3 500 J/kg時，表明層結極不穩定，極有可能發生強雷暴和龍卷。

日變化可導致層結不穩定度突變，從而增加強對流天氣的預報難度。為了解決日變化問題，在計算2013-05-22T08：00的CAPE數值時，需訂正地面氣溫。首先根據天氣形勢預報白天地面的最高氣溫，利用預報出的最高氣溫替換08：00的地面氣溫，然后再進行計算。當用當天最高氣溫對西安08：00探空進行訂正時，不穩定能量明顯增大，CAPE值由原來的572 J/kg增大到2 482 J/kg，這表明層結為中等強度不穩定，可能有強雷暴發生。另外，0 ℃層和-20℃層高度分別位于400 hPa和600 hPa附近，是有利于冰雹產生的環境。20：00，強對流發生，能量釋放，西安不穩定能量明顯減少。