2016年初桂林一次高架雷暴天氣過程分析

胡勇

（民航桂林空中交通管理站 桂林 541006）

2016年初桂林一次高架雷暴天氣過程分析

胡勇

（民航桂林空中交通管理站 桂林 541006）

利用桂林機場天氣實況資料、天氣圖資料、單站探空資料等，對2016年3月10日桂林機場的一次高架雷暴天氣過程進行了分析。分析認為：邊界層以下為冷高壓控制，850hpa上有切變線和明顯溫度鋒區，強700hpa以上有強急流穿過，500hpa有明顯的高空槽，這是高架雷暴產生的主要條件；雷暴區具有明顯的低空鋒面逆溫層的存在，強對流天氣出現在逆溫層以上；高架雷暴多發生在下半夜及早間。

高架雷暴；冷鋒切變線；高空槽；逆溫層

引言

桂林是雷暴多發區，每年雷暴天氣對民用航空業以及桂林機場都帶來嚴重的影響，因此雷暴的分析和預測研究工作一直以來備受我們氣象研究人員的關注。從抬升發展高度看，雷暴可分為地面發展雷暴和高架雷暴兩種，前者更為常見，研究分析也相對較多，大量的雷暴研究工作都基于前一類，對于高架雷暴關注較少。高架雷暴是在大氣邊界層以上被觸發的，地面附近通常為穩定的冷空氣，有明顯的逆溫，來自地面的氣塊很難穿越逆溫層而獲得浮力，而逆溫層之上的氣塊絕熱上升獲得浮力導致雷暴產生。冷鋒后高架雷暴是春季最常見和影響最大的一種高架雷暴，常常發生在冷鋒過境后，地面溫度較低，預報員容易忽視。因此，對于高架雷暴預報技術的深入研究迫在眉睫。

本文利用桂林機場天氣實況資料、天氣圖資料、單站探空資料等，對高架雷暴發生環境的溫濕風垂直結構、觸發條件、中尺度系統分析，希望為這一類天氣的監測和預報提供有價值的思路。

1 天氣過程及其預報思路簡述

2016年3月10日早間06：05（北京時，下同）桂林機場出現雷雨天氣，一直持續至08：00雷雨天氣結束，本次天氣過程未對桂林機場航班起降造成影響。雖然本次雷雨天氣影響不大，但其特殊性在于天氣過程是發生在地面鋒面過境后，預報員極易忽視，具有極強的隱蔽性。

3月8日北面冷空氣就已經南下控制桂林，直至10日桂林機場地面都是由冷高壓脊控制，地面等壓線密集，風速較大。雖然高空維持偏南暖濕氣流，但預報員認為干冷下墊面，氣層穩定度較好，對10日早間的雷雨天氣并沒有預報出來，因此，本文主要研究此類高架雷暴的特殊性，為今后的預報提供一些有價值的思路。

2 天氣形勢及各氣象資料分析

2.1 天氣形勢分析

在地面圖上，從2016年3月8日開始，北方強冷空氣南下影響廣西，地面為冷高壓脊控制，受冷空氣不斷補充影響，桂林出現陰有小雨天氣，3月9日20：00地面氣溫：9℃，氣壓1020hpa，東北風5m/s。850hpa切變線位于廣西中部—廣東北部，桂林受高壓底部偏東南氣流控制，廣西上空有4根間隔4℃的等溫線，存在明顯的溫度鋒區。700hpa低槽位于云南東部地區，西南急流軸穿過廣西中部以及廣東地區，風速≥20m/s，溫度線較為稀疏，無明顯溫度鋒區，有較強暖平流。500hpa高原東部低槽位于四川東部至廣西北部，桂林700hpa與500hpa溫差等于14℃，中層有較大的垂直溫度遞減率。850hpa上有切變線和明顯溫度鋒區，強斜壓性為對流發展提供抬升條件；700hpa以上有強急流穿過，使得垂直溫度遞減率加大，從而加大了對流性不穩定，這是高架雷暴產生的一個重要條件；對流層頂急流軸入口區右側的強輻散加強了垂直上升運動。

邊界層以下為東北氣流控制，層結穩定，850hpa上有切變線和明顯溫度鋒區，強斜壓性為對流發展提供抬升條件；700hpa以上有強急流穿過；500hpa有明顯的高空槽，高空槽前負變溫使得中層垂直溫度遞減率加大，這是高架雷暴產生的主要條件。

2.2 T-lnp圖分析

從桂林探空站T-lnp圖中可見，近地面（925hpa以下）溫度露點差較大，氣層水汽含量相對較少，層結較為穩定；925-850hpa有一明顯逆溫層，逆溫達到9℃；500hpa與對流層頂（約860hpa）溫度差達到了22℃，表明此層結不穩定；地面到850hpa風向隨高度逆轉，有冷平流，受冷空氣控制；700hpa到400hpa風向隨高度順轉，有暖平流輸送。925hpa到700hpa桂林上空溫度露點差為1～2℃，環境大氣基本處于飽和狀態。垂直方向的風向，桂林近地層為東北風，850hpa為東南風6m/s，700hpa逆轉為西南風，風速陡增至18m/s，500hpa為28m/s，400hpa為38m/s。700hpa以上存在強急流，700～400hpa的垂直風速切變達到20m/s，如此強的垂直風切變有利于對流風暴的發生和維持。

通過以上分析，雷暴區具有明顯的低空鋒面逆溫層的存在，強對流天氣出現在逆溫層以上，初始抬升高度也在邊界層頂，邊界層附近為冷平流控制，逆溫層以上為暖平流控制，層結接近飽和；中層有強垂直風切變，有利于對流風暴生長和維持。

3 結論

通過2016年初桂林一次高架雷暴天氣過程分析得到如下結論：

（1）邊界層以下為冷高壓控制，層結穩定，850hpa上有切變線和明顯溫度鋒區，強斜壓性為對流發展提供抬升條件；700hpa以上有強急流穿過；500hpa有明顯的高空槽，高空槽前負變溫使得中層垂直溫度遞減率加大，這是高架雷暴產生的主要條件。

（2）雷暴區具有明顯的低空鋒面逆溫層的存在，強對流天氣出現在逆溫層以上，初始抬升高度也在邊界層頂，邊界層附近為冷平流控制，逆溫層以上為暖平流控制，層結接近飽和；中層有強垂直風切變，有利于對流風暴生長和維持。

（3）高架雷暴多發生在下半夜及早間。因為高架雷暴發生在逆溫層以上不受地面熱量變化影響，但在夜間高層云頂輻射降溫明顯，從而與850～700hPa暖濕空氣形成熱力不穩定，在低層急流和200～500hPa的高空急流耦合作用下，激發對流云發展，形成高架雷暴。

需要指出的是，本文的分析還比較初步，此次高架雷暴過程還未有深入分析，有關高架雷暴的預報預警技術的分析有待更多個例進行總結。

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1004-7344（2016）15-0314-01

2016-5-10