梅州市分裂型風暴強對流過程分析

張清華++吳建成

摘要 應用多普勒雷達資料和常規探測資料分析2012年4月10日梅州市強對流天氣過程。中層冷平流和邊界層淺薄冷空氣觸發對流云團北移并迅速發展成超級單體，強風暴分裂為左、右移風暴，分別持續60、30 min，發展強烈且少見。雷達回波顯示風暴具有強反射率因子、高反射率因子梯度、反中氣旋和中氣旋、低層弱回波區等，回波頂ET較高、VIL大值、反射率垂直剖面質心較高、強回波超過0 ℃等溫線高度等顯示風暴冰雹潛勢。

關鍵詞 強對流；垂直風切變；上干下濕；分裂型風暴；雷達回波特征；廣東梅州

中圖分類號 P458.1+2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）24-0234-01

2012年4月10日梅州市多普勒雷達觀測到一次分裂超級單體發展過程，強風暴發展產生左、右移強風暴，引發劇烈強對流天氣。超級單體是伴隨一個持久深厚的中氣旋，少數情況下出現分裂，且強烈發展的左移風暴少見[1-3]。本文從常規探測資料和多普勒雷達資料出發，對這次少見的分裂超級單體環境和雷達回波特征進行分析，以期為此類天氣預報提供參考。

1 天氣概況

2012年4月10日16：00—18：00梅州市出現局地性強對流天氣。15：30五華縣中北部生成對流云團并迅速發展成超級單體，16：30分裂，左移單體發展強烈，移動很快，自西南向東北橫穿梅州市，持續60 min，右移單體移速較慢，持續30 min，引發強對流天氣。降水量最大為五華轉水鎮，30 min降水30.9 mm，5個站達8級以上大風，14個站達6～8級風，最大陣風出現在雁洋鎮，為29.8 m/s，達11級；17：00梅縣南口鎮觀測到冰雹，最大直徑約20 mm，持續10 min，同時錄得17.3 m/s大風和21.7 mm/h短時強降水，同時17：00—17：20強風暴分裂左移單體橫掃過此地。

2 環境背景

2.1 天氣形勢

2012年4月10日8：00—14：00，500 hPa在108°E、25°～35°N有西風短槽東移，槽底相對偏北，華南地區受副高外圍西南流場控制；850 hPa高壓脊外圍西南氣流控制，風速較小，925 hPa為偏南風，粵東處于變性脊后部，梅州地區受東南氣流影響，風速不大。各層在華南均無明顯天氣系統活動，風場順暢，除500 hPa短波槽東移，無明顯對流發展的天氣系統（圖1）。

2.2 垂直風切變和不穩定層結

10日8：00梅州市附近4個探空站垂直風切變較強，其中河源地面一致為東南風，925 hPa為南風，850 hPa為西南風，500 hPa為西南偏西風，風速隨高度增加，風速切變大，風向隨高度順轉；300～400 hPa為西風或西偏北風，300 hPa以上為西南風，風向隨高度逆轉，風速隨高度加大。15：30對流云團移向東北時迅速發展成超級單體，16：30分裂為左、右移單體并形成強風暴，分別約維持60、30 min，左移單體發展強烈，持續時間更長。

2012年4月10日8：00，4個探空站CAPE值為0，由于4月早晨氣溫偏低，氣溫抬升很難計算熱力不穩定潛勢，對流前梅州晴空無云，強加熱使梅縣14：00氣溫升到31 ℃，潛在不穩定能量增加。4個探空站露點線和溫度線都呈明顯上干下濕層結狀態，低層有≥90%大值中心，800 hPa以上濕度遞減變小。

2.3 觸發機制

10日14：00，500 hPa和925 hPa有冷平流，850 hPa溫度平流不明顯；沿116°E、24°～25°N 900 hPa以下和400～500 hPa存在冷平流。邊界層淺薄冷空氣觸發地面暖濕氣流抬升，中層冷空氣則有利于強對流天氣形成[4-5]。

3 雷達資料分析

3.1 反射率因子和徑向速度演變

2012年4月10日16：50—17：30超級單體分裂成左、右移2個單體，左移單體發展強烈，伴隨一反中氣旋沿西南風左側向東北向移動，持續60 min，較為罕見；右移單體伴隨一中氣旋沿西南風右側東北向移動，維持30 min。2個單體最大反射率因子>55 dBZ，強回波區反射率因子梯度較大；中氣旋和中反氣旋移動速度和位置對應2個分裂單體反射率因子大值中心。

3.2 冰雹潛勢

實況觀測冰雹時，強回波區最大組合反射率因子達67 dBZ，回波頂高14.3 km，VIL 53 kg/m2，17：00 VIL密度>4 g/m3。16：30，3 km CAPPI圖中最大反射率因子達71 dBZ；反射率因子質心較高，強回波≥45 dBZ垂直伸展至6～9 km。結合10日汕頭探空可知，>0 ℃等溫線高度在4 km左右，對流單體有一定冰雹潛勢。

4 結論

分析結果表明，梅州市垂直風切變較強，低空風向隨高度順轉，高空風向隨高度逆轉；大氣層結上干下濕，地面增溫劇烈增強對流潛勢；邊界層冷空氣觸發地面暖濕氣流抬升，利于形成強對流天氣。超級單體在16：30分裂成左移和右移風暴，左移風暴發展強烈，伴隨一反中氣旋，較為少見；右移風暴伴隨一中氣旋維持30 min。雷達回波特征顯示強反射率因子、高反射率因子梯度、反中氣旋和中氣旋、低層弱回波區等，回波頂ET較高、VIL大值、反射率垂直剖面質心較高、強回波伸展>0 ℃等溫線高度等顯示出風暴冰雹潛勢[6]。

5 參考文獻

[1] 俞小鼎，姚秀萍，熊廷南，等.多普勒天氣雷達原理與業務應用[M].北京：氣象出版社，2006.

[2] 陳曉燕，付瓊，岑啟林，等.黔西南州一次分裂型超級單體風暴環境條件和回波結構分析[J].氣象，2011（4）：423-431.

[3] 牛淑貞，鮑向東，喬春貴，等.強對流風暴新一代雷達產品特征分析[J].氣象，2008（7）：92-100.

[4] 韓雷，俞小鼎，鄭永光，等.京津及鄰近地區暖季強對流風暴的氣候分布特征[J].科學通報，2009（11）：1585-1590.

[5] 龔佃利，吳增茂，傅剛.一次華北強對流風暴的中尺度特征分析[J].大氣科學，2005（3）：453-464.

[6] 李曉霞，王有生，朱擁軍，等.一次強對流風暴的新一代天氣雷達特征分析[J].干旱氣象，2007（2）：35-42.