2013年6月18日新疆克州冰雹天氣過程分析

[摘 要] 本文利用常規觀測資料、NCEP再分析資料、自動站資料等，對2013年6月18日新疆克州的冰雹天氣過程進行分析。結果表明：這次冰雹天氣是在有利的大尺度環流背景下產生的，巴爾喀什湖低渦和中亞低槽是冰雹天氣的主要影響系統。中低空處存在的切變線，為冰雹天氣的出現提供了有利的環流背景；在克州東部地區有水汽通量高值區出現，西南氣流與水汽通量高值區進行配合，有利于水汽輸送；在出現冰雹區域的東部存在水汽通量大值中心，同時還有偏東氣流與之配合，對于水汽輸送和輻合提供了有利條件。中低層的空氣相對濕度較大，有明顯的增濕現象，尤其是中低層輻合抬升和濕度增加為冰雹天氣的出現提供了動力和水汽條件。

[關鍵詞] 冰雹；環流背景；物理量場；克州

[中圖分類號] P458.12 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2017）18-79-2

將直徑超過5 mm的固體降水物稱為冰雹，主要產生在發展特別旺盛的積雨云中形成的冰雹云。冰雹天氣的主要特點是影響范圍較小，持續時間短，來勢兇猛，強度大，危害嚴重。在冰雹天氣出現的過程中往往伴隨有狂風、暴雨、急劇降溫等災害性天氣過程，冰雹災害會使農作物出現不同程度的損壞，砸壞房屋，導致牲畜甚至是人員傷亡，不利于社會經濟的發展。對冰雹天氣進行研究已經引起了越來越多氣象學者的關注。例如，郭媚媚等[1]通過對2011年4月17日廣東省強冰雹天氣過程進行分析，得出了對流發展過程中的動力因素是邊界層輻合線，而雹暴迅速發展的原因則是大氣不穩定度和CAPE的共同影響；魏勇等[2]通過分析新疆石河子地區3次冰雹天氣過程，得出了3次降雹過程都發生在典型的高空槽型的冰雹環流背景形勢下，較好的對流不穩定條件、水汽條件和較強的垂直風切變促使冰雹等強對流天氣過程發生發展。

2013年6月18日傍晚起，新疆克州地區遭遇2013年以來最強冰雹襲擊，一些地區持續時間達1 h，冰雹最大直徑接近雞蛋，使得部分農作物出現絕收。本文利用常規觀測資料、NCEP再分析資料、自動站資料對此次冰雹天氣過程進行分析，進一步揭示冰雹天氣出現的原因，提升冰雹天氣的預報預警能力，為做好人工影響天氣作業等氣象服務提供一定的科學依據。

1 大尺度環流背景

此次冰雹天氣過程出現在大尺度環流背景下，在冰雹天氣還沒有出現之前，高空的南亞高壓表現為雙體型分布，在伊朗高原和青藏高原東部地區分別存在一高壓中心，南亞高壓在運動的過程中，分布在中亞地區的副熱帶大槽不斷向南延伸，槽前西南氣流在克州境內維持一段時間。500 hPa高空處，副熱帶高壓向東移動的過程中與歐洲脊在咸海附近重合，受脊前西北氣流的影響，冷空氣進入南方地區，低槽在移動在巴爾喀什湖附近后，其移動速度不斷減緩，與中亞低值系統和阿拉伯-印度半島的低槽疊加，使得低槽在西西伯利亞-中亞-印度半島內活動。2013年6月18日8：00，低槽前的西南氣流攜帶大量的水汽進入新疆境內，之后中亞低槽與巴爾喀什湖的低渦合并，槽前不斷有短波出現，有一條中尺度切變線出現在巴爾喀什湖，推動了克州地區冰雹天氣的出現。從環流和風場的高低空配置圖中可以看出（見圖1），在200 hPa高空處，克州附近存在低槽，槽前西南急流的最大風速高于50m/s，槽后的風速較小，槽前有強烈的輻散，與700 hPa和850 hPa的中尺度切邊線有很好的對應關系，進一步推動了冰雹天氣的出現。

2 物理量場診斷分析

2.1 水汽通量

通過分析初始場的水汽通量分布場，冰雹天氣沒有出現前，在西南氣流的作用下，來自阿拉伯海的大量水汽不斷向克州地區輸送，且水汽由低層700 hPa不斷向500 hPa高空輸送，在低層處是冰雹輸送較強的區域。隨著時間的推移，到了17日夜間，水汽輸送的強度明顯增強，最強時間段出現在18日8：00，在700 hPa中低空處主要以西南水汽輸送為主，在克州東部地區有水汽通量高值區出現，西南氣流與水汽通量高值區進行配合，有利于水汽輸送；在出現冰雹區域的東部存在水汽通量大值中心，同時還有偏東氣流與之配合，對于水汽輸送和輻合提供了有利條件。

2.2 上升運動

6月16日20：00，在600～1 000 hPa中低層的垂直運動主要以負值為主，說明上升運動較為明顯；17日20：00，600～850 hPa中低層及250～200 hPa中低層處均存在有明顯的上升運動；到了18日20：00，上升運動在中低層處表現不太明顯，而在高空處的上升運動也開始逐漸消失。在冰雹天氣出現前，上升運動在冰雹區域的中低層和高層處較為明顯，在一定程度上推動了動力抬升。在降雹天氣后，上升運動消失的速度加快。在垂直速度場中，克州附近存在上升運動的負值中心，中心值為-12×10-2 Pa/s，負速度中心很好地指示了冰雹區的位置。

2.3 相對濕度

通過分析克州上空的相對濕度（見圖2），6月16日20：00，600 hPa以下相對濕度不斷增加，中高層處的相對濕度數值較小，300 hPa以上相對濕度較大。相對濕度的高值區與上升運動之間有很好的對應關系，300 hPa和700 hPa位置處均存在相對濕度的大值中心，650～850 hPa中低層處的相對濕度超過70%，上升速度也相對較大，說明在空氣在中低層的抬升趨勢較為明顯。18日20：00，500 hPa以下的相對濕度不斷降低，特別是600～700 hPa處的相對濕度從開始的90%下降到30%。18日8：00 700 hPa中低空處，冰雹區附近的相對濕度在80%左右。由此不難發現，在冰雹天氣還沒有出現之前，冰雹區中低層的輻合作用不斷增強，上升運動不斷增加，有明顯的抬升作用；中低層的空氣相對濕度較大，有明顯的增濕現象，尤其是在中低層輻合抬升和濕度增加為冰雹天氣的出現提供了動力和水汽條件。

3 結論

①這次冰雹天氣是在有利的大尺度環流背景下產生的，巴爾喀什湖低渦和中亞低槽是冰雹天氣的主要影響系統。中低空處存在的切變線，為冰雹天氣的出現提供了有利的環流背景。

②在克州東部地區有水汽通量高值區出現，西南氣流與水汽通量高值區進行配合，有利于水汽輸送；在出現冰雹區域的東部存在水汽通量大值中心，同時還有偏東氣流與之配合，對于水汽輸送和輻合提供了有利條件。

③中低層的空氣相對濕度較大，有明顯的增濕現象，尤其是在中低層輻合抬升和濕度增加為冰雹天氣的出現提供了動力和水汽條件。

參考文獻

[1]郭媚媚，賴天文，羅熾坤，等.2011年4月17日廣東強冰雹天氣過程的成因及特征分析[J].熱帶氣象學報，2012（3）：425-432.

[2]魏勇，雷微，王存亮，等.石河子地區三次冰雹天氣過程的綜合分析[J].沙漠與綠洲氣象，2013（1）：21-27.