一次伴有10級(jí)大風(fēng)的冰雹天氣過程分析

曾妮 方鵬 胡建龍

摘要 利用EC 1°×1°再分析資料、多普勒雷達(dá)資料及常規(guī)氣象觀測(cè)資料等，對(duì)2018年3月30—31日發(fā)生在貴州省安順市的伴有10級(jí)大風(fēng)的冰雹天氣過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明：此次強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生在“上干冷，下暖濕”的不穩(wěn)定層結(jié)中，中高層的低渦、低層切變線和地面輻合線是其主要影響系統(tǒng);降雹區(qū)域大氣低層的濕熱能條件好，在雷暴發(fā)生前中層有干冷空氣向下入侵，使大氣層結(jié)不穩(wěn)定度增強(qiáng)，為強(qiáng)對(duì)流的產(chǎn)生提供了有利條件。

關(guān)鍵詞 冰雹;大風(fēng);暴雨

中圖分類號(hào)：P458.1+21.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3305（2019）04-077-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.04.031

Abstract By using EC 1°×1° reanalysis data，Doppler radar data and conventional meteorological observation data，the hail weather process accompanied by a 10-level gale in Anshun City of Guizhou Province from March 30 to 31，2018 was analyzed. The results showed that the strong convective weather occurred in the unstable stratification that dry and cold in upper level，warm and humid in lower level. The low eddy，low shear line and ground convergence line in the middle and upper levels were the main influencing systems. The humid and heat energy conditions in the lower atmosphere were good in the hailstorm area. Before thunderstorms occurred，dry and cold air intruded downward in the middle layer，which increased the instability of atmospheric stratification and provided preferential conditions for the generation of strong convection.

Key words ? Hail;Gale;Rainstorm

冰雹是安順春季的主要災(zāi)害性天氣之一，由于其突發(fā)性和局地性較強(qiáng)，往往會(huì)引起嚴(yán)重的后果。許多專家和學(xué)者對(duì)冰雹天氣的影響系統(tǒng)、物理機(jī)制和雷達(dá)回波特征等進(jìn)行了大量的分析和研究，陳軍等[1]對(duì)貴州省銅仁地區(qū)的一次罕見大范圍冰雹過程分析發(fā)現(xiàn)，邊界層弱冷空氣和中高層干冷空氣入侵是激發(fā)對(duì)流產(chǎn)生的有利條件;劉小艷等[2]對(duì)安順市近7年的26個(gè)冰雹個(gè)例進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)安順市冰雹天氣過程降雹前最大回波強(qiáng)度≥40 dBz，-20℃層平均高度比 0℃層高 3.11 km。

2018年3月30日夜間到31日凌晨，安順出現(xiàn)雷雨冰雹大風(fēng)天氣，造成53 862人受災(zāi)，直接經(jīng)濟(jì)損失7 217萬元。利用EC 1°×1°再分析資料、多普勒雷達(dá)資料及常規(guī)氣象觀測(cè)資料等，對(duì)此次天氣過程的環(huán)流背景、中尺度系統(tǒng)演變特征、物理參數(shù)進(jìn)行分析，試圖找出有利于冰雹天氣形成的天氣系統(tǒng)配置、物理量變化特征等，為安順冰雹天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警提供一定的參考依據(jù)。

1 冰雹過程概況和環(huán)流形勢(shì)演變

1.1 冰雹過程概況

2018年3月30日20：00至31日08：00，安順出現(xiàn)雷雨、冰雹、大風(fēng)天氣，全市共出現(xiàn)1站大暴雨、38站暴雨，最大累計(jì)雨量出現(xiàn)在紫云縣八格站，為102.2 mm，最大小時(shí)雨強(qiáng)出現(xiàn)在關(guān)嶺縣長(zhǎng)田站，為56.4 mm/h;全市有9個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)暴雨中夾降冰雹，冰雹直徑一般在5～7 mm之間，最大冰雹直徑在20 mm左右，冰雹直徑較小，但密度大;有6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)站點(diǎn)出現(xiàn)8級(jí)以上大風(fēng)。強(qiáng)對(duì)流天氣于3月30日21：40開始，31日01：30基本結(jié)束，其中以30日23：00至31日00：00為最強(qiáng)，在此期間西秀區(qū)楊武站出現(xiàn)26 m/s的10級(jí)大風(fēng)和小時(shí)雨強(qiáng)為43.2 mm/h的短時(shí)強(qiáng)降水，且西秀區(qū)雷雨中夾降冰雹，降雹密度大。

1.2 環(huán)流形勢(shì)演變

3月30日20：00，500 hPa（圖1a）副熱帶高壓位置偏南，主體位于海上，在青藏高原上空有低渦，低渦后部的偏北氣流繞過低渦南側(cè)形成偏西氣流，將北方干冷空氣輸送到貴州。700 hPa川、滇、黔3省受低壓環(huán)流控制，與500 hPa的高原低渦對(duì)應(yīng)，安順位于低壓環(huán)流的東南側(cè)，受西南暖濕氣流影響。850 hPa（圖1b）在川東-川南有低空切變線，在廣西-貴州為一致的偏南風(fēng)，在云南東南部有暖中心，高層干冷空氣與底層暖濕空氣在貴州西部交匯，形成 “上干冷，下暖濕”的不穩(wěn)定層結(jié)。30日14：00，云南-貴州西部邊緣受熱低壓控制，午后升溫明顯，為強(qiáng)對(duì)流的產(chǎn)生儲(chǔ)備能量條件;貴州東北部受高壓底部冷空氣影響，到20：00冷空氣自東北向西南方向推進(jìn)，在畢節(jié)-貴陽-黔東南一帶形成西北-東南向的輻合線，為強(qiáng)對(duì)流的產(chǎn)生提供抬升觸發(fā)條件。

2 物理量條件分析

雷暴發(fā)生的必要條件為水汽條件、抬升條件和不穩(wěn)定層結(jié)條件[3]。對(duì)雷暴發(fā)生前850 hPa的水汽條件和能量條件（圖2）分析發(fā)現(xiàn)：3月30日20：00，貴州西部的比濕大多在12 g/kg以上，安順西部和南部位于比濕大值區(qū);安順在比濕大值區(qū)假相當(dāng)位溫大于339K，位于高能舌頂端的假相當(dāng)位溫梯度大值區(qū)，說明在雷暴發(fā)生前大氣低層濕熱能條件較好。從安順地區(qū)溫度和相對(duì)濕度的時(shí)間-高度剖面圖（圖3）中看出，在30日08：00—20：00強(qiáng)對(duì)流發(fā)生前，大氣中低層相對(duì)濕度基本小于80%，且在30日12：00—17：00中層有干冷空氣向低層侵入，在雷暴發(fā)生最強(qiáng)時(shí)間段內(nèi)（30日23：00至31日00：00），大氣為明顯的“上干下濕”層結(jié);到31日02：00以后，濕度明顯增加，從近地面到500 hPa相對(duì)濕度都在90%以上，冰雹、大風(fēng)基本結(jié)束，以降雨為主，同時(shí)08：00—20：00對(duì)流有效位能CAPE從9.9 J/kg增加到301.4 J/kg，為冰雹的產(chǎn)生提供能量條件。

3 結(jié)論

（1）此次強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生在“上干冷，下暖濕”的不穩(wěn)定層結(jié)中，中高層的低渦、低層切變線和地面輻合線是其主要影響系統(tǒng)。

（2）降雹區(qū)域大氣低層的濕熱能條件好，在雷暴發(fā)生前中層有干冷空氣向下入侵，使大氣層結(jié)不穩(wěn)定度增強(qiáng)，為強(qiáng)對(duì)流的產(chǎn)生提供了有利條件。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳軍，李小蘭，喻義軍，等.貴州銅仁地區(qū)一次罕見大范圍冰雹過程分析[J].干旱氣象，2016，34（6）：1047-1053.

[2] 劉小艷，索勇，王瑾.基于CPAS系統(tǒng)的貴州安順市冰雹云識(shí)別指標(biāo)研究[J].干旱氣象，2017，35（4）：688-693.

[3] 朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等. 天氣學(xué)原理和方法[M]. 北京：氣象出版社，2000.

[4] 俞小鼎.強(qiáng)對(duì)流天氣臨近預(yù)報(bào)[M].北京：氣象出版社，2012.

責(zé)任編輯：李楊