云系圖在強雷暴預報中的應用探討

薛楊 金慶忠 張艷艷 高鵬

摘 要 雷暴是一種夏季常見的強對流性天氣，雷暴的出現會帶來大風、短時強降水、冰雹等災害性天氣。基于江蘇地區一次典型的強雷暴天氣過程，分析該天氣背景下兩類云系圖的特征，探討云系圖在強雷暴預報中的應用，旨在為強雷暴預報提供有力的理論、實踐依據。

關鍵詞 強雷暴;云系圖;預報

中圖分類號：P458.1+21.1 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.26.076

雷暴具有明顯的瞬時性、季節性和局地性，且致災性強，發生雷暴時伴隨的閃電、雹塊和強風、暴洪是雷暴危害的主要來源[1]。強雷暴作為一種嚴重的氣象災害，往往會對國民經濟和人們的生命財產安全造成巨大的損失。因此，如何進行及時、有效的強雷暴天氣預報已成為氣象部門的一項重要工作。隨著雷暴所受重視程度的提高，國內外氣象工作者對雷暴做出了許多不同的研究[2-4]。研究表明，雷暴天氣的預報和分析要借助常規天氣圖，在天氣圖上找出有利于雷暴發生的大尺度環流形式，綜合大氣不穩定參數指標，再結合風云衛星云圖資料，多普勒雷達回波圖等資料才能更準確地預報雷暴最有可能出現的時間和位置，從而起到防災減災的目的。

通過重點分析云系圖在強雷暴天氣過程中的特征，將理論與實踐相結合，選取江蘇地區一次典型強對流天氣過程，研究云系圖在雷暴發生、發展過程中的預報價值。

1 江蘇地區雷暴發生發展的天氣概況

1.1 天氣概況

江蘇省處于亞熱帶和暖溫帶的過渡地帶，夏季易受副高影響，氣候復雜多變，雨熱同期，強對流天氣活動頻繁。

2013年6月17—18日，江蘇省出現了一次強雷暴天氣，伴有雷鳴、陣雨和大風，局部地區雨量大。6月17日20：00—18日20：00，江蘇省長江以北地區降水量為0～

10 mm，其中淮河下游地區的降水量達到10～25 mm，部分地區甚至達到25～50 mm。18日2：00—8：00，江蘇地區的降水主要集中在鹽城市。江蘇西部和淮河流域地區閃電主要出現在18日12：00—16：00，江淮地區主要出在18日20：00—24：00。

1.2 資料來源

通過中央氣象臺、衛星氣象中心、江蘇省氣象信息共享平臺收集風云1號，風云2號氣象衛星6月17—18日的可見光云圖，紅外云圖等資料（實際的云圖取自FY-2號氣象云圖和韓國衛星云圖）。通過對云圖的分析和數據資料的整理，對2013年6月17—18日發生在江蘇中北部地區的一次典型的強雷暴過程進行分析。

2 強雷暴天氣的云系分析

2.1 紅外云圖過程分析

南方強雷暴天氣活動頻繁時間從每年的2月下旬底到3月初，觸發機制復雜。由衛星云圖可以看出此次影響江蘇中北部地區的強對雷暴天氣是由東北冷窩和副高共同作用影響而成的。

通過觀察衛星云圖，此次強雷暴云團位于日本地區上空的逗點云系尾部的靜止鋒前，而且此雷暴云團表現的4個階段（形成階段、發展階段、成熟階段、消亡階段）均是在靜止鋒前。

1）形成階段（如圖1a所示）。在江蘇東北部地區，該地區地面過熱導致在上空出現雷暴單體，與此同時隨著冷空氣卷入雷暴內，在中層引起強烈的下沉氣流，導致中高壓在底層形成，同時靠近地面的冷空氣從中高壓處向外散出，此時強雷暴的雛形已經形成。

2）發展階段（如圖1b所示）。在此階段雷暴云團發展非常迅速，流入層在對流層開始出現;在對應地面形成了較大的中高壓冷氣流外流邊界線，這是由于雷暴單體產生外流氣流匯合而成;同時低空有強烈的不穩定空氣連續流入，與外流邊界線相互作用引起底層輻合，并產生較強的對流單體，使系統發展的速度加快。

3）成熟階段（如圖1c所示）。衛星云圖上出現明顯的雷暴云團。底層流入的氣流產生不穩定潮濕區，其內持續不斷有強對流單體出現，這十分有利于降水。同時從地面看是形式為進一步輻合，在中低壓的上方出現中高壓。此時雷暴云圖邊界十分光滑，基本呈現橢圓型。與之相對應的地面，雷暴天氣已經開始出現，且局部地區出現強降雨和大風。

4）消亡階段。為系統提供的水汽被中斷，強對流單體被迫停止發展，導致中尺度系統結構逐漸消失;在衛星云圖上，原本圓形的云區變得雜亂無章;同時冷空氣在地面堆積逐漸增強，為系統輸送水汽的上升區與地面輻合區相分離，系統向東移入到氣流場變化較小和底層水汽輻合減小的更穩定的大尺度環境場。最后雷暴云團逐漸消失。

2.2 水汽云圖分析

2013年6月17日9：00水汽圖如圖2所示，華北地區有一條東西走向的水汽帶A-B，從河套地區到渤海灣，水汽帶的寬度約為5個緯度;水汽帶中游對流單體a、b、c;另外從華南廣東地區有一條水汽帶E-F呈現東南西北走向，且向北伸大片長江流域及其北段達江蘇北部地區。

可以看出，在兩條水汽帶匯合處有一白亮雷暴云團形成，這云團處于東北低壓的南界。這兩條水汽帶與

850 hPa水汽通量圖兩條水汽通量圖幾乎完全重合，這進一步說明江蘇地區上空有充足水汽，為雷暴的發生提供了充足的水汽條件。由此可以看出云團在此有迅速的發展。

3 結論

通過對紅外云圖的分析，能夠清楚地界定強雷暴形成、發展、成熟到消亡的4個發展階段。其中發展階段雷暴云團發展最為迅速，這是由于雷暴單體產生的外流氣流匯合導致，同時低空有強烈不穩定空氣連續流入，與外流邊界線相互作用，引起了底層輻合，從而產生較強的對流單體，致使系統發展速度變快。成熟階段最有利于強降水的產生，在不穩定的潮濕區內發現有持續不斷的強對流單體出現，垂直切變的鋒較小，在中低壓上方出現中高壓。預計局部地區將出現強降雨和大風天氣。通過對水汽云圖的分析，發現江蘇地區上空有充足水汽，為雷暴的發生、發展提供了充足的水汽條件，云團在此有迅速的發展。

本文通過重點分析云系圖在一次典型強雷暴天氣過程中的特征，探討強雷暴天氣的成因、發展階段、發展速度、水汽條件等。熟稔強雷暴發生發展的機制，以便及時有效地做出預報。

參考文獻：

[1] 劉梅，魏建蘇，俞劍蔚，等.近45年江蘇省雷暴日時、空分布氣候特征[J].氣象科學，2009，29（6）：827-832.

[2] Rakovec J. Thunderstorms and hail[J]. Theoretical and Applied Climatology，1989，40（4）：179-186.

[3] 朱飆，王振會，李春華，等.江蘇雷暴時空變化的氣候特征分析[J].氣象科學，2009，29（6）：849-852.

[4] 壽紹文，勵申申，姚秀萍.中尺度氣象學[M].北京：氣象出版社，2003.

（責任編輯：趙中正）