吉林省強對流天氣的云系特征分析及應用

李佳奇，劉 娜，胥珈珈

（1.白山市江源區氣象局，吉林 江源 134700；2.吉林省白山市氣象局，吉林 白山 134300）

1 前言

強對流天氣具有尺度小、生命史短、突發性強、發展演變迅速、破壞力大等特點。夏季是強對流多發季節。吉林省地區天氣中冰雹和短時暴雨造成災害較大。中小尺度災害性天氣預報難點較多，近年來，應用雷達和衛星等資料對強對流天氣進行了統計和分析，衛星數據和雷達資料在短時臨近預報和預警中起到至關重要的作用，雷達應用情況較為廣泛，而衛星圖像識別并判斷強對流天氣的總類和強度應用還有待提高。

2 強對流發生發展的基本條件

層結不穩定條件與高低空冷暖（平流）和水汽（平流）的垂直分布有關；動力不穩定條件，如低空切變；不穩定能量釋放機制（抬升）；垂直運動（鋒面，高空槽，切變線，地形抬升，重力波，溫度梯度，輻合線等等）；水汽條件。

不同對流天氣的閥值可能不同，冰雹與短時暴雨：冰雹需要考慮0℃，-20 ℃層的高度（0℃層高度一般在600毫巴左右，否則，下落過程會融化），東北冷渦容易造成0℃，-20 ℃高度下降；短時暴雨是否發生與0℃層高度無關；冰雹對流需要足夠的高度，回波高度一般可達12～14km（-20 ℃層的高度以上）；是否發生暴雨與對流高度無關，相反，對流質心越低，降水效率越高；冰雹需要足夠大的垂直運動（可達101m/s）；冰雹發生的環境一般比短時暴雨更不穩定，但是對水汽條件比短時暴雨要求較低。

3 云圖資料在冰雹中的應用

受東北冷渦天氣影響，2014年5月21日14時，白山市出現冰雹天氣，過程中伴有雷電和短時強降水，十幾分鐘降水量達到11.7mm，冰雹持續時間10min左右，路面、房頂出現白花花的雹粒，冰雹直徑在5mm左右。

從紅外云圖上看，吉林省上空12時對應云系為“斑點狀”云區，均為小塊云系，云頂發展較低。對流云團在12時逐漸發展加強。云團邊界較為光滑冷云蓋面積較小，之后云團逐漸向東方向移動，在移動過程中，冷云核逐漸發展加強，冷云蓋面積也不斷增大。

在云團初生時，水汽圖上表現為色調白亮，邊界光滑，在云團周圍則為較明顯的暗區，干區和濕區有著顯著的邊界；隨著云團的發展，其白亮區域面積逐漸增大，并形成了明顯的亮帶，在亮帶的兩側白亮區與灰暗區的邊界依然清晰。

強度中心達到68DBZ以上，且兩個過程中強回波影響時間超過兩個體掃時間。“雹打一條線”從回波的特征上也可以看出來。將反射率因子做垂直剖面圖，從剖面圖分析，單體回波強中心高度發展到15km，強核中心大值達到60DBZ以上，成懸垂狀。深厚的單體風暴影響導致此次短時強對流天氣的發生。從回波的發展高度可以判斷冰雹發生的可能性，一般回波超過10km，表示云系發展較高。

4 結語

通過對發生在吉林省部分地區冰雹和短時暴雨天氣過程總結分析，初步得出以下幾點結論：

（1）在紅外云圖上，冰雹和暴雨大都均具有MCC特征，冰雹為孤立的MCC，暴雨則是由幾個個對流云團合并發展起來的，這在強對流天氣預報中值得關注的一個問題。

（2）從云的形態上，冰雹常常發生在冷渦低槽云系的尾部，云后有明顯的暗區，冰雹云系常常為孤立的發展迅速的孤立云系；暴雨云團一般有較好的連續性，發展時間較長，且云頂高度較冰雹云低。

（3）水汽云圖對判斷冰雹和暴雨具有較強的指示意義，尤其是干冷空氣深入的區域（水汽云圖的暗色區域）即“干侵入”對冰雹的發生和降水的增強有著至關重要的作用；暴雨云團水汽較充足，且較按著高空風場走向分布比較連續。

（4）通過觀察衛星云圖上云團的發展變化：合并、分裂、變形等云團的變化情況，并結合雷達進行臨近預報預警。預報員在關注紅外云圖和水汽圖像的同時，可見光云圖也要引起重視，本文未做探討。