綏化市“6.08”對流風暴回波天氣過程分析

班秋艷，李 瑩，高賽男，劉立巖，樊慶星，賈 楊（綏化市氣象局，黑龍江 綏化152000）

1 引言

1.1 研究概況及意義

國內外相關研究表明：所謂災害性雷雨大風，指的是對流風暴產生的龍卷以外的地面直線型風害。雷暴大風的產生主要有三種方式：1.對流風暴中的下沉氣流達到地面時產生輻散，直接造成地面大風；2.對流風暴下沉氣流由于降水蒸發冷卻在到達地面時形成一個冷空氣堆向四面擴散，冷空氣堆與周圍暖濕氣流的界面稱為陣鋒風，陣鋒風的推進和過境導致大風；3.低空暖濕氣流在快要進入上升氣流區時受到上升氣流的抽吸作用而加速，導致地面大風。

綏化市位于黑龍江省中南部，小興安嶺余脈與松嫩平原銜接地帶，南部平原，北部多山區，夏季極易發生強對流性天氣，對人民生活和生產產生較大的危害，總結預報經驗對于夏季的強對流天氣的防災減災起到重要作用，本文對綏化市2020年6月8日雷雨大風天氣過程的分析，結果表明，雷暴大風產生的三種方式在此次過程都得以體現，所以這次過程影響范圍廣、災情比較嚴重。

1.2 過程概況

2020年6月8日14-22時綏化市自西向東出現雷雨大風天氣，全市大部分縣（市）最大風速達到6級，極大風速7個縣（市）達到8級以上，其中安達最為嚴重，風力達到12級,這次雷雨大風天氣，降水分布不均，大部分在5mm左右，最大降水量20.7mm，出現在安達。此次過程造成安達、青岡等地出現較大風災。

2 地面形勢分析

圖1 2020年6月8日（a）17時；(b)20時地面天氣圖

此次過程前期，綏化市受暖脊控制，冷空氣在貝湖以東蒙古處堆積，7日綏化市晴間多云，偏南風2-3級，最高溫度29-31℃，氣溫較高，相對濕度在70%左右。8日白天最高溫度29-33℃，溫度較高，6月8日17時地面天氣圖可以看到綏化市位于低壓槽前，在齊齊哈爾南部處有明顯的風速輻合和風切變，20時低壓加強，安達處存在一條明顯輻合線，風向從南風變為東南風，冷鋒過境造成綏化市從8日白天開始風力逐漸加大，至冷鋒過境后，風力逐漸減弱，同時較大的偏南風帶來充足的水汽（圖1）。

圖2 2020年6月8日20時(a)500 hPa;(b)700 hPa;(c)850 hPa;(d)925 hPa天氣圖

3 高空形勢分析

6月8日20 時500 hPa天氣圖可以看到，高空形勢是兩槽一脊，暖脊的維持，有利于貝湖的冷空氣堆積。從850 hPa到500 hPa，綏化市上空為西南風，700 hPa槽線的位置比500 hPa槽線位置偏西，形成前傾槽的結構，500 hPa槽后相對干的空氣位于700 hPa槽前相對濕的空氣之上，這種上干下濕的結構使得對流不穩定加劇。700 hPa綏化市明顯看到有風速的輻合，850 hPa和925 hPa上可以看到有明顯的切變，冷暖交匯處有利于對流的發展（圖2）。

4 環境背景分析

從哈爾濱6月8日08時的溫度對數壓力圖上看到整層較濕，風從偏南風順轉為西南風，暖濕空氣由上升氣流從大氣低層向上輸送，K指數為30.3，說明層結不穩定，20時500 hPa附近風速為22 m/s，從近地面到500 hPa有較大的風速切變，風速差為20 m/s，說明有較強的垂直風切變，使得上升氣流傾斜，暖濕空氣向上輸送，同時可以增強中層干冷空氣的吸入，加強風暴中下沉氣流和低層冷空氣外流。風向從近地面的東南風迅速順時針方向轉為西南風，風隨高度順轉，上冷下暖形成熱力不穩定條件。在地面風場上在綏化中部出現明顯的輻合，大氣的輻合抬升易觸發雷暴的生成，K指數為34，說明層結不穩定，SI指數為-3.66，可能有強雷暴發生（圖3）。

圖3 哈爾濱2020年6月8日(a)08時；(b)20時探空

5 紅外云圖

紅外衛星云圖看到在冷鋒前部綏化西南部有明顯的對流單體生成，對流單體的形狀是近似圓形，邊界清晰，云頂溫度較低，強度梯度較大，云頂色調變為淺白，至20時，對流云團發展，亮溫梯度加大，靠近安達處云頂色調變為亮白，云頂發展較高，云團發展達到旺盛階段，21時開始，云頂溫度變為紅色，但是后界少動，強度梯度仍然很強。從云圖上可以清楚的看到強天氣影響的范圍，也是短時臨近預報的重要依據。

6 雷達回波特征

6.1 反射率因子和徑向速度特征分析

6月8日19 時35分0.5°仰角反射率因子圖可以看到，綏化西南部有一中心強度為63 dBZ的回波，在回波的后部逐漸形成層狀云降水區，回波后部出現明顯的“V”型缺口，在弓形回波前沿存在高的反射率因子梯度區，弧的中部向前突出，安達西部反射率因子最強，弓形回波后側存在弱回波區，強烈的后側入流急流，它向下沉氣流提供干燥和高動量的空氣，增加地面附近出流的強度，此時安達已出現雷雨大風天氣，回波自西向東方向移動，至19時58分0.5°仰角可以看到弓形回波繼續東移發展，反射率因子加強，在弓形回波的頂點處安達東部可以看到有陣鋒風的出現，綏化市自西向東都受到陣鋒風的影響。回波在20時14分發展最為旺盛，反射率因子最強達到65.5 dBZ，弓形回波逐漸衰減為逗點狀回波，回波整體于21時50分減弱東移，大風過程持續影響我市近兩小時。

19時46分0.5°仰角徑向速度，可以看到安達西部的明顯輻散區，在3.3°仰角可以看到中層的徑向輻合，預示著可能會有下擊暴流的出現。

6.2 VIL值的演變和發展情況

VIL值的演變和發展情況，19時35分安達VIL值是5 kg/m2，雷達經過一個體掃，19時41分時，安達的VIL值是迅速增大為40-45 kg/m2，VIL值突然躍增則是地面災害性大風的開始的標志，此時也正是安達出現災害性大風的時間，19時46分，安達的VIL值迅速下降到30-35 kg/m2，19時52分VIL值迅速下降到5 kg/m2以下，而19時58分，也是陣風鋒被看見的時間，VIL值的演變和發展情況，確定了對流風暴所發生的的位置，快速降低的VIL值可能意味著破壞性大風的開始。

7 小結

（1）對流云團東移發展過程中由于地面風場輻合線的抬升作用，使風暴加強；

（2）這次對流風暴天氣過程有較強的垂直風切變，風從偏南風順轉為西南風，上冷下暖形成熱力不穩定條件，使對流天氣發展并維持時間較長；

（3）從紅外云圖上可以清楚的看到強天氣影響的范圍，以及強度和云頂高度，衛星云圖也是短時臨近預報的重要依據；

（4）這次天氣過程在雷達圖上有明顯的弓形回波，在弓形回波前沿存在高的反射率因子梯度區，弓形回波后側存在弱回波區，強烈的后側入流急流，它向下沉氣流提供干燥和高動量的空氣，增加地面附近出流的強度，中層的徑向輻合，也預示著可能會有下擊暴流的出現，陣風鋒的移動和發展，使得綏化市安達、青岡等地出現大風、短時強降水、雷電等強對流天氣，此次過程強對流天氣影響范圍廣、災情嚴重。

（5）VIL值的演變和發展情況，確定了對流風暴所發生的的位置，快速降低的VIL值可能意味著破壞性大風的開始。