青海東部?jī)纱伪⑻鞖鈱?duì)比分析

朱玉軍 胡垚

摘要 2018年6月8日19：47西寧市出現(xiàn)冰雹天氣，2019年4月26日20：15民和地區(qū)出現(xiàn)冰雹，其中2次過(guò)程冰雹直徑最大均為8 mm。通過(guò)應(yīng)用常規(guī)資料、ERA50.25°×0.25°再分析資料、FY-4A高分辨率衛(wèi)星資料、西寧多普勒天氣雷達(dá)資料對(duì)兩次過(guò)程進(jìn)行了對(duì)比分析。得出結(jié)論：（1）2018年6月8日過(guò)程屬于高空冷平流強(qiáng)迫造成的冰雹，2019年4月26日過(guò)程屬于低空暖平流強(qiáng)迫造成的冰雹;（2）中低層切變線(xiàn)、地面輻和線(xiàn)、能量鋒是產(chǎn)生兩次冰雹天氣的觸發(fā)機(jī)制;（3）水汽輸送的強(qiáng)弱和垂直風(fēng)切變大小是影響產(chǎn)生冰雹天氣的重要原因;（4）強(qiáng)天氣發(fā)生區(qū)域和TBB梯度最大區(qū)有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在V型云尖角處容易產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流天氣;（5）較強(qiáng)的反射率因子、徑向速度輻和和明顯的VIL值躍增，以及垂直方向有傾斜發(fā)展回波、回波懸垂、弱回波區(qū)是冰雹天氣的雷達(dá)回波特征。

關(guān)鍵詞 冰雹;對(duì)比分析;中尺度分析

中圖分類(lèi)號(hào)：P458.121.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095–3305（2021）01–0114–03

1 天氣實(shí)況分析

2018年6月8日19：47西寧市出現(xiàn)冰雹天氣，伴隨有陣性降水和雷電等強(qiáng)對(duì)流天氣。2019年4月26日20：15民和縣隆治鄉(xiāng)出現(xiàn)冰雹，同時(shí)伴隨有短時(shí)強(qiáng)降水和雷電等強(qiáng)對(duì)流天氣，2次過(guò)程冰雹直徑最大均為8 mm。

2 天氣尺度系統(tǒng)分析

2.1 環(huán)流背景分析

2018年6月8日20：00，500 hPa（圖1a）和700 hPa（圖1b）青海東北部地區(qū)位于槽后西北氣流控制區(qū)，溫度槽落后于高度槽，500～700 hPa均有明顯冷平流沿西北氣流下滑影響青海東北部地區(qū)，西寧地區(qū)受冷溫槽影響，造成中層的干冷空氣入侵，打破了垂直方向上的穩(wěn)定度，利于大氣不穩(wěn)定能量增加，地面上西寧附近有輻和線(xiàn)生成。2019年4月26日500 hPa（圖1c）海東南部存在較深厚暖平流，西部有短波槽東移，在低層700 hPa（圖1d）民和附近有低層切變線(xiàn)生成，切變南側(cè)為西南暖濕氣流，其暖濕氣流風(fēng)速≥12m/s。

2.2 地面形式分析

兩次冰雹過(guò)程在地面均顯示有地面輻和線(xiàn)，其中西寧（圖2a）附近風(fēng)場(chǎng)有氣旋式輻和，民和（圖2b）附近有風(fēng)向及風(fēng)速輻和，近地層風(fēng)向與風(fēng)速輻和是觸發(fā)兩次冰雹天氣的重要條件。

2.3 探空資料分析

6月8日20：00探空資料（圖3a）表明，西寧地區(qū)附近中層受500 hPa冷空氣入侵形成干層，600～500 hPa濕度較大，500～400 hPa濕度小，形成上干下濕的分布，利于不穩(wěn)定能量發(fā)展，400～250 hPa

又呈上干下濕的分布，使得不穩(wěn)定區(qū)一直延伸之-30℃以上，CAPE值達(dá)373 J/kg。

0℃層高度位于700～600 hPa，大約高度為4.4 km，而-20℃層位500～400 hPa，

高度約為7 km，而此高度為不穩(wěn)定區(qū)，如果有抬升條件，對(duì)流容易發(fā)展且強(qiáng)度增強(qiáng)。垂直風(fēng)切變大，低層致高層風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)，有暖平流，會(huì)造成強(qiáng)烈的層結(jié)不穩(wěn)定。4月26日20：00探空?qǐng)D（圖3b），榆中作為民和的下游地區(qū)，此次民和冰雹天氣是由低空暖平流強(qiáng)迫產(chǎn)生的，因此分析榆中探空較實(shí)際，榆中地區(qū)700～500 hPa濕度較大，500 hPa以上濕度小，形成上干下濕的分布，600～

700 hPa之間有一個(gè)明顯的濕層，不穩(wěn)定區(qū)在-10℃左右，CAPE值達(dá)764 J/kg，

CIN值為143 J/kg。0℃層高度位于600～500 hPa，大約高度為5.8 km，

而-20℃層位400～300 hPa，高度約為

7 km，垂直風(fēng)切變大，低層致高層風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)，有暖平流。

2.4 物理量診斷分析

2.4.1 不穩(wěn)定與垂直運(yùn)動(dòng) θse垂直剖面上清楚的顯示鋒面活動(dòng)和不穩(wěn)定的情況。6月8日19：00（圖4a）沿西寧本站的垂直剖面上，36°N附近西寧地區(qū)θse數(shù)值較小，沒(méi)有明顯的θse等值線(xiàn)密集區(qū)域，能量鋒區(qū)較弱，低層垂直速度較小，最大數(shù)值為-0.6 m/s;4月26日20：00（圖4b）沿民和本站的垂直剖面上，36°N附近民和地區(qū)θse數(shù)值較大，θse等值線(xiàn)較密集，能量鋒區(qū)較強(qiáng)，高層存在下伸的θse等值線(xiàn)，呈漏斗狀分布，在國(guó)內(nèi)外諸多的文獻(xiàn)中，θse的這種分布被認(rèn)為是典型的有利于對(duì)流性天氣產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)，同時(shí)低層垂直速度較大，最大數(shù)值為-1.2 m/s，上升運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)。

2.4.2 水汽條件分析 6月8日19：00（圖5a）在600 hPa水汽通量的大值區(qū)位于四川南部，西寧附近水汽通量較弱，最大數(shù)值為16 g·hPa-1·s-1·cm-1，水汽通量散度（圖5c）顯示西寧地區(qū)附近17：00～20：00在700～500 hPa持續(xù)水汽輻和，但較弱，最大數(shù)值為-2 g·hPa-1·s-1·cm-2，水汽平流輸送過(guò)程較弱;4月26日20：00（圖5b）水汽通量的大值區(qū)位于甘肅東南部和青海東北部，民和地區(qū)最大數(shù)值為28 g·hPa-1·s-1·cm-1，水汽輸送較強(qiáng)，水汽通量散度（圖5d）顯示在民和地區(qū)附近17：00～20：00在700～500 hPa持續(xù)水汽輻和且較強(qiáng)，最大數(shù)值為-5（-2g·hPa-1·s-1cm-2），強(qiáng)的水汽輻和有利于產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流天氣。

3 中尺度分析

3.1 衛(wèi)星云圖分析

從2次冰雹過(guò)程的對(duì)流活動(dòng)情況來(lái)看，6月8日過(guò)程西寧地區(qū)為對(duì)流單體在移動(dòng)過(guò)程中發(fā)展加強(qiáng)造成的，19：00～20：00（圖6a、b）2個(gè)時(shí)次西寧都處在云系邊緣區(qū)域，TBB梯度較大，是產(chǎn)生冰雹天氣的重要原因，21：00（圖6c）云系逐漸分裂，強(qiáng)度減弱;4月26日過(guò)程民和地區(qū)為西南氣流在移動(dòng)過(guò)程中發(fā)展加強(qiáng)造成的，西南—東北向?qū)α髟茍D活躍，19：00～21：00 3個(gè)時(shí)次（圖6e、f、g）民和處在對(duì)流云圖TBB的大值中心且梯度較大，位置較為穩(wěn)定，最大中心強(qiáng)度達(dá)220 K。

3.2 雷達(dá)垂直剖面回波分析

6月8日19：45垂直剖面（圖7a、b）顯示此次過(guò)程為非強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴，上升氣流較弱，高中低反射率因子高值區(qū)在垂直方向上相互重疊，傾斜較弱，風(fēng)暴頂位于低層反射率因子區(qū)域的中心，三維垂直剖面顯示在冰雹發(fā)生前、發(fā)生時(shí)回波在垂直方向上都是存在小幅度傾斜發(fā)展的，但回波的垂直分布無(wú)回波懸垂、弱回波區(qū)等雷達(dá)回波特征，因此風(fēng)暴生命較短;4月26日20：12三維垂直剖面（圖7c）顯示在冰雹發(fā)生前、發(fā)生時(shí)回波在垂直方向上都是存在傾斜發(fā)展回波，但回波的垂直分布存在較弱的回波懸垂、弱回波區(qū)等雷達(dá)回波特征[1-4]。

4 總結(jié)

（1）高空冷平流強(qiáng)迫和低空暖平流強(qiáng)迫類(lèi)是造成西北地區(qū)冰雹天氣發(fā)生的主要天氣形勢(shì)，其中2018年6月8日過(guò)程屬于高空冷平流強(qiáng)迫造成的冰雹，2019年4月26日過(guò)程屬于低空暖平流強(qiáng)迫造成的冰雹。

（2）地面輻合線(xiàn)的觸發(fā)作用有時(shí)比局地?zé)崃ψ饔酶鼮槊黠@，在這兩次冰雹過(guò)程中，6月8日過(guò)程是中低層輻和線(xiàn)引起觸發(fā)，其中地面輻和線(xiàn)比熱力作用更明顯，但4月26日過(guò)程是中低層輻和線(xiàn)和能量鋒共同引起觸，中低層輻和線(xiàn)和局地?zé)崃ψ饔枚己苤匾?/p>

（3）6月8日過(guò)程中低層水汽輸送、水汽輻和、不穩(wěn)定能量均較弱，4月26日過(guò)程均有較強(qiáng)的水汽輸送、水汽輻和不穩(wěn)定能量存在。

（4）2次冰雹過(guò)程亮溫梯度TBB梯度均較大。

（5）6月8日過(guò)程在回波強(qiáng)度、中低層徑向速度輔合、回波頂高、VIL等強(qiáng)度均弱于4月26日過(guò)程，4月26日過(guò)程在垂直方向上存在較明顯傾斜發(fā)展回波，存在較弱的回波懸垂、弱回波區(qū)等雷達(dá)回波特征，6月8日過(guò)程回波傾斜發(fā)展程度較弱，無(wú)明顯的回波懸垂、弱回波區(qū)等雷達(dá)回波特征。

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Comparative Analysis Of

Two Hail Weather in Eas-tern Qinghai

ZHU Yu-Jun et al （Qinghai Meteorol-ogical Observatory， Xining， Qinghai 810001）

Abstract Hail weather appeared in Xining city at 19：47 on June 8， 2018， and at 20：15 in Minhe district on April 26， 2019， among which the maximum diameter of hail in two processes was 8mm. By applying conventional data， ERA50.25°×0.25° reanalysis data， FY-4A high-resolution satellite data， and Xining Doppler weather radar data， the two processes were compared and analyzed， and it was found that： 1.The process on June 8， 2018， was a hailstorm caused by high altitude cold advection force， and the process on April 26， 2019， was a hailstorm caused by low altitude warm advection force. 2.The middle and lower layer shear line， ground radiation and energy front are the trigger mechanism for producing two hail days. 3.The strength of water vapor transport and vertical wind shear are important factors affecting hail weather. 4. There is a good correspondence between the occurrence area of strong weather and the area with the largest TBB gradient， and strong convective weather is likely to occur at the sharp Angle of V-shaped cloud. 5. Radar echo features of hail weather include strong reflectivity factor， radial velocity radiation and obvious VIL value jump， as well as inclined development echo， echo overhang and weak echo area in the vertical direction.

Key words Hail; Comparative analysis; Mesoscale analysis