冷渦背景下山東省“5·17”極端強(qiáng)對(duì)流天氣環(huán)境條件分析*

侯淑梅 朱曉清 史 茜 唐巧玲 孟憲貴 劉 暢 高榮珍 刁秀廣

1 山東省氣象防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,濟(jì)南 250031 2 山東省氣象臺(tái),濟(jì)南 250031 3 山東省氣象工程技術(shù)中心,濟(jì)南 250031 4 青島市氣象局,青島 266003

提 要：2020年5月17日,山東省出現(xiàn)大范圍強(qiáng)對(duì)流天氣(簡稱“5·17”強(qiáng)對(duì)流),冰雹范圍之廣為近10年之首。對(duì)流風(fēng)暴高度組織化,區(qū)域性的超級(jí)單體群以及一條長度超過500 km的強(qiáng)颮線造成此次極端強(qiáng)對(duì)流天氣。利用ERA5再分析、加密自動(dòng)氣象觀測(cè)站、多普勒天氣雷達(dá)等資料,剖析了此次極端強(qiáng)對(duì)流天氣的環(huán)境條件。結(jié)果表明:冷渦位于最有利于山東出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流的關(guān)鍵區(qū),大尺度天氣系統(tǒng)強(qiáng)迫強(qiáng),對(duì)流層中層異常強(qiáng)的冷空氣南下影響前期異常增暖的山東地區(qū),造成“5·17”極端強(qiáng)對(duì)流。天氣系統(tǒng)的異常程度更能代表動(dòng)熱力強(qiáng)迫的強(qiáng)度,異常程度達(dá)到2σ以上有可能造成極端強(qiáng)對(duì)流天氣。當(dāng)冷渦南下過程中強(qiáng)度減弱,但異常程度增加時(shí),其東南象限仍能產(chǎn)生極端強(qiáng)對(duì)流天氣。強(qiáng)的深層垂直風(fēng)切變有利于對(duì)流風(fēng)暴組織化發(fā)展,颮線的長軸走向與0～6 km垂直風(fēng)切變矢量方向相同,新單體發(fā)生、發(fā)展、合并的區(qū)域位于風(fēng)矢量差大值中心前沿。低層暖濕平流源源不斷地向山東輸送暖濕空氣,是CAPE重建的機(jī)制,是超級(jí)單體群和長颮線得以長時(shí)間維持的主要能量來源。

引 言

極端強(qiáng)對(duì)流天氣是指直徑5 cm或以上冰雹、32 m·s-1或以上對(duì)流性直線陣風(fēng)以及80 mm·h-1或180 mm·h-1以上短時(shí)強(qiáng)降水(俞小鼎等,2020)。冰雹成災(zāi)的程度與冰雹大小密切相關(guān),冰雹越大,成災(zāi)的可能性越大(許煥斌,2012)。……