芒市一次強對流天氣過程特征及對農作物影響分析

中圖分類號：P458.121 文獻標志碼：B 文章編號：2095-3305（2025）05-0100-03

隨著氣候變暖，強對流災害性天氣頻發，短時強降水和暴雨引發的次生災害成為我國最主要的氣象災害之一，對農業生產、交通、建筑和人民生命財產等造成較為嚴重影響。強對流天氣可對農作物造成嚴重影響，不僅會造成農作物倒伏，還會使土壤的濕度和養分狀況發生改變，進而影響農作物的正常生長[1]。

選取2023年6月6日夜間芒市一次強對流天氣過程，該過程伴隨雷暴大風和強降雨等強對流天氣，利用常規探空和地面自動站觀測資料、芒市農業氣象觀測站2023年水稻和甘蔗發育期資料、NCEP 1^°×1^° 再分析資料、德宏C波段多普勒天氣雷達等探測資料，對此次脈沖風暴引起的強對流天氣過程的天氣特征及其對農作物影響進行分析。

1天氣實況

2023年6月6日21：00＼～23：00，云南省德宏州芒市出現一次局地強對流天氣過程，共出現4個站次的極大風速達 16m/s 及以上，瞬時極大風速最大達19.8m/s ，出現在21：35芒市沙子坡；其次是 17.2m/s 出現在21：10芒市國家站。閃電定位儀資料顯示，此次強對流過程以負閃為主，最強電流達 -80.8kA （98^°38^′39^′′E，24^°25^′97^′′N） ，出現在21：44左右。降水出現在21：11＼～22：51，強降雨中心位于芒市，過程雨量最大為 98.4mm，21：00～22：00 出現最大小時雨強，為 63.8mm ，均出現在芒市國家站。

2環流背景與不穩定條件

2.1 環流形勢分析

2023年6月6日08：00的 500hPa 歐亞中高緯為兩槽一脊型，西太平洋副熱帶高壓主體位于東南沿海，我國云南至印度東北部為高壓區控制； 700hPa 至 500hPa 云南上空風速都不大，垂直風切變弱（圖1a）。 700hPa 滇西至緬甸北部、印度東北部為滇緬高壓所控制，德宏位于高壓內，導致芒市白天天氣晴熱，為夜間強對流天氣的發生發展積蓄了充足的不穩定能量；云南中東部為副高所控制，滇緬高壓與副高之間的切變輻合區位于保山南部至臨滄中部，對流云團于午后開始在此切變輻合區中發生發展； 850hPa 至 500hPa 孟灣中東部和海南島附近分別有孟灣低壓和南海低壓活動，因當日 08：00 700hPa 至 500hPa 德宏均受高壓環流控制，兩個熱帶低壓外圍至德宏之間尚未形成輸送通道。

2023年6月6日20：00的 500hPa 云南仍為高壓區控制，孟灣低壓稍向北移，南海低壓中心也向西北方向移動，兩個熱帶低壓外圍的偏南暖濕氣流沿副高外圍引導氣流在芒市上空匯合，為強對流天氣的發生發展提供充足的水汽和能量供應（圖1b）。 700hPa 滇緬高壓北縮至德宏西北部的滇緬之間，滇緬高壓與副高之間的切變輻合區隨之西移，東風波也沿副高外圍東南氣流向西北方向移動，與切變輻合區疊加影響芒市，輻合區兩側騰沖站的西北氣流與思茅站的偏南氣流之間形成對頭風的切變輻合，兩站風速相近且風速小，勢均力敵形成對崎形勢，加之滇緬高壓在芒市西北方穩定維持，阻擋切變輻合區西北移，也有利于切變輻合系統在芒市上空穩定維持，孟灣低壓和南海低壓外圍的偏南暖濕氣流不斷輸送至芒市上空，導致強對流過程在芒市上空穩定持續近 2h O

2.2對流不穩定條件

對距離芒市最近的騰沖站探空資料進行訂正對比分析。強對流天氣發生前，芒市以晴好天氣為主，用芒市站08：00、20：00的氣溫、露點溫度訂正騰沖站同一時次的探空資料。分析08：00和20：00芒市訂正后的T-lnP 圖大氣物理特征（表1），20：00芒市對流有效位能（CAPE） 2 454.5J/kg 異常增大至 4758.9J/kg ，增長近2倍，下沉對流有效位能（ DCAPE ）由 4J/kg 增大至202.6J/kg ，對流抑制能量（CIN）同樣為 0J/kg ，沙氏指數 （SI） 由 1.87^9C 轉為 -0.62^°C ，T75由 14.8°C 增至16.6°C ，午后增溫使得大氣對流不穩定性顯著增強，大氣熱力不穩定特征顯著，能量條件好，十分有利于強對流天氣的發生。 850～700hPa 轉為干區，濕區抬升至 700～600hPa 600hPa 以上同樣為干層， 500hPa 與地面的 θ_se 差為 -22.7°C ，表明大氣處于強垂直對流不穩定狀態。上述各種特征都有利于芒市強對流天氣的維持和發展。

此外，此次強對流天氣過程中08：00和20：00的 0 6km 垂直風切變（SHR6）分別為 4.4m/s 和 1.9m/s 中高緯度低海拔地區暖季SHR6小于 10m/s ，為弱垂直風切變。而在此弱垂直風切變環境只有一種類型的強對流風暴，即為脈沖風暴。因此，此次強對流天氣過程呈脈沖風暴特征。

2.3 水汽條件

充沛的水汽是產生和維持對流天氣的一個必要條件，水汽通量可以表征水汽的輸送強度和水汽來源。因此，對底層的水汽通量進行探討，從 700hPa 水汽通量的分布情況看，08：00的 700hPa 濕區主要位于云南中東部，20：00隨著切變輻合區和東風波的西移，700hPa 濕區向西擴展至德宏東部，德宏中西部至滇緬之間為干區，芒市正好處于干濕交界處。且孟灣低壓外圍西南氣流和南海低壓外圍東南氣流在芒市附近匯集，源源不斷的水汽輸送為此次強對流天氣過程提供了充沛的水汽條件。

3脈沖風暴的雷達回波特征分析

脈沖風暴一般生成于弱垂直風切變環境中，風暴的初始回波高度一般在 6～9km ，強回波中心值一般大于 50dBz ，強中心所在的高度也較高[2-4]?；诘潞闏波段多普勒天氣雷達資料，利用2023年6月6日不同時刻芒市雷達組合反射率因子（圖2），對此次強對流天氣過程的雷達回波演變特征進行分析（圖中潞西為芒市舊稱），在此次多單體風暴發展過程中觀測到有雷暴單體呈現脈沖風暴特征。17：30在保山東南部至臨滄中部形成一條東北一西南向的對流回波帶，回波帶中有多個強度大于 50dBz 的強回波中心，低層輻合高層輻散特征明顯，隨著切變輻合線的西移，對流云帶向芒市方向移動；18：21該帶狀回波斷裂成多個塊狀回波；19：47首次在芒市東南側觀測到中心強度為25dBz （高度 6km ）的對流單體A生成，經過對單體A進行分析，對流單體A初始回波中心強度達 56dBz 強回波中心高度約 6km 1.5^° 仰角速度圖上對應區域為風向輻合，風暴頂為輻散，強回波中心強高度高，初生階段就呈現出典型的脈沖風暴特征。該對流單體逐漸發展并緩慢向芒市上空移動；之后在芒市以東以南的對流輻合帶中不斷有新的對流單體發生發展，與之前斷裂的塊狀回波合并再次形成帶狀回波，回波帶中的多個雷暴單體沿西南、東南氣流不斷向芒市上空移動，逐漸與對流單體A合并，促使對流單體A不斷發展加強，形成“列車效應”，至21：58芒市上空維持風向輻合，22：09芒市上空轉為西南氣流，風向輻合帶隨之消失，降水也逐漸減弱。

4強對流天氣過程對農業生產的影響

4.1對農作物生產的影響

此次強對流天氣過程致使芒市多個鄉鎮發生洪澇災害。災害涉及受災人口617人，農作物受災面積 8.34hm². 成災面積 6.09hm² 、絕收面積 3.03hm² 。造成直接經濟損失169.83萬元，其中農林牧漁業損失22.96萬元。2023年水稻和甘蔗發育期資料顯示，6月芒市大田作物主要有水稻和甘蔗，其中水稻處于返青到分蘗期，甘蔗為分蘗到莖伸長期。水稻分蘗期是水稻生長的關鍵時期，適宜的水分管理對分的發生和生長至關重要。在這個階段，如果水分過多，會導致土壤缺氧，養分吸收緩慢，稻株基部光照弱，不利于分蘗的發生。而甘蔗在分蘗期的需水量相對較少，田間積水會導致水漬透氣不良，根系缺氧，抑制分蘗。短時間內強降雨會迅速提高土壤中的水分含量，一旦水分超過土壤的保水能力，多余的水分就會在農田積聚，容易造成病菌滋生，誘發農作物病蟲害的發生，處在分蘗期的水稻和甘蔗更容易受到各種病害的侵襲，如稻瘟病、根腐病等，嚴重時可能導致減產。洪澇淹沒農作物，使作物因為新陳代謝難以正常進行而受到損害。大風和強降水使得農作物倒伏，甚至被沖毀，最終導致農作物受災。

4.2 應對措施和建議

經歷強對流天氣后，應及時對積水進行排除，以減少水淹對農作物的影響。可以采用排水溝、抽水泵等方式，盡快降低田間水位。強對流天氣后田間濕度較大，病蟲害容易滋生和蔓延，如水稻的稻飛虱、草地貪夜蛾、紋枯病、稻瘟病和甘蔗的白粉病、紅蚜、葉霉病等，及時進行病蟲害的監測與防控。受淹農作物恢復生長后的葉、蘗較嫩綠，易受遷飛性害蟲和病原菌侵染危害，定期檢查作物健康狀況，發現病害后及時采取防治措施。暴雨后應適時施用有機肥或改良劑，幫助土壤恢復肥力，提高水稻和甘蔗生長能力。適當修剪因暴雨倒伏或損傷的農作物，促進新芽生長。專業人員還應提高災害預警能力，建立和完善農業氣象災害預警系統，提高預報精度，增強預報時效性，通過多種渠道及時發布預警信息。

5結論

（1）此次強對流天氣發生于弱垂直風切變和環境風場背景下，切變輻合區和東風波在芒市附近形成不穩定的環流特征；德宏中西部至滇緬之間為干區，芒市正好處于干濕交界處，孟灣低壓和南海低壓外圍兩支偏南氣流匯合提供了充足的水汽和能量來源；輻合區兩側風速相近，風速小，西北氣流與偏南氣流形成對崎形勢，導致強對流過程在芒市上空維持近 2h

（2）2023年6月6日白天芒市天氣晴熱，訂正后的CAPE值增大，大氣熱力不穩定特征顯著，能量條件好，利于強對流天氣的發生，弱垂直風切變使芒市上空的對流風暴以脈沖風暴為主。

（3）對德宏C波段雷達回波特征的分析發現回波在初生階段就呈現出典型的脈沖風暴特征；對流輻合帶中有多個強雷暴單體，回波強度強，強回波中心高度在 5～6km ，降水過程中回波帶的位置變化不大，回波帶中不斷有對流單體向芒市上空移動形成“列車效應”。

（4此次強降水過程夾雜雷電、大風，對芒市農作物的生長和生產造成了嚴重的危害，應從田間排水、病蟲害防控、補施肥料和增強災害預警能力等方面進行災后補救，減少對農作物的影響。

參考文獻

[1]閆冬梅.強降水天氣對農業生產的影響[J].棉花科學，2024，46（4）：98-100.

[2]李向紅，唐熠，鄭傳新，等.一次多種強對流天氣過程的雷達回波特征分析[J].氣象，2010，36（8）：61-71.

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[4]李彩玲，蔡康龍，黃先香，等.桂林一次強下擊暴流成因分析[J].氣象，2021，47（2）：242-252.