新會(huì)區(qū)7月18日雷電致災(zāi)過程的分析

于東海，翟玉泰，徐浩彬，盧栩詩

（1.江門市新會(huì)區(qū)氣象局，廣東新會(huì)　529100；2。恩平市氣象局，廣東恩平　529400）

新會(huì)區(qū)7月18日雷電致災(zāi)過程的分析

于東海1，翟玉泰2，徐浩彬1，盧栩詩1

（1.江門市新會(huì)區(qū)氣象局，廣東新會(huì)529100；2。恩平市氣象局，廣東恩平529400）

利用多普勒天氣雷達(dá)、風(fēng)廓線雷達(dá)、衛(wèi)星、閃電定位儀和自動(dòng)站及常規(guī)觀測資料對(duì)2015年7月18日發(fā)生在江門市新會(huì)區(qū)一次強(qiáng)雷暴過程進(jìn)行分析。導(dǎo)致此次過程的原因主要有：（1）7月18日08時(shí)至14時(shí)500hPa副高環(huán)流分裂成東西兩環(huán)，新會(huì)處于兩高之間的低值區(qū)內(nèi)，大氣不穩(wěn)定；（2）中低層有低渦及切變線維持在珠江三角洲中南部，有利于垂直運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生及發(fā)展；（3）新會(huì)南部古兜山脈的地形抬升作用有利于對(duì)流活動(dòng)的迅速發(fā)展及加強(qiáng)。

雷電災(zāi)害；天氣形勢；對(duì)流；不穩(wěn)定

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，雷電給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來的的影響越來越大。近年來，為了更好地了解雷電發(fā)生和演變規(guī)律，許多氣象工作者對(duì)發(fā)生在各地的雷暴天氣過程進(jìn)行了多方位的分析和研究，得到了許多有意義的結(jié)論。本文以2015年7月18日12時(shí)23分發(fā)生在江門市新會(huì)區(qū)古兜溫泉度假村的一次強(qiáng)雷暴天氣過程為例，利用多普勒天氣雷達(dá)、風(fēng)廓線雷達(dá)、衛(wèi)星、閃電定位儀和自動(dòng)站及常規(guī)觀測資料等，分析強(qiáng)雷暴天氣發(fā)生發(fā)展的條件及其在雷達(dá)、閃電資料上的反映，為新會(huì)區(qū)雷暴的短時(shí)臨近預(yù)報(bào)提供參考。

1　資料說明

本文所用天氣圖資料、衛(wèi)星資料來自中國氣象局Micaps系統(tǒng)；雷達(dá)資料取自廣州CINRAD/SB雷達(dá)站（113°21’18”E，23°0’14”N），海拔高度180.6m，掃描方式為6min一次體積掃描，時(shí)間為2015年7月18日11：00—13：00；閃電定位儀資料取自粵港澳閃電監(jiān)測定位系統(tǒng)。

2　天氣實(shí)況

圖1　7月18日風(fēng)廓線雷達(dá)圖（a）11：00至13：18珠海；（b）11：00至19：00新會(huì)

2015年7月18日中午前后強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)影響，新會(huì)區(qū)出現(xiàn)了小到中雨，并伴有強(qiáng)雷電天氣。此次過程雷災(zāi)發(fā)生在落雷密度高、落雷次數(shù)多的崖門鎮(zhèn)，造成古兜溫泉度假村旅游觀光纜車一度停止運(yùn)作，52名游客被困在線路上，18名游客滯留山上，后全部被困人員成功解救。7月18日共監(jiān)測到江門市新會(huì)區(qū)發(fā)生地閃2137次，其中正閃199次，負(fù)閃1938次，平均正閃強(qiáng)度為5.9095kA，平均負(fù)閃強(qiáng)度為-18.2590kA。落雷高密度區(qū)位于新會(huì)區(qū)中南部，主要落雷時(shí)段為12時(shí)至16時(shí)。

3　雷達(dá)衛(wèi)星資料分析

7月18日12時(shí)前后，新會(huì)近地面吹東北風(fēng)，1-2km高度上風(fēng)向轉(zhuǎn)為東南風(fēng)（圖1a）；珠海近地面吹偏東風(fēng)，1-2km高度上風(fēng)向轉(zhuǎn)為東北風(fēng)（圖1b）。由此可以判定，在中低層，風(fēng)向隨高度增加存在順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，表明中低層存在較明顯的暖平流，有弱切變形成并維持，有利于對(duì)流的形成發(fā)展。

11時(shí)零碎回波在潭江出?？诟浇掷m(xù)發(fā)展；至12時(shí)18分，古兜山脈附近對(duì)流云團(tuán)發(fā)展至最強(qiáng)，最強(qiáng)時(shí)對(duì)流單體可達(dá)50dBz，對(duì)流以類似于圍繞著古兜山脈的形態(tài)發(fā)展，古兜山脈南側(cè)、北側(cè)及東側(cè)均有較強(qiáng)對(duì)流單體發(fā)展，而西北側(cè)則無明顯回波，古兜山脈南側(cè)對(duì)流單體發(fā)展的強(qiáng)度比其東側(cè)及北側(cè)的明顯更強(qiáng)，主要原因在于古兜山脈的的地形增益作用，迎風(fēng)坡有利于對(duì)流的進(jìn)一步發(fā)展，另外，西北側(cè)無明顯對(duì)流云團(tuán)的主要原因在于該位置是古兜山脈的背風(fēng)坡，氣流的下沉作用抑制了對(duì)流的發(fā)展；至14時(shí)24分，古兜山脈附近對(duì)流已明顯減弱，如圖4c對(duì)流主體也向西（臺(tái)山方向）及東北（珠海、中山方向）移動(dòng)發(fā)展，另外，對(duì)流云團(tuán)也始終沒有自東南至西北越過古兜山脈發(fā)展加強(qiáng)，而是在古兜山脈北側(cè)約20公里外的新會(huì)雙水鎮(zhèn)重新激發(fā)強(qiáng)度較弱的對(duì)流單體。

圖2　7月18日850hPa高度場（a）08：00；（b）14：00；（c）20：00

圖3　7月18日500hPa高度場（a）08∶00；（b）14∶00；（c）20∶00

圖4　7月18日K指數(shù)圖（a）08：00；（b）20：00

4　環(huán)流背景分析

此次強(qiáng)雷暴過程是由于高層處于兩高之間的低值區(qū)，中低層有低壓環(huán)流及切變線，同時(shí)在古兜山脈的地形抬升增益影響下形成和發(fā)展的。850hPa高空?qǐng)鲲@示（圖2）：08時(shí)本地處于低壓環(huán)流中，至14時(shí)低壓環(huán)流有所減弱，主體西移，本地處于低壓環(huán)流東側(cè)，等高線南北向有利于水汽從南海輸送到本地，同時(shí)因?yàn)榈匦危ü哦瞪矫}）抬升作用，該地降雨有明顯地形增益作用及發(fā)展迅速。至20時(shí)低壓環(huán)流減弱消失，本地轉(zhuǎn)偏東風(fēng)場影響。

500hPa高空?qǐng)觯▓D3）顯示：08至14時(shí)本地處于副熱帶高壓邊緣，副高環(huán)流分裂成東西兩環(huán)，本地處于兩高之間的低值地帶，有利于對(duì)流的發(fā)生發(fā)展；至20時(shí)，東環(huán)副高加強(qiáng)西伸，不利于對(duì)流的維持與發(fā)展，這與強(qiáng)雷暴過程于12至16時(shí)發(fā)展至最強(qiáng)，16時(shí)以后有所減弱也十分吻合。

圖5　7月18日散度圖（a）08：00850hPa；（b）20：00850hPa；（c）08：00200hPa；（d）20：00200hPa

圖6　7月18日08：00850hPa高度場

5　環(huán)境物理量分析

5.1大氣層結(jié)穩(wěn)定度分析

K指數(shù)是表征大氣穩(wěn)定程度的重要參數(shù)。當(dāng)K大于35℃時(shí)，表示大氣很不穩(wěn)定，有產(chǎn)生對(duì)流性天氣的可能。7月18日08時(shí)（圖4），新會(huì)區(qū)全區(qū)位于K指數(shù)大于38℃的范圍內(nèi)，結(jié)合天氣現(xiàn)象看，18日上午陽光猛烈，天氣炎熱，暴曬導(dǎo)致下墊面溫度迅速升高，能量積聚，容易發(fā)生強(qiáng)對(duì)流天氣；20時(shí)K指數(shù)在37℃到38℃之間，說明能量已經(jīng)有所釋放，大氣不穩(wěn)定度下降。

5.2抬升作用分析

5.2.1散度

低空輻合高空輻散時(shí)構(gòu)成強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)的充分和必要條件，水汽的匯集也主要靠低空流場的輻合，一般850hPa中心數(shù)值在（-3～-8）＊10-5·s-1則顯示有明顯輻合；500至300hPa中心數(shù)值在（8～12）＊10-5·s-1表明高層輻散。從850hPa散度場看（圖5），18日08時(shí)和20時(shí)，新會(huì)區(qū)位于（-4～-8）＊10-5·s-1，低層輻合較明顯。從200hPa散度場看，18日08時(shí)，散度數(shù)值在（8～12）＊10-5·s-1范圍內(nèi)，有明顯高層輻散；20時(shí)，散度數(shù)值在（6～8）＊10-5·s-1范圍內(nèi)。從散度場看，低層輻合高層輻散的形勢有利于大氣的上升運(yùn)動(dòng)。

5.2.2渦度

流場做氣旋式旋轉(zhuǎn)的天氣系統(tǒng)（如低渦、低槽、切變、熱帶氣旋等）往往與暴雨關(guān)系密切（《廣東省天氣預(yù)報(bào)技術(shù)手冊(cè)》）。低渦中有較強(qiáng)的輻合上升氣流，可產(chǎn)生云雨天氣。從18日08時(shí)850hPa渦度場（圖6）來看，在廣東省中部的低渦是造成18日新會(huì)區(qū)降水的主要原因。

5.3水汽條件

水汽是形成暴雨的基本原料，缺少水汽，再強(qiáng)的抬升運(yùn)動(dòng)也是“巧婦難為無米之炊”。從18日相對(duì)濕度場（圖7）來看，08時(shí)新會(huì)區(qū)相對(duì)濕度大于90%，而14時(shí)相對(duì)濕度下降到80%以下，水汽條件有所下降。從850hPa水汽通量圖來看，18日08時(shí)新會(huì)上空有一個(gè)氣旋性環(huán)流，而水汽從海上向西移動(dòng)，卷向東北方向，本地水汽輸送不充足。綜合18日11時(shí)至17時(shí)降雨量，新會(huì)區(qū)全區(qū)普降小到中雨，除會(huì)城本站44.4mm外，其余各站降水量均在25mm以下。

圖7　7月18日850hPa相對(duì)濕度及水汽通量圖（a）08：00相對(duì)濕度；（b）14：00相對(duì)濕度；（c）08：00水汽通量

6　小結(jié)

通過對(duì)2015年7月18日雷電過程進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)此次雷電過程主要發(fā)生在江門市新會(huì)區(qū)南部古兜山，主要發(fā)生時(shí)段為12-16時(shí)，雷擊造成人員被困與閃電次數(shù)、閃電密度相關(guān)性好。雷達(dá)、衛(wèi)星資料與雷電活動(dòng)也有較好的一致性。

結(jié)合氣象物理參數(shù)可以看出：7月18日日江門市新會(huì)區(qū)崖門古兜山上空已經(jīng)充分具備了產(chǎn)生強(qiáng)雷暴天氣的三個(gè)基本條件：大氣中存在條件不穩(wěn)定層結(jié)、低層中有豐富的水汽、強(qiáng)的抬升條件；強(qiáng)烈上升運(yùn)動(dòng)將低層的水汽源源不斷地向高空輸送，為強(qiáng)降雨積累充足的水汽，在水汽上升的同時(shí)不斷向周圍空氣釋放自身潛熱，促進(jìn)對(duì)流的更強(qiáng)烈的發(fā)展，從而形成了此次雷電過程。

［1］胡燕，劉煥乾，王智剛，等.湖南春季2次典型強(qiáng)雷暴天氣過程的對(duì)比分析［J］.廣東氣象，2012，33（5）：21-23

［2］李懷宇，張羽，羅聰.2012年初春粵北一次少見高架雷暴過程的分析［J］.廣東氣象，2013，35（3）：1-5

［3］但建茹，曾昌軍，鄭棟，等.一次強(qiáng)降水天氣過程的雷暴及閃電活動(dòng)特征分析［J］.廣東氣象，2012，33（6）：19-24

［4］彭錦榮，曾慶碩，盧炳源.番禺區(qū)雷災(zāi)事故與雷暴日數(shù)、閃電定位數(shù)據(jù)的對(duì)比分析［J］.廣東氣象，2012，34（2）：53-55

［5］朱學(xué)超，張羽，徐峰，等.湛江市東海島一次強(qiáng)雷暴天氣過程分析［J］.廣東氣象，2014，36（5）：1-6

［6］黃翠珍，黃芳，李榮迪.近55年來賓市雷暴日數(shù)特征分析［J］.氣象研究與應(yīng)用，2011，32（3）：88-91

［7］黃啟開，楊志華，黃洪吉.瀘溪縣雷暴天氣的氣候特征分析［J］.氣象研究與應(yīng)用，2012，33（3）：74-76

［8］李宏景，趙建吉.百色城區(qū)近51年雷暴氣候變化特征及分析［J］.氣象研究與應(yīng)用，2013，34（1）：83-85

［9］魏雪，黃興友，孫偉，等.基于雷達(dá)資料的雷電特征分析及預(yù)警［J］.氣象與環(huán)境科學(xué)，2011，34（3）：31-36

［10］陳洪濱，朱彥良.雷暴探測研究的進(jìn)展［J］.大氣科學(xué)，2012，36（2）：411-422.

Analysis on lightning disaster process on 18th July in Xinhui district

Yu Donghai，Zhai Yutai，Xu Haobin，Lu Yushi
（1.Jiangmen Xinhui District Meteorological Service，Xinhui Guangdong 529100；2.Enping Municipal Meteorological Service，Enping Guangdong 529400）

Based on doppler weather radar，the wind profile radar，satellite，lightning position indicator and automatic station and conventional observation data on July 18，2015 in xinhui district of jiangmen，a strong thunderstorm process was analyzed.The cause of this process are mainly:（1）8 AM to 14 PM on July 18th，500 hpa subtropical circulation splits into two ring，Xinhui was at a low value zone between rings，the atmosphere is instable；（2）in the low level，there is low vortex and shear line maintaining in centre and southern of pearl river delta，which is conducive to the produce and development of vertical movement；（3）lifting effect of Gudou mountain terrain in the southern of Xinhui is beneficial to the rapid development and strengthen of the convective activity.

lighting disaster；synoptic situation；convection；instability

1673-8411（2015）03-0094-05

2015-05-12

于東海（1984-），男，工程師，從事氣象防雷工作。