2016年初桂林一次高架雷暴天氣過程分析

胡勇

（民航桂林空中交通管理站 桂林 541006）

2016年初桂林一次高架雷暴天氣過程分析

胡勇

（民航桂林空中交通管理站 桂林 541006）

利用桂林機(jī)場天氣實(shí)況資料、天氣圖資料、單站探空資料等，對2016年3月10日桂林機(jī)場的一次高架雷暴天氣過程進(jìn)行了分析。分析認(rèn)為：邊界層以下為冷高壓控制，850hpa上有切變線和明顯溫度鋒區(qū)，強(qiáng)700hpa以上有強(qiáng)急流穿過，500hpa有明顯的高空槽，這是高架雷暴產(chǎn)生的主要條件；雷暴區(qū)具有明顯的低空鋒面逆溫層的存在，強(qiáng)對流天氣出現(xiàn)在逆溫層以上；高架雷暴多發(fā)生在下半夜及早間。

高架雷暴；冷鋒切變線；高空槽；逆溫層

引言

桂林是雷暴多發(fā)區(qū)，每年雷暴天氣對民用航空業(yè)以及桂林機(jī)場都帶來嚴(yán)重的影響，因此雷暴的分析和預(yù)測研究工作一直以來備受我們氣象研究人員的關(guān)注。從抬升發(fā)展高度看，雷暴可分為地面發(fā)展雷暴和高架雷暴兩種，前者更為常見，研究分析也相對較多，大量的雷暴研究工作都基于前一類，對于高架雷暴關(guān)注較少。高架雷暴是在大氣邊界層以上被觸發(fā)的，地面附近通常為穩(wěn)定的冷空氣，有明顯的逆溫，來自地面的氣塊很難穿越逆溫層而獲得浮力，而逆溫層之上的氣塊絕熱上升獲得浮力導(dǎo)致雷暴產(chǎn)生。冷鋒后高架雷暴是春季最常見和影響最大的一種高架雷暴，常常發(fā)生在冷鋒過境后，地面溫度較低，預(yù)報員容易忽視。因此，對于高架雷暴預(yù)報技術(shù)的深入研究迫在眉睫。

本文利用桂林機(jī)場天氣實(shí)況資料、天氣圖資料、單站探空資料等，對高架雷暴發(fā)生環(huán)境的溫濕風(fēng)垂直結(jié)構(gòu)、觸發(fā)條件、中尺度系統(tǒng)分析，希望為這一類天氣的監(jiān)測和預(yù)報提供有價值的思路。

1 天氣過程及其預(yù)報思路簡述

2016年3月10日早間06：05（北京時，下同）桂林機(jī)場出現(xiàn)雷雨天氣，一直持續(xù)至08：00雷雨天氣結(jié)束，本次天氣過程未對桂林機(jī)場航班起降造成影響。雖然本次雷雨天氣影響不大，但其特殊性在于天氣過程是發(fā)生在地面鋒面過境后，預(yù)報員極易忽視，具有極強(qiáng)的隱蔽性。

3月8日北面冷空氣就已經(jīng)南下控制桂林，直至10日桂林機(jī)場地面都是由冷高壓脊控制，地面等壓線密集，風(fēng)速較大。雖然高空維持偏南暖濕氣流，但預(yù)報員認(rèn)為干冷下墊面，氣層穩(wěn)定度較好，對10日早間的雷雨天氣并沒有預(yù)報出來，因此，本文主要研究此類高架雷暴的特殊性，為今后的預(yù)報提供一些有價值的思路。

2 天氣形勢及各氣象資料分析

2.1 天氣形勢分析

在地面圖上，從2016年3月8日開始，北方強(qiáng)冷空氣南下影響廣西，地面為冷高壓脊控制，受冷空氣不斷補(bǔ)充影響，桂林出現(xiàn)陰有小雨天氣，3月9日20：00地面氣溫：9℃，氣壓1020hpa，東北風(fēng)5m/s。850hpa切變線位于廣西中部—廣東北部，桂林受高壓底部偏東南氣流控制，廣西上空有4根間隔4℃的等溫線，存在明顯的溫度鋒區(qū)。700hpa低槽位于云南東部地區(qū)，西南急流軸穿過廣西中部以及廣東地區(qū)，風(fēng)速≥20m/s，溫度線較為稀疏，無明顯溫度鋒區(qū)，有較強(qiáng)暖平流。500hpa高原東部低槽位于四川東部至廣西北部，桂林700hpa與500hpa溫差等于14℃，中層有較大的垂直溫度遞減率。850hpa上有切變線和明顯溫度鋒區(qū)，強(qiáng)斜壓性為對流發(fā)展提供抬升條件；700hpa以上有強(qiáng)急流穿過，使得垂直溫度遞減率加大，從而加大了對流性不穩(wěn)定，這是高架雷暴產(chǎn)生的一個重要條件；對流層頂急流軸入口區(qū)右側(cè)的強(qiáng)輻散加強(qiáng)了垂直上升運(yùn)動。

邊界層以下為東北氣流控制，層結(jié)穩(wěn)定，850hpa上有切變線和明顯溫度鋒區(qū)，強(qiáng)斜壓性為對流發(fā)展提供抬升條件；700hpa以上有強(qiáng)急流穿過；500hpa有明顯的高空槽，高空槽前負(fù)變溫使得中層垂直溫度遞減率加大，這是高架雷暴產(chǎn)生的主要條件。

2.2 T-lnp圖分析

從桂林探空站T-lnp圖中可見，近地面（925hpa以下）溫度露點(diǎn)差較大，氣層水汽含量相對較少，層結(jié)較為穩(wěn)定；925-850hpa有一明顯逆溫層，逆溫達(dá)到9℃；500hpa與對流層頂（約860hpa）溫度差達(dá)到了22℃，表明此層結(jié)不穩(wěn)定；地面到850hpa風(fēng)向隨高度逆轉(zhuǎn)，有冷平流，受冷空氣控制；700hpa到400hpa風(fēng)向隨高度順轉(zhuǎn)，有暖平流輸送。925hpa到700hpa桂林上空溫度露點(diǎn)差為1～2℃，環(huán)境大氣基本處于飽和狀態(tài)。垂直方向的風(fēng)向，桂林近地層為東北風(fēng)，850hpa為東南風(fēng)6m/s，700hpa逆轉(zhuǎn)為西南風(fēng)，風(fēng)速陡增至18m/s，500hpa為28m/s，400hpa為38m/s。700hpa以上存在強(qiáng)急流，700～400hpa的垂直風(fēng)速切變達(dá)到20m/s，如此強(qiáng)的垂直風(fēng)切變有利于對流風(fēng)暴的發(fā)生和維持。

通過以上分析，雷暴區(qū)具有明顯的低空鋒面逆溫層的存在，強(qiáng)對流天氣出現(xiàn)在逆溫層以上，初始抬升高度也在邊界層頂，邊界層附近為冷平流控制，逆溫層以上為暖平流控制，層結(jié)接近飽和；中層有強(qiáng)垂直風(fēng)切變，有利于對流風(fēng)暴生長和維持。

3 結(jié)論

通過2016年初桂林一次高架雷暴天氣過程分析得到如下結(jié)論：

（1）邊界層以下為冷高壓控制，層結(jié)穩(wěn)定，850hpa上有切變線和明顯溫度鋒區(qū)，強(qiáng)斜壓性為對流發(fā)展提供抬升條件；700hpa以上有強(qiáng)急流穿過；500hpa有明顯的高空槽，高空槽前負(fù)變溫使得中層垂直溫度遞減率加大，這是高架雷暴產(chǎn)生的主要條件。

（2）雷暴區(qū)具有明顯的低空鋒面逆溫層的存在，強(qiáng)對流天氣出現(xiàn)在逆溫層以上，初始抬升高度也在邊界層頂，邊界層附近為冷平流控制，逆溫層以上為暖平流控制，層結(jié)接近飽和；中層有強(qiáng)垂直風(fēng)切變，有利于對流風(fēng)暴生長和維持。

（3）高架雷暴多發(fā)生在下半夜及早間。因?yàn)楦呒芾妆┌l(fā)生在逆溫層以上不受地面熱量變化影響，但在夜間高層云頂輻射降溫明顯，從而與850～700hPa暖濕空氣形成熱力不穩(wěn)定，在低層急流和200～500hPa的高空急流耦合作用下，激發(fā)對流云發(fā)展，形成高架雷暴。

需要指出的是，本文的分析還比較初步，此次高架雷暴過程還未有深入分析，有關(guān)高架雷暴的預(yù)報預(yù)警技術(shù)的分析有待更多個例進(jìn)行總結(jié)。

[1]農(nóng)孟松，賴珍權(quán)，梁俊聰．2012年早春廣西高架雷暴冰雹天氣過程分析．氣象，2013，39（7）：874～882.

[2]俞小鼎．強(qiáng)對流天氣臨近預(yù)報．全國氣象部門預(yù)報員輪訓(xùn)系列講義，2011：99～100．

[3]吳乃庚，林良勛，馮業(yè)榮，劉運(yùn)策，鄧文劍．2012年初華南“高架雷暴”天氣過程成因分析．氣象，2013，39（4）：410～417.

[4]盛杰，毛冬艷，藍(lán)渝．2010～2012年春季我國冷鋒后部高架雷暴天氣特征．天氣預(yù)報，2013，12，5（6）：65～70.

P458.2

A

1004-7344（2016）15-0314-01

2016-5-10