一次持續(xù)性強(qiáng)對流天氣過程的成因分析

劉漩

摘 要：通過對常規(guī)資料、地面加密資料、多普勒雷達(dá)資料的分析，對2006年6月25日陜西省的一次持續(xù)性強(qiáng)對流天氣過程進(jìn)行了成因分析。分析表明：此次持續(xù)性的強(qiáng)對流天氣根本原因看來自蒙古的冷渦環(huán)流，從冷渦底部分裂的下滑冷槽是強(qiáng)對流天氣的影響源。24日的強(qiáng)對流天氣是生命史達(dá)六小時(shí)左右的β中尺度雹暴云團(tuán)造成的，25日則是10小時(shí)左右α中尺度颮線云團(tuán)造成的。地面輻合射干線是出發(fā)強(qiáng)對流天氣的原因之一。

關(guān)鍵詞：持續(xù)性；強(qiáng)對流；成因分析

0 引言

持續(xù)的強(qiáng)對流天氣的特點(diǎn)是影響范圍小、發(fā)展速度快、持續(xù)時(shí)間短，隨之伴隨的有雷暴、暴雨、冰雹、龍卷風(fēng)等自然災(zāi)害。陜西省處于中國西北地區(qū)，包括干旱和半干旱區(qū)域，自然條件惡劣，春夏季節(jié)經(jīng)常發(fā)生的強(qiáng)對流氣象災(zāi)害給陜西省的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民的生活造成了極大的威脅。由于強(qiáng)對流天氣是嚴(yán)重的局部性災(zāi)害，因此本文利用常規(guī)資料、地面加密資料等資料分析，對此次對流天氣的環(huán)境背景進(jìn)行研究，意在探討造成陜西強(qiáng)對流天氣的發(fā)生環(huán)境場條件，以及觸發(fā)機(jī)制，并找出25日強(qiáng)對流天氣明顯增強(qiáng)的原因，進(jìn)而提高對此類天氣的認(rèn)識，為以后持續(xù)性對流天氣的預(yù)報(bào)做參考依據(jù)。

1 持續(xù)性強(qiáng)對流天氣特點(diǎn)

1.1 特點(diǎn)

強(qiáng)對流天氣一般發(fā)生突然、天氣劇烈、破壞力十分強(qiáng)，并伴有雷雨大風(fēng)、冰雹、龍卷風(fēng)等災(zāi)害的局部性對流災(zāi)害天氣。伴隨雷暴現(xiàn)象的對流性大風(fēng)（≥17.2m/s）、冰雹、短時(shí)強(qiáng)降水（≥20mm/h）（≥17.2m/s）、冰雹、短時(shí)強(qiáng)降水（≥20mm/h），是破壞性和殺傷力極大的災(zāi)害性天氣。一般強(qiáng)對流天氣發(fā)生于中小尺度天氣系統(tǒng)，空間范圍小，大多在十幾公里以內(nèi)，具有超強(qiáng)的突發(fā)性，發(fā)生時(shí)間有時(shí)僅僅幾分鐘，世界將其列為僅次于熱帶氣旋、地震、洪澇之后的第四大殺傷性強(qiáng)的災(zāi)害性天氣。

2.2 形成原因

強(qiáng)對流是空氣進(jìn)行強(qiáng)烈的垂直運(yùn)動造成的天氣，尤其是在夏天，白天地面溫度上升，放出大量的長波輻射，導(dǎo)致大氣加熱，溫度不斷上升，當(dāng)近地面的空氣溫度達(dá)到一定的熱量，就會膨脹變形，產(chǎn)生不穩(wěn)定狀態(tài)，于是出現(xiàn)強(qiáng)烈的向上垂直運(yùn)動，導(dǎo)致形成一個(gè)向上運(yùn)動的濕熱空氣流，當(dāng)運(yùn)動到一定的高度，溫度開始下降，于是空氣中的水蒸氣就凝結(jié)成水滴，但由于持續(xù)的上升氣流，導(dǎo)致水滴無法下落，在期間如此反復(fù)循環(huán)，形成巨大的水滴，直到高空氣流無法支撐，水滴便開始下降，并且水滴體積明顯較大。

2 對流環(huán)境條件分析

2.1 500hPa形勢分析

如圖1所示，西西伯利亞和貝加爾湖西部有高壓脊發(fā)展，并且迅速發(fā)展成為阻塞高壓，在我國東北到蒙古一帶形成東西向的低壓帶，中心向東移動發(fā)展為冷渦，副熱帶高壓在我國境內(nèi)表現(xiàn)為明顯的西高東低形勢。隨后高空冷渦向東移動，在25日移動到蒙古東部，我國華北一帶，由于持續(xù)的阻塞形勢，導(dǎo)致高壓脊前冷空氣不斷下降，形成冷性氣團(tuán)，構(gòu)成了蒙古冷渦的天氣形勢。隨著冷性低氣壓團(tuán)的南下，由于西風(fēng)帶鋒區(qū)激發(fā)波動，提供了足夠的動力，使得蒙古冷渦底部不斷分裂的下滑冷槽入侵我國陜西中北部，造成持續(xù)三天的強(qiáng)對流天氣。

2.2 強(qiáng)天氣綜合分析

由圖2可知，23日200hPa高空有西部和東部兩支肌瘤，東西跨度大，由新疆延展至朝鮮半島；500hPa在烏蘭巴托、銀川一線，以及濟(jì)南、南陽、達(dá)州一線，溫度槽在蒙古南部到我國寧夏一帶；700hPa位置在蒙古、陜西、隴東一線，陜西處于槽前偏南風(fēng)及暖脊中。

24日200hPa東部急流中西段明顯向南部壓進(jìn)，至山西中部經(jīng)過河北南部、山東半島到朝鮮半島一帶；500hPa向東移動，在北京、徐州、漢口一線，為明顯的前傾槽特征；850hPa在陜西上空沒有切變，從北到南有一條干線。相比較23日，顯著濕區(qū)的位置變化不大。

25日則分別是：200hPa東部急流西段南下，山西南部、河南南部、渤海、朝鮮半島一帶；500hPa地槽偏東，在錦州、徐州、漢口一線，溫度槽處于內(nèi)蒙古中部到陜西中南部上空；700hPa地槽在蒙古河套、隴東、甘南一線；850hPa從北京、山西北部、陜西中部有切變，從干線分析，25日陜西及周邊地區(qū)又兩條干線，分別位于山西北部和關(guān)中東部。

23日到25日出現(xiàn)了強(qiáng)達(dá)200hPa的高空急流并持續(xù)向南進(jìn)行壓縮式的運(yùn)行，其中出現(xiàn)于陜西中北部的急流以西左前以及東右后的方向進(jìn)行運(yùn)動，如此一來就對對流運(yùn)動造成發(fā)展，導(dǎo)致陜西上空出現(xiàn)上冷而下熱的天氣，再加之干線能量釋放的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致陜西出現(xiàn)持續(xù)三天的強(qiáng)對流天氣。

2.3 溫度環(huán)境條件分析

如圖3所示，溫度平流造成大氣層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，形成逆溫層。23日在陜西北部、中部107°到111°E低層850hPa有弱暖平流，在109°E400hPa有一個(gè)冷平流中心。就溫度平流分布而言，23日以及24日以此出現(xiàn)暖、強(qiáng)冷以及強(qiáng)暖氣流的分布，這表明前兩天所出現(xiàn)的低層嚴(yán)重的不穩(wěn)定，進(jìn)而導(dǎo)致25日出現(xiàn)弱冷、暖、強(qiáng)冷以及強(qiáng)暖氣流的分布，中高層分別有對應(yīng)的冷暖平流強(qiáng)中心，使得25日高層不穩(wěn)定，低層穩(wěn)定，造成大氣不穩(wěn)定。

結(jié)束語：綜上所述，2006年6月23、24、25日出現(xiàn)的持續(xù)性強(qiáng)對流天氣主要影響系統(tǒng)來自蒙古冷渦底部分裂的下滑冷槽。研究發(fā)現(xiàn)，大氣溫度直減率越大越有利雷暴大風(fēng)的伴隨發(fā)生，導(dǎo)致對流天氣愈發(fā)惡劣。同時(shí)得知，地面輻合線或干線是觸發(fā)持續(xù)性強(qiáng)對流天氣的原因之一，也是影響雹暴云團(tuán)產(chǎn)生的直接原因。