云南省2016年夏季冰雹天氣過(guò)程分析

戚司棋

摘? 要：綜合利用NECP再分析資料、常規(guī)氣象觀(guān)測(cè)資料和曲靖雷達(dá)站的多普勒雷達(dá)資料，對(duì)2016年7月10日發(fā)生在云南省富源縣的冰雹天氣進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：此次冰雹天氣是在變形場(chǎng)背景下產(chǎn)生的，中高層的西北氣流攜帶冷平流與減弱的熱帶低壓外圍的高能高濕氣流相互作用觸發(fā)對(duì)流風(fēng)暴。中層的逆溫層使低層的不穩(wěn)定能量不斷積聚，較強(qiáng)的垂直速度引起上升運(yùn)動(dòng)，促使對(duì)流加強(qiáng)發(fā)展。垂直風(fēng)切變使高低層發(fā)生能量交換，激發(fā)對(duì)流不穩(wěn)定能量釋放，促使強(qiáng)對(duì)流天氣爆發(fā)和冰雹的生長(zhǎng)。從雷達(dá)回波強(qiáng)度圖上看，冰雹云有較強(qiáng)的回波，最大值為63.5dBZ;強(qiáng)回波頂高度最大值為17.3km。伴隨有“V”型缺口和高懸的強(qiáng)回波特征。從徑向速度圖上看，強(qiáng)回波處存在中尺度輻合、中氣旋和逆風(fēng)區(qū)，符合冰雹回波的速度特征。

關(guān)鍵詞：冰雹;云南省;物理量場(chǎng);雷達(dá)回波

1 引言

云南省東部地形波狀起伏，平均海拔2000m左右，西部為橫斷山脈縱谷區(qū)，高山與峽谷相間，相對(duì)高度的落差較大。這樣強(qiáng)大的地形作用使得冰雹天氣頻繁發(fā)生，對(duì)云南省造成了很?chē)?yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。本文對(duì)這次冰雹天氣過(guò)程進(jìn)行分析，為云南的冰雹預(yù)警、防災(zāi)減災(zāi)提供參考。

2 環(huán)流形勢(shì)分析

我國(guó)新疆地區(qū)為低槽控制，東北地區(qū)為高脊控制，青藏高原、印度半島及孟加拉灣等地受低壓影響，華南和華東等地受臺(tái)風(fēng)減弱的熱帶低壓影響，華中地區(qū)有一個(gè)高壓，云南處于一個(gè)變形場(chǎng)中。

3 物理量場(chǎng)分析

3.1 假相當(dāng)位溫

云南省在1000hPa-600hPa上從南到北θse都隨高度減小，表明對(duì)流層中低層的大氣具有明顯的對(duì)流不穩(wěn)定特征。700hPa以下θse的梯度較大，說(shuō)明邊界層大氣對(duì)流不穩(wěn)定的特征更加明顯，降雹區(qū)（105°E）的θse能量鋒區(qū)很強(qiáng)。

3.2 相對(duì)濕度

降雹地區(qū)（105°E）850hPa以下的相對(duì)濕度大于90%，濕度較大;500hPa的相對(duì)濕度為50%。從整個(gè)濕度情況來(lái)看，降雹地區(qū)的大氣處于上干下濕的狀態(tài)，有利于對(duì)流天氣的發(fā)生。

3.3 垂直速度

10日08時(shí)（圖左）冰雹發(fā)生區(qū)（105°E），1000hPa—850hPa大氣處于上升運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定區(qū)，850hPa—500hPa為下沉運(yùn)動(dòng)區(qū)，最大上升速度位于925hPa附近，最大值達(dá)-0.04hPa/s。10日14時(shí)（圖右）冰雹發(fā)生區(qū)1000hPa—100hPa大氣都處于上升運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定區(qū)，最大上升速度位于250hPa附近，最大值達(dá)-0.14hPa/s，說(shuō)明冰雹發(fā)生區(qū)產(chǎn)生強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)，為冰雹的產(chǎn)生提供動(dòng)力條件。

4 雷達(dá)回波分析

4.1 基本反射率

16時(shí)14分02秒富源縣以南有兩個(gè)對(duì)流單體生成，最大回波強(qiáng)度為63.5dBZ，此后這些單體都往富源的西南部移動(dòng)。16時(shí)59分02秒富源縣以南有三個(gè)對(duì)流單體，最大回波強(qiáng)度為63dBZ，從圖中可看出弱的旁瓣回波。17時(shí)21分32秒三個(gè)單體合并，最大回波強(qiáng)度為67dBZ。17時(shí)27分09秒，從圖中可以看出回波出現(xiàn)“V”型缺口。

4.2 平均徑向速度

16時(shí)42分09秒，A處出現(xiàn)明顯的反氣旋式輻合，B處和C處基本處于負(fù)速度區(qū)。17時(shí)04分39秒，A處出現(xiàn)輻散，C處出現(xiàn)氣旋式輻合，A處和C處的風(fēng)速區(qū)逐漸相連。17時(shí)21分32秒，此時(shí)合并的對(duì)流單體的強(qiáng)回波中心處于氣旋性流場(chǎng)中（A處）。17時(shí)27分09秒，從圖中可看出明顯的中氣旋（A處），A處大片的正速度區(qū)中出現(xiàn)了負(fù)速度，速度為-13.5m/s，說(shuō)明此處存在逆風(fēng)區(qū)，逆風(fēng)區(qū)的出現(xiàn)影響了水平輻合輻散的強(qiáng)弱分布，造成中尺度垂直環(huán)流的形成，云體將會(huì)發(fā)展。

4.3 回波頂高度

16時(shí)08分25秒，最大回波頂高度為13.3km，之后的回波頂高度維持在13km。16時(shí)59分02秒，回波頂高度升高，17時(shí)21分32秒，回波頂高度達(dá)到最大值17.3km，此時(shí)是對(duì)流云團(tuán)合并加強(qiáng)時(shí)期，之后回波頂高度有所減小，但在17時(shí)55分32秒又升高至17.4km，此時(shí)是分離后的對(duì)流單體在東移的過(guò)程中加強(qiáng)的時(shí)期。

4.4 風(fēng)廓線(xiàn)

16：47-17：27這個(gè)時(shí)段2km-3km是偏南風(fēng)，3km-5km順轉(zhuǎn)為西北風(fēng)， 5km-7km逆轉(zhuǎn)為西南風(fēng)。說(shuō)明在低層有暖平流，高層有冷平流，使大氣層結(jié)趨向不穩(wěn)定。在3.4km處存在風(fēng)切變，切變強(qiáng)度為32m/s，加強(qiáng)對(duì)流。

結(jié)論

（1）此次冰雹天氣過(guò)程是在變形場(chǎng)引起鋒生的背景下產(chǎn)生的，高層的西北氣流攜帶冷平流與減弱的熱帶低壓外圍高能高濕氣流相互作用觸發(fā)對(duì)流風(fēng)暴。

（2）降雹地區(qū)的中低層有較強(qiáng)的假相當(dāng)位溫能量鋒區(qū)。中層的逆溫層使得低層的不穩(wěn)定能量不斷積聚，較強(qiáng)的垂直速度引起上升運(yùn)動(dòng)，且將水汽源源不斷得向上輸送，促使對(duì)流加強(qiáng)發(fā)展。合適的0℃高度層和-20℃高度層以及“上干下濕”的不穩(wěn)定層結(jié)有利于冰雹的生長(zhǎng)。

（3）從雷達(dá)回波特征分析看，冰雹云回波具有較高的基本反射率因子值，均大于50dBZ。降雹過(guò)程中，對(duì)流單體出現(xiàn)多次合并加強(qiáng)現(xiàn)象，且回波具有“V”型缺口和高懸回波特征，強(qiáng)度在63dBZ。從徑向速度看，強(qiáng)回波處存在輻合和逆風(fēng)區(qū)。

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