華安縣冰雹天氣過(guò)程分析

楊富曾,鄧雙雙，陳蔚琪

（1.華安縣氣象局，福建 華安 363800；2.平和縣氣象局，福建 平和 363000）

1 天氣實(shí)況

2020年3月27日華安縣出現(xiàn)局部地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水、冰雹天氣，中北部地區(qū)普降大到暴雨，全縣7 個(gè)站點(diǎn)24 小時(shí)降水量超過(guò)50 mm，以湖林大坪村73.6 mm 為最大，小時(shí)雨強(qiáng)以仙都33 mm/h 為最大，其中高安、高車、新圩、仙都出現(xiàn)1～2 cm小冰雹，主要發(fā)生在17時(shí)～23時(shí)。

2 環(huán)流特征和影響系統(tǒng)

27日8時(shí)—28日8時(shí)，漳州地區(qū)200 hPa為輻散場(chǎng)；27日8 時(shí)—20 時(shí)華安縣500 hPa 均處在槽前西南氣流控制，28 日8時(shí)已轉(zhuǎn)為槽后西北氣流。27 日8 時(shí)江西至貴州一帶850 hPa有明顯切變線存在，28日8時(shí)切變線壓至廣東北部,漳州位于切變南側(cè)西南氣流影響下，但未形成急流。27 日2 時(shí)，地面冷鋒在江西浙江一帶，27 日14 時(shí)，西南地區(qū)地面低壓向東延伸，同時(shí)午后地面溫度達(dá)到28℃左右，為傍晚的對(duì)流過(guò)程提供了很好的熱力條件。28 日2 時(shí)，地面冷鋒到達(dá)南海海面，此過(guò)程趨于結(jié)束。

3 物理量分析

3.1 動(dòng)力條件

3.1.1 散度

散度是表征流體水平輻散程度的物理量[1]。從散度場(chǎng)看，27 日20 時(shí)，漳州850 hPa 處-16～-20 輻合區(qū)，500 hPa 處于輻合區(qū)，200 hPa 處于輻合和輻散區(qū)之間。漳州處于高層輻散、低層輻合配置中，高層散度與低層散度差較大，且對(duì)流層高層輻散比中低層的輻合明顯的多，有利于上升運(yùn)動(dòng)維持、強(qiáng)對(duì)流發(fā)展與維持。

3.1.2 垂直上升速度

漳州地區(qū)850 hPa、700 hPa、500 hPa 均為一致垂直上升運(yùn)動(dòng)[2]，最大上升區(qū)在500 hPa，27 日8 時(shí)500 hPa 垂直速度在-8～-12 Pa/s，27 日20 時(shí)在-28～-32 Pa/s，垂直速度明顯加強(qiáng)。中高層均為較強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)了過(guò)冷層中的水汽的不斷積聚，為雹胚的產(chǎn)生和發(fā)展創(chuàng)造有利的動(dòng)力條件。

3.2 能量條件

3.2.1 假相當(dāng)位溫

假相當(dāng)位溫θse是表征大氣溫度、氣壓、濕度的綜合的物理量[3]。從27 日20 時(shí)假相當(dāng)位溫場(chǎng)來(lái)看，滿足Δθse（500～850 hPa）<0 的大氣層結(jié)不穩(wěn)定狀態(tài)判據(jù)，具備發(fā)生強(qiáng)對(duì)流天氣不穩(wěn)定層結(jié)。

3.2.2 T-lnp圖

27日8時(shí)廈門(mén)探空?qǐng)D有“上干下濕”濕度結(jié)構(gòu)，且狀態(tài)曲線位于層結(jié)曲線右側(cè)，具有正不穩(wěn)定能量，對(duì)發(fā)展對(duì)流非常有利，20 時(shí)該濕度結(jié)構(gòu)仍然較明顯。27 日8 時(shí)K 指數(shù)為38℃，沙氏指數(shù)（SI）為-1.27℃，對(duì)流有效位能（CAPE）為1 036.8 J/kg，0℃層高度在4 151.3 m，-20℃層高度在7 104.6 m。20 時(shí)K 指數(shù)為37℃，SI 為-0.45℃，CAPE 值為257.5 J/kg，0℃層高度在4 249.4 m，-20℃層高度在7 510.0 m。不穩(wěn)定能量仍維持較好，為夜間在仙都發(fā)生冰雹天氣提供一定能量。

3.3 水汽條件

3.3.1 比濕

比濕[4]是指某容積中空氣總質(zhì)量的比值，表征空氣濕度主要物理量之一。從27 日8 時(shí)—20 時(shí)850 hPa 的比濕場(chǎng)上看，漳州地區(qū)的比濕均處在10～11g/kg，在3月該比濕較大，為冰雹的發(fā)生提供了充足水汽條件。

3.3.2 水汽通量散度

從27 日08 時(shí)的850 hPa 水汽通量散度看，中北部地區(qū)處在-4×10-7～-8×10-7g·s-1·cm-2·hPa-1，至20時(shí)中北部地區(qū)處在-16×10-7～-20×10-7g·s-1·cm-2·hPa-1，水汽輻合加強(qiáng)，為冰雹及降水的發(fā)生提供了良好水汽條件。

4 雷達(dá)特征分析

27 日共有兩個(gè)時(shí)段出現(xiàn)冰雹天氣，分別為17 時(shí)58 分高安鎮(zhèn)、新圩鎮(zhèn)出現(xiàn)小冰雹、21 時(shí)53 分在仙都鎮(zhèn)出現(xiàn)小冰雹。從組合反射率因子看，17 時(shí)26 分在南靖境內(nèi)形成回波單體；17 時(shí)37 分進(jìn)入高安境內(nèi)，剛進(jìn)入高安時(shí)回波略有減弱；17 時(shí)48 分回波開(kāi)始加強(qiáng)，逐漸向東北方向移動(dòng)，最大反射率均保持在67～71 dBZ，并且在高安鎮(zhèn)、高車鄉(xiāng)內(nèi)持續(xù)了4個(gè)體掃，17時(shí)59 分組合反射率60 dBZ 以上范圍達(dá)到最大，約10 km 左右；液態(tài)含水量（VIL）迅速增加到30 kg/m2左右，最大回波頂高達(dá)到11 km 以上，使得高安鎮(zhèn)、高車鄉(xiāng)產(chǎn)生冰雹，與收集到冰雹的時(shí)間相對(duì)應(yīng)。從17時(shí)54分雷達(dá)剖面圖1看，反射率因子核強(qiáng)度達(dá)65 dBZ以上并存在一個(gè)明顯的穹窿和懸垂回波，表明上升氣流非常強(qiáng)烈；17 時(shí)59 分有界弱回波及懸垂回波下沉，表明開(kāi)始產(chǎn)生冰雹。隨后緩慢向東北方向移動(dòng)，于19時(shí)6分回波移出華安縣境內(nèi)。

圖1 因子剖面圖Fig.1 The factor section

20 時(shí)18 分漳平境內(nèi)的回波進(jìn)入湖林鄉(xiāng)境內(nèi)，20 時(shí)35 分加強(qiáng)至60 dBZ以上，并與西南方向回波合并，形成帶狀回波。20時(shí)41分南靖境內(nèi)強(qiáng)回波進(jìn)入馬坑高安境內(nèi)，55 dBZ回波在高馬線保持6個(gè)體掃，21時(shí)19分與湖林鄉(xiāng)連成帶狀回波并逐漸東移。21時(shí)31分回波強(qiáng)度均達(dá)到65 dBZ左右，持續(xù)2個(gè)體掃；21 時(shí)47 分移動(dòng)至綿良村、仙都境內(nèi)，最大反射率70 dBZ，并持續(xù)5 個(gè)體掃。VIL 在21 時(shí)42 分達(dá)30 kg/m2，21 時(shí)47 分迅速下降至20 kg/m2，回波于22時(shí)9分移出仙都境內(nèi)。

5 總結(jié)

從形勢(shì)場(chǎng)來(lái)看，此次冰雹天氣過(guò)程是高空槽東移，低層切變南側(cè)西南氣流控制，配合地面倒槽共同影響的一次短時(shí)強(qiáng)天氣過(guò)程。從探空?qǐng)D分析，8時(shí)大氣處在不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，當(dāng)午后最高溫度達(dá)到28℃以上時(shí)，需要特別注意對(duì)流天氣可能帶來(lái)不利的影響。

此次過(guò)程，高層輻散、低層輻合的配置，提供了有力的動(dòng)力條件；比濕達(dá)到10～11 g/kg，配合水汽輻合，為此次過(guò)程提供了較好的水汽條件。在今后預(yù)報(bào)服務(wù)過(guò)程中，春季比濕達(dá)到10 g/kg以上需引起預(yù)報(bào)員關(guān)注，在3月K指數(shù)達(dá)到37℃，SI為負(fù)值，同時(shí)0℃層在4 km 左右時(shí)，應(yīng)該要考慮是否會(huì)產(chǎn)生冰雹天氣。

組合反射率因子強(qiáng)度達(dá)到65 dBZ 以上，并持續(xù)4 個(gè)體掃，要注意是否產(chǎn)生冰雹。液態(tài)含水量在冰雹生成階段會(huì)迅速上升，開(kāi)始降落時(shí)又迅速下降。要關(guān)注回波是否出現(xiàn)有界弱回波區(qū)和懸垂回波，一般從出現(xiàn)回波到冰雹降落會(huì)間隔10 min左右，可為服務(wù)爭(zhēng)取一定時(shí)間。