梅州市分裂型風暴強對流過程分析

張清華++吳建成

摘要 應用多普勒雷達資料和常規(guī)探測資料分析2012年4月10日梅州市強對流天氣過程。中層冷平流和邊界層淺薄冷空氣觸發(fā)對流云團北移并迅速發(fā)展成超級單體，強風暴分裂為左、右移風暴，分別持續(xù)60、30 min，發(fā)展強烈且少見。雷達回波顯示風暴具有強反射率因子、高反射率因子梯度、反中氣旋和中氣旋、低層弱回波區(qū)等，回波頂ET較高、VIL大值、反射率垂直剖面質(zhì)心較高、強回波超過0 ℃等溫線高度等顯示風暴冰雹潛勢。

關(guān)鍵詞 強對流；垂直風切變；上干下濕；分裂型風暴；雷達回波特征；廣東梅州

中圖分類號 P458.1+2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）24-0234-01

2012年4月10日梅州市多普勒雷達觀測到一次分裂超級單體發(fā)展過程，強風暴發(fā)展產(chǎn)生左、右移強風暴，引發(fā)劇烈強對流天氣。超級單體是伴隨一個持久深厚的中氣旋，少數(shù)情況下出現(xiàn)分裂，且強烈發(fā)展的左移風暴少見[1-3]。本文從常規(guī)探測資料和多普勒雷達資料出發(fā)，對這次少見的分裂超級單體環(huán)境和雷達回波特征進行分析，以期為此類天氣預報提供參考。

1 天氣概況

2012年4月10日16：00—18：00梅州市出現(xiàn)局地性強對流天氣。15：30五華縣中北部生成對流云團并迅速發(fā)展成超級單體，16：30分裂，左移單體發(fā)展強烈，移動很快，自西南向東北橫穿梅州市，持續(xù)60 min，右移單體移速較慢，持續(xù)30 min，引發(fā)強對流天氣。降水量最大為五華轉(zhuǎn)水鎮(zhèn)，30 min降水30.9 mm，5個站達8級以上大風，14個站達6～8級風，最大陣風出現(xiàn)在雁洋鎮(zhèn)，為29.8 m/s，達11級；17：00梅縣南口鎮(zhèn)觀測到冰雹，最大直徑約20 mm，持續(xù)10 min，同時錄得17.3 m/s大風和21.7 mm/h短時強降水，同時17：00—17：20強風暴分裂左移單體橫掃過此地。

2 環(huán)境背景

2.1 天氣形勢

2012年4月10日8：00—14：00，500 hPa在108°E、25°～35°N有西風短槽東移，槽底相對偏北，華南地區(qū)受副高外圍西南流場控制；850 hPa高壓脊外圍西南氣流控制，風速較小，925 hPa為偏南風，粵東處于變性脊后部，梅州地區(qū)受東南氣流影響，風速不大。各層在華南均無明顯天氣系統(tǒng)活動，風場順暢，除500 hPa短波槽東移，無明顯對流發(fā)展的天氣系統(tǒng)（圖1）。

2.2 垂直風切變和不穩(wěn)定層結(jié)

10日8：00梅州市附近4個探空站垂直風切變較強，其中河源地面一致為東南風，925 hPa為南風，850 hPa為西南風，500 hPa為西南偏西風，風速隨高度增加，風速切變大，風向隨高度順轉(zhuǎn)；300～400 hPa為西風或西偏北風，300 hPa以上為西南風，風向隨高度逆轉(zhuǎn)，風速隨高度加大。15：30對流云團移向東北時迅速發(fā)展成超級單體，16：30分裂為左、右移單體并形成強風暴，分別約維持60、30 min，左移單體發(fā)展強烈，持續(xù)時間更長。

2012年4月10日8：00，4個探空站CAPE值為0，由于4月早晨氣溫偏低，氣溫抬升很難計算熱力不穩(wěn)定潛勢，對流前梅州晴空無云，強加熱使梅縣14：00氣溫升到31 ℃，潛在不穩(wěn)定能量增加。4個探空站露點線和溫度線都呈明顯上干下濕層結(jié)狀態(tài)，低層有≥90%大值中心，800 hPa以上濕度遞減變小。

2.3 觸發(fā)機制

10日14：00，500 hPa和925 hPa有冷平流，850 hPa溫度平流不明顯；沿116°E、24°～25°N 900 hPa以下和400～500 hPa存在冷平流。邊界層淺薄冷空氣觸發(fā)地面暖濕氣流抬升，中層冷空氣則有利于強對流天氣形成[4-5]。

3 雷達資料分析

3.1 反射率因子和徑向速度演變

2012年4月10日16：50—17：30超級單體分裂成左、右移2個單體，左移單體發(fā)展強烈，伴隨一反中氣旋沿西南風左側(cè)向東北向移動，持續(xù)60 min，較為罕見；右移單體伴隨一中氣旋沿西南風右側(cè)東北向移動，維持30 min。2個單體最大反射率因子>55 dBZ，強回波區(qū)反射率因子梯度較大；中氣旋和中反氣旋移動速度和位置對應2個分裂單體反射率因子大值中心。

3.2 冰雹潛勢

實況觀測冰雹時，強回波區(qū)最大組合反射率因子達67 dBZ，回波頂高14.3 km，VIL 53 kg/m2，17：00 VIL密度>4 g/m3。16：30，3 km CAPPI圖中最大反射率因子達71 dBZ；反射率因子質(zhì)心較高，強回波≥45 dBZ垂直伸展至6～9 km。結(jié)合10日汕頭探空可知，>0 ℃等溫線高度在4 km左右，對流單體有一定冰雹潛勢。

4 結(jié)論

分析結(jié)果表明，梅州市垂直風切變較強，低空風向隨高度順轉(zhuǎn)，高空風向隨高度逆轉(zhuǎn)；大氣層結(jié)上干下濕，地面增溫劇烈增強對流潛勢；邊界層冷空氣觸發(fā)地面暖濕氣流抬升，利于形成強對流天氣。超級單體在16：30分裂成左移和右移風暴，左移風暴發(fā)展強烈，伴隨一反中氣旋，較為少見；右移風暴伴隨一中氣旋維持30 min。雷達回波特征顯示強反射率因子、高反射率因子梯度、反中氣旋和中氣旋、低層弱回波區(qū)等，回波頂ET較高、VIL大值、反射率垂直剖面質(zhì)心較高、強回波伸展>0 ℃等溫線高度等顯示出風暴冰雹潛勢[6]。

5 參考文獻

[1] 俞小鼎，姚秀萍，熊廷南，等.多普勒天氣雷達原理與業(yè)務應用[M].北京：氣象出版社，2006.

[2] 陳曉燕，付瓊，岑啟林，等.黔西南州一次分裂型超級單體風暴環(huán)境條件和回波結(jié)構(gòu)分析[J].氣象，2011（4）：423-431.

[3] 牛淑貞，鮑向東，喬春貴，等.強對流風暴新一代雷達產(chǎn)品特征分析[J].氣象，2008（7）：92-100.

[4] 韓雷，俞小鼎，鄭永光，等.京津及鄰近地區(qū)暖季強對流風暴的氣候分布特征[J].科學通報，2009（11）：1585-1590.

[5] 龔佃利，吳增茂，傅剛.一次華北強對流風暴的中尺度特征分析[J].大氣科學，2005（3）：453-464.

[6] 李曉霞，王有生，朱擁軍，等.一次強對流風暴的新一代天氣雷達特征分析[J].干旱氣象，2007（2）：35-42.