2015—07—29山西省晉中市強(qiáng)對流天氣過程分析

孫夢霞

摘 要：利用常規(guī)觀測資料、NCEP再分析資料等分析2015-07-29山西省晉中市強(qiáng)對流天氣過程，結(jié)果表明，這次強(qiáng)對流天氣主要是受西風(fēng)槽和副熱帶高壓外圍暖濕氣流的共同影響，伴隨強(qiáng)降雨和雷雨大風(fēng)。主要影響系統(tǒng)是西風(fēng)槽、切變線和低空急流；低空急流促進(jìn)熱力不穩(wěn)定增長、水汽輸送和低空垂直切變線維持，釋放不穩(wěn)定能量增強(qiáng)抬升運(yùn)動，促進(jìn)強(qiáng)對流天氣發(fā)生發(fā)展；充沛的水汽和穩(wěn)定水汽輸送是產(chǎn)生大范圍強(qiáng)降水天氣的必要條件；強(qiáng)大的氣旋式切變和濕斜壓，在熱力和動力共同作用下促使上升運(yùn)動增強(qiáng)，觸發(fā)不穩(wěn)定能量釋放，在山西省晉中市北部形成強(qiáng)降雨中心。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)對流天氣；環(huán)流形勢；物理量場；西風(fēng)槽

中圖分類號：P458.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.11.027

強(qiáng)對流天氣是指出現(xiàn)短時強(qiáng)降水、雷雨大風(fēng)、冰雹和龍卷風(fēng)等現(xiàn)象的災(zāi)害性天氣，通常出現(xiàn)在對流云系或單體對流云塊中，主要受中小尺度天氣系統(tǒng)影響所致。這種天氣下的水平尺度低于200 km，有的甚至只有幾千米，它的主要特點(diǎn)是影響范圍小、發(fā)展速度快、持續(xù)時間短、危害嚴(yán)重。雖然說強(qiáng)對流天氣是一種局部災(zāi)害性天氣，但也是最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。近年來，越來越多的氣象學(xué)者對強(qiáng)對流天氣進(jìn)行了大量研究，并得出了許多有意義的結(jié)論。例如，王堅(jiān)紅等對2008-06-25天津的強(qiáng)對流降水過程進(jìn)行研究，得出了中尺度露點(diǎn)鋒是此次強(qiáng)對流降水的重要機(jī)制，其對應(yīng)的低層氣流輻合所形成的強(qiáng)烈上升運(yùn)動及相對應(yīng)的強(qiáng)烈發(fā)展的對流云團(tuán)，是此次天津強(qiáng)對流降水的直接影響系統(tǒng)；張凌云等對柳州“2012.4.12”強(qiáng)對流天氣過程進(jìn)行了診斷分析，得出了此次強(qiáng)對流天氣發(fā)生在高空槽、低空切變線和地面冷空氣共同影響的大環(huán)流背景下，高低空急流耦合、槽前正渦度平流和鋒面抬升是此次強(qiáng)對流天氣的主要觸發(fā)機(jī)制。2015-07-29，山西省晉中市出現(xiàn)了一次強(qiáng)對流天氣過程，部分地區(qū)出現(xiàn)大風(fēng)天氣。本文針對此次強(qiáng)對流天氣過程進(jìn)行分析，以提升人們對強(qiáng)對流天氣的認(rèn)識，并從中總結(jié)出一些有意義的指標(biāo)，為今后預(yù)報(bào)強(qiáng)對流天氣提供理論依據(jù)。

1 環(huán)流形勢

在強(qiáng)對流天氣出現(xiàn)的過程中，海上副熱帶高壓在日本上空呈塊狀分布，副熱帶高壓外圍的暖濕空氣為強(qiáng)對流天氣的出現(xiàn)提供了充足的水汽和不穩(wěn)定能量。西風(fēng)槽因受到副熱帶高壓的阻擋，在河北、山西交界處始終維持不變。冷空氣在擴(kuò)散的過程中，與副熱帶高壓外圍的暖濕氣流交匯，推動了強(qiáng)對流天氣的發(fā)生、發(fā)展。與此同時，700 hPa低空處的切變線也有重要作用，對水汽輻合和上升運(yùn)動的加強(qiáng)十分有利。

通過分析強(qiáng)對流天氣的中尺度系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)，2017-07-29，500 hPa高空冷槽和850 hPa低空暖槽的重疊區(qū)內(nèi)是發(fā)生強(qiáng)對流天氣的區(qū)域，此時的強(qiáng)對流天氣主要分布在850 hPa低空暖脊左側(cè)的末端。同時，與500 hPa高空干區(qū)和850 hP低空濕區(qū)有很好的對應(yīng)關(guān)系，這種上干冷下暖濕的垂直空間分布形式，促進(jìn)對流不穩(wěn)定層結(jié)的建立。700 hPa中低空以下的西南低空急流仍舊維持穩(wěn)定，此時的晉中市恰好在低空急流的左前方。低層暖濕平流輸送推動了不穩(wěn)定層結(jié)的產(chǎn)生，再加上晉中市在正切變渦度區(qū)內(nèi)，促進(jìn)了對流天氣的發(fā)生、發(fā)展。另外，2015-07-29T23：00，在晉中市上空存在有一輻合中心，地面中尺度輻合線為強(qiáng)對流天氣提供了抬升動力條件。

2 物理量場診斷分析

2.1 熱力條件

在強(qiáng)對流天氣還沒有出現(xiàn)之前，晉中市在副熱帶高壓外圍處，氣溫偏高，2015-07-26—2015-07-29這段時間內(nèi)的氣溫超過34 ℃，高溫天氣使得大量的熱量集聚，有利于后期熱能的轉(zhuǎn)換。在2015-07-29T20：00，850 hPa溫度場中，晉中市大部分地區(qū)在暖舌軸線北側(cè)，同時伴隨有強(qiáng)降水和大風(fēng)等強(qiáng)對流天氣。到了2015-07-30T20：00，暖舌仍舊存在，但強(qiáng)度有明顯的減弱趨勢，晉中市的對流強(qiáng)度減弱。2015-07-29T20：00，850 hPa和500 hPa高空處的溫度均在25 ℃以上，這種垂直的熱力分布為大氣層結(jié)的不穩(wěn)定提供了有利條件。2015-07-29T20：00，低層725 hPa以下的濕度比較大，中層500～700 hPa范圍內(nèi)空氣偏干，這種上濕下干的垂直分布，為強(qiáng)對流天氣的發(fā)生、發(fā)展提供了有利條件。

2.2 水汽條件

由2015-07-29T20：00這個階段850 hPa的水汽通量和風(fēng)場疊加圖可知，這個時段來自南海的大量水汽在水汽通道的作用下一直向北移動，在晉中北部輻合，為晉中市北部地區(qū)的短時強(qiáng)降水提供了充足的水汽條件。結(jié)合850 hPa低空處的比濕場，晉中市上空的比濕都在14 g/kg以上，本地良好的水汽條件與水汽輸送條件的配合，為2015-07-29強(qiáng)降水天氣的發(fā)生、發(fā)展提供了有利條件。

2.3 動力條件

2015-07-29T20：00，此時的晉中市在低空急流軸的左側(cè)，同時，還有強(qiáng)大的氣旋式切變和濕斜壓存在，在熱力和動力的共同作用下，使得上升運(yùn)動增強(qiáng)，觸發(fā)了不穩(wěn)定能量的釋放，晉中市北部地區(qū)出現(xiàn)了強(qiáng)降雨中心。從散度場垂直剖面圖中可以看出，2015-07-29T20：00在晉中市上空存在低空輻合高空輻散，進(jìn)而形成了良好的抽吸作用，強(qiáng)有力的抬升條件進(jìn)一步觸發(fā)了強(qiáng)對流天氣的發(fā)生。

3 結(jié)論

2015-07-29，出現(xiàn)在晉中市的強(qiáng)對流天氣主要是受西風(fēng)槽和副熱帶高壓外圍暖濕氣流的共同影響，伴隨有強(qiáng)降雨和雷雨大風(fēng)，主要影響系統(tǒng)是西風(fēng)槽、切變線和低空急流。

低空急流促進(jìn)了熱力不穩(wěn)定增長、水汽輸送和低空垂直切變線的維持，釋放的不穩(wěn)定能量增強(qiáng)抬升運(yùn)動，在強(qiáng)對流天氣的發(fā)生方面發(fā)揮著非常重要的作用。

本地充足的水汽條件可以引發(fā)局地強(qiáng)降雨天氣，充沛的水汽和穩(wěn)定水汽輸送是產(chǎn)生大范圍強(qiáng)降水天氣的必要條件。

強(qiáng)大的氣旋式切變和濕斜壓存在，在熱力和動力的共同作用下，使得上升運(yùn)動增強(qiáng)，觸發(fā)了不穩(wěn)定能量的釋放，使得晉中市北部地區(qū)出現(xiàn)了強(qiáng)降雨中心。

參考文獻(xiàn)

[1]王堅(jiān)紅，張楠，苗春生，等.天津地區(qū)080625強(qiáng)對流天氣過程的分析[J].大氣科學(xué)學(xué)報(bào)，2011，34（6）.

[2]張凌云，劉蕾，李亞琴，等.柳州“2012.4.12”強(qiáng)對流天氣過程分析[J].氣象研究與應(yīng)用，2013，34（3）.

〔編輯：白潔〕