一次浙南冰雹過程分析
——以2021年5月10日為例

民航溫州空管站 劉松波

一、天氣過程概況

5月10日下午，浙南大部普降冰雹，并伴有8-9級雷雨大風，部分站點風力達11級。從14:00開始，浙南強對流陸續(xù)出現(xiàn)，14:30左右衢州率先出現(xiàn)小冰雹，隨后金華武義和永康、溫州文成、麗水青田、溫州永嘉與麗水縉云交界、麗水龍泉等相繼出現(xiàn)冰雹天氣。其中，麗水青田冰雹持續(xù)時間較長，大約20分鐘左右，冰雹直徑3厘米，溫州瑞安出現(xiàn)兩次冰雹，一次于14:50左右出現(xiàn)在瑞安高樓鎮(zhèn)，持續(xù)10分鐘左右，第二次在17:30左右出現(xiàn)。

二、天氣形勢分析

14時，500百帕脊后槽前偏西到西南氣流，夜里槽線緩慢東移動；700百帕華南西南急流明顯，浙南位于急流出口區(qū)左側，夜里維持；850百帕浙南位于切變南側，西南氣流，下午至夜里沿海西南氣流加強為急流，浙南位于低空急流左側；925百帕浙南下午至夜里均位于切變南側低壓槽區(qū)，沿海超低空西南急流左側；地面低壓槽東伸發(fā)展。此次過程整體形勢場較單一，槽脊活動區(qū)偏北，但浙南位于較寬廣的槽前西南氣流抬升區(qū)域，且低層暖區(qū)北頂控制浙南，中低層急流出口區(qū)左側，近地層沿海西南急流左側。

三、雷暴三要素暨物理量場分析

（一）水汽條件

5月10日14-17時水汽絕對值925百帕以下較好，925百帕比濕>15,1000百帕>16,850百帕以上逐漸偏干，屬于典型的上干下濕模型。2米相對濕度看，大值區(qū)位于衢州南側，橫貫麗水大部，至溫州中北部到臺州南側一帶，相對濕度大值區(qū)與強雷暴落區(qū)基本一致。925百帕水汽通量散度看，大值區(qū)自西向東移動，14時中心位于麗水中部及麗水、臺州、溫州交界一帶，17時中心東移至麗水青田、溫州瑞安及溫臺交界，水汽輻合大值區(qū)時間節(jié)點與冰雹起止節(jié)點一致?？傊隳纤麠l件絕對值和相對值均較好，且大值區(qū)域與強雷暴冰雹落區(qū)正相關，水汽輻合的大值區(qū)域也與冰雹落區(qū)有較好的重合。

（二）不穩(wěn)定層結

不穩(wěn)定能量常用CAPE指數(shù)及K指數(shù)衡量，根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律，CAPE指數(shù)大于1000、K指數(shù)大于35K，有利于雷暴發(fā)生[1-2]。5月10日CAPE指數(shù)方面，14時大值區(qū)位于溫州瑞安一帶（與瑞安第一次冰雹時間一致），該區(qū)域CAPE值大于1800，17時（圖1a）大值區(qū)范圍明顯增大，中心位于衢州、金華山區(qū)及麗水中部至溫州中部一帶，CAPE值大于2400，與第二段強雷雨冰雹區(qū)有所重疊。K指數(shù)方面，14時浙江西南部均大于38K，42K以上區(qū)域基本位于麗水境內(nèi)，17時大值區(qū)略微東移北抬覆蓋衢州、金華交界及麗水大部、溫州中北部?？傊?，雷暴區(qū)域CAPE、K指數(shù)均較大，大值區(qū)延伸方向與強雷暴及冰雹發(fā)生及移動方向一致。

圖1 17時CAPE指數(shù)（a）及抬升指數(shù)（b）

（三）抬升觸發(fā)條件

抬升觸發(fā)條件一般分為動力抬升和熱力抬升，通常用抬升指數(shù)、對流溫度、對流凝結高度等衡量。抬升指數(shù)方面，10日14時浙南區(qū)域大致在-3至-5之間，雷雨概率較大，17時抬升指數(shù)增大至-4至-6（圖1b），強雷雨概率進一步加大，極值位于衢州與金華交界及麗水與溫州中部交界，基本與CAPE大值區(qū)一致，與冰雹區(qū)域較好重合。熱力抬升方面，麗水及溫州西側，10日14-17時對流凝結高度低于900百帕，浙江大部850百帕與500百帕溫度差大于26度，上冷下暖，地面14時35度以上高溫區(qū)域集中于麗水、金華交界，強對流發(fā)生區(qū)域14時氣溫達33度以上，熱力抬升明顯。散度方面，14時輻合區(qū)域覆蓋麗水至金華大部，17時輻合區(qū)東移覆蓋麗水、溫州、臺州交界。垂直速度方面，17時大值區(qū)位于麗水、溫州交界?？傊瑒恿μ蜔崃μ龡l件均較好，較低的對流凝結高度，上冷下暖、低層輻合、高層輻散，有利于抬升觸發(fā)對流。

四、雷達回波及衛(wèi)星云圖分析

以麗水青田冰雹為例，從17:10時衛(wèi)星云圖看，強雷雨盛區(qū)位于麗水、溫州交界，青田南側，塊狀對流云團明顯，云頂凹凸不平，上沖云頂維持時間較長，暗影時現(xiàn)。17:16時組合反射率（圖2a）極大值超過65DBZ，回波頂高大于17Km，且有明顯大冰雹特征——三體散射指狀回波。PPI多仰角反射率可以看出，弱回波區(qū)和回波懸垂明顯。2.4仰角速度圖上，該區(qū)域有明顯的中氣旋(圖2b左下角)，且負速度中心超過15m/s，強度非常大，中氣旋右上角還有明顯的逆風區(qū)，逆風區(qū)也是強雷暴多發(fā)區(qū)域。17:16時2.4度仰角雙偏振雷達回波CC在0.90-0.94，KDP缺值或大于0.5deg/km，ZDR在2dB左右，根據(jù)雙偏振統(tǒng)計規(guī)律[3]，大概率出現(xiàn)大冰雹加強降水，雙偏振粒子分類產(chǎn)品同樣顯示降水形態(tài)為大冰雹和大雨滴，麗水青田實測冰雹直徑3厘米以上，與雷達結論一致?？傊舜伪⑦^程衛(wèi)星云圖強對流特征明顯，傳統(tǒng)多普勒產(chǎn)品冰雹特征明顯，雙偏振產(chǎn)品表明降水形態(tài)為大冰雹混合強降水。

圖2 17:16組合反射率左（a）及2.4仰角徑向速度右（b）

五、小結

（1）本次過程浙南位于較寬廣的槽前西南氣流抬升區(qū)域，且低層暖區(qū)北頂控制浙南，中低層急流出口區(qū)左側，近地層沿海西南急流左側。（2）浙南水汽條件絕對值和相對值均較好，且大值區(qū)域與強雷暴冰雹落區(qū)正相關，水汽輻合的大值區(qū)域也與冰雹落區(qū)有較好的重合。（3）雷暴區(qū)域CAPE、K指數(shù)均較大，大值區(qū)延伸方向與強雷暴及冰雹發(fā)生及移動方向一致。（4）動力抬升和熱力抬升條件均較好，較低的對流凝結高度，上冷下暖、低層輻合、高層輻散，有利于抬升觸發(fā)對流。（5）此次冰雹過程衛(wèi)星云圖強對流特征明顯，傳統(tǒng)多普勒產(chǎn)品冰雹特征明顯，雙偏振產(chǎn)品表明降水形態(tài)為大冰雹混合強降水。