昌都三次雷暴天氣的對(duì)比分析

次珍

（西藏自治區(qū)昌都市氣象局，西藏 昌都 854000）

1 過程概況

本文利用常規(guī)氣象觀測(cè)資料、衛(wèi)星云圖、探空等選取昌都和類烏齊代表站，對(duì)2020 年7 月昌都三次雷暴天氣進(jìn)行對(duì)比分析，探討昌都地區(qū)對(duì)流天氣特征。

2020 年7 月9 日下午到夜里，昌都市卡若、丁青、邊壩、類烏齊、江達(dá)、貢覺、察雅等地出現(xiàn)雷暴天氣，其中丁青和江達(dá)的3 個(gè)站點(diǎn)6 小時(shí)降雨量≥20mm，代表站最大小時(shí)雨強(qiáng)出現(xiàn)在14至16時(shí)。

2020年7月15日傍晚到夜間，昌都市卡若、丁青、類烏齊、洛隆等地6 小時(shí)降雨量≥15mm，代表站的最大小時(shí)雨強(qiáng)出現(xiàn)在17至21時(shí)；察雅、八宿、貢覺、類烏齊、卡若、江達(dá)出現(xiàn)雷電，其中類烏齊站17 時(shí)27 分出現(xiàn)雷雨，隨后降冰雹且維持時(shí)間達(dá)14 分鐘，34 分鐘內(nèi)出現(xiàn)11.7mm的短時(shí)強(qiáng)降水。

2020 年7 月24 日傍晚到夜間，八宿、察雅、貢覺、卡若、類烏齊等地的20多個(gè)觀測(cè)站6小時(shí)降雨量超過15mm，最大雨量出現(xiàn)在八宿縣北部，江達(dá)、卡若、芒康頻繁出現(xiàn)雷電。造成此次對(duì)流天氣的雷暴云團(tuán)穩(wěn)定少動(dòng)，從發(fā)展、成熟到消散階段維持時(shí)間為23h，昌都和類烏齊兩個(gè)代表站的最強(qiáng)小時(shí)雨量先后出現(xiàn)在25日00到1時(shí)之間，分別為5.1mm、5.2mm。

三次雷暴天氣發(fā)生前發(fā)布了雷電預(yù)警信號(hào)，與實(shí)況對(duì)比：冰雹和大風(fēng)空?qǐng)?bào)或漏報(bào)明顯，而7 月15 日局地出現(xiàn)了短時(shí)強(qiáng)降水和冰雹，24日出現(xiàn)局地短時(shí)強(qiáng)降水，相對(duì)而言強(qiáng)的對(duì)流天氣預(yù)報(bào)正確；雷電預(yù)報(bào)基本與實(shí)況相符因此整體預(yù)警效果較好。

2 環(huán)流形勢(shì)對(duì)比分析

高空200hPa分析，三次雷暴日時(shí)南亞高壓是西部型，7 月9 日08 時(shí)高壓中心在山南南側(cè)，15 日08 時(shí)和24 日08 時(shí)高壓中心位置恰好處在昌都上空，因此高層強(qiáng)輻散抽吸作用，有利于強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)（如圖1）。

圖1 2020年7月9日08時(shí)、15日08時(shí)、24日08時(shí)200hPa環(huán)流場(chǎng)

根據(jù)300hPa，2020 年7 月9 日08 時(shí)昌都處在高壓脊前西北氣流中，15 日08 時(shí)和24 日08 時(shí)分別受豎槽和橫槽控制，表明影響昌都的槽深厚，極易產(chǎn)生系統(tǒng)性抬升作用，有助于低層水汽向高層輸送（如圖2）。

圖2 2020年7月9日08時(shí)、15日08時(shí)、24日08時(shí)300hPa環(huán)流場(chǎng)

低層500hPa，2020 年7 月9 日08 時(shí)昌都北側(cè)延伸出了一條低渦切變線，20 時(shí)低渦位置沒有顯著變化，但是昌都北部的切變減弱消失。15 日08 和24 日08時(shí)昌都東側(cè)有低槽，到20時(shí)低槽加深繼續(xù)東移后形成低渦；15 日低渦位置穩(wěn)定少動(dòng)，相對(duì)于24 日偏西（如圖3）。

圖3 2020年7月9日20時(shí)、15日20時(shí)、24日20時(shí)500hPa環(huán)流場(chǎng)

綜上所述，從高層到低層配置，7 月15 日更有利于出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水和冰雹等強(qiáng)的對(duì)流天氣，24日低層低渦的位置偏東，對(duì)產(chǎn)生強(qiáng)的對(duì)流天氣不利；9日低渦切變不強(qiáng)，300hPa 附近西北氣流影響，整層的上升運(yùn)動(dòng)很弱，不利于產(chǎn)生較強(qiáng)的對(duì)流天氣。

3 T?lnP圖對(duì)比分析

無降水日，08 時(shí)cape 為零，0℃高度高于WBZ，整層干而且是一致的偏北風(fēng)，300hPa 以上風(fēng)速大，高層垂直風(fēng)切變大。14 時(shí)訂正后出現(xiàn)較強(qiáng)cape。20 時(shí)對(duì)流抑制面積大于cape（如圖4）。

圖4 無降水日T?lnP圖（a）08時(shí)、（b）14時(shí)訂正后T?lnP圖、（c）20時(shí)T?lnP圖

08 時(shí)探空，三次雷暴日的T?lnP 圖上0℃和WBZ高度都相等，且都處在500hPa 附近（2km）；風(fēng)垂直切變（低層擾動(dòng)）的位置不同，15 日和24 日位于500hPa附近，而9 日位于600hPa。15 日整層濕層很深厚，尤其是?10℃～?20℃的濕度條件好，而且cape 值面積大，存在較強(qiáng)對(duì)流潛勢(shì)。

根據(jù)當(dāng)日14 時(shí)地面溫度和露點(diǎn)溫度訂正后，三次雷暴日cape 面積明顯增大（600～1200J/Kg），其中15 日cape 值增大到1500J/Kg 以上，24 日相對(duì)較差（1200J/Kg），9 日cape 值達(dá)到500J/Kg 左右（如圖5）。

圖5 2020年7月9日08時(shí)、15日08時(shí)、24日08時(shí)T?lnP圖

4 云圖對(duì)比分析

2020 年7 月9 日上午11 時(shí)，那曲比如縣至青海囊謙縣之間已經(jīng)形成了兩個(gè)對(duì)流云團(tuán)，逐漸東移南壓；14 時(shí)青海囊謙縣上空的對(duì)流云團(tuán)強(qiáng)烈發(fā)展的同時(shí)快速移動(dòng)，它的右后側(cè)也有新的對(duì)流云在發(fā)展，且已壓至昌都和類烏齊東北側(cè)，此時(shí)昌都和類烏齊站的TBB為?39℃、?40℃；15 時(shí)新發(fā)展的對(duì)流云仍在強(qiáng)烈發(fā)展并出現(xiàn)冷云蓋，中心色調(diào)變白，周圍有明顯的卷云砧；TBB 昌都降至?63℃，兩站TBB 梯度在?24℃左右，并已經(jīng)出現(xiàn)降雨；16時(shí)冷云蓋面積增大掃過昌都繼續(xù)向東南發(fā)展移動(dòng)，它的西北側(cè)邊界逐漸變光滑整齊位于類烏齊上空（3 小時(shí)TBB 梯度為?30℃），降水加強(qiáng)，昌都1小時(shí)降雨量2.4mm、類烏齊3mm，達(dá)到了預(yù)報(bào)時(shí)效內(nèi)最大小時(shí)雨量；17 時(shí)云團(tuán)西北邊界移至昌都站附近，云頂TBB 依然很低（?52℃），對(duì)流云團(tuán)發(fā)展成圓形，四周邊界較光滑；18時(shí)云團(tuán)完全移出昌都，繼續(xù)向東南移動(dòng)，此時(shí)兩站的降雨結(jié)束（如圖6）。

圖6 2020年7月9日隨著昌都上空對(duì)流云的發(fā)展TBB的變化情況

2020 年7 月15 日17 時(shí)，昌都東北側(cè) 和類烏齊西北側(cè)分別有兩個(gè)對(duì)流云團(tuán)在發(fā)展，兩個(gè)站位于云團(tuán)的南側(cè)邊緣處，云頂TBB 在?22℃左右，17 時(shí)23 分類烏齊站開始出現(xiàn)降雨，27分出現(xiàn)雷電和冰雹且維持時(shí)間達(dá)14分鐘；隨著云團(tuán)的東移南壓，到18時(shí)兩個(gè)對(duì)流云團(tuán)相結(jié)合云頂面積明顯增大，云團(tuán)四周邊界粗糙，云頂TBB 類烏齊站迅速降至?73℃，昌都站降至?48℃，云團(tuán)處于強(qiáng)烈發(fā)展階段，類烏齊站34 分鐘內(nèi)出現(xiàn)11.7mm 降水；18 時(shí)41 分類烏齊站降雨結(jié)束，而51 分昌都開始出現(xiàn)降雨，從19時(shí)云圖上看兩站上空的云頂TBB 繼續(xù)降至?75℃，云頂面積繼續(xù)增大，云團(tuán)邊界變得光滑整齊；20 時(shí)云頂最低TBB 開始變暖，21 時(shí)類烏齊站TBB增暖至?52℃（如圖7）。

圖7 2020年7月15日隨著昌都上空隨著對(duì)流云的發(fā)展TBB的變化情況

2020 年7 月15 日22 時(shí)，昌都站TBB 為?52℃，且兩站的降雨強(qiáng)度明顯減弱；23 時(shí)云罩解體，冷云蓋消失，整個(gè)云團(tuán)開始減弱消散，弱降水一直維持到16 日上午。

2020 年7 月24 日上午11 時(shí)，丁青北部和昌都東北側(cè)開始出現(xiàn)弱對(duì)流，18時(shí)昌都和類烏齊站TBB分別為?26℃、?13℃，且陣雨頻繁，到19時(shí)對(duì)流云在全市范圍發(fā)展，同時(shí)類烏齊西北側(cè)出現(xiàn)冷云罩，色調(diào)白亮，站點(diǎn)TBB 降至?74℃；19 時(shí)30 分白色冷云罩的面積明顯增大，覆蓋了類烏齊，45 分類烏齊出現(xiàn)雷雨；到20 時(shí)對(duì)流邊界壓至昌都附近（TBB 降至?58℃），此時(shí)高原東部還出現(xiàn)兩個(gè)獨(dú)立的冷云罩，分別位于江達(dá)、四川白玉；21 時(shí)隨著白色冷云罩面積的持續(xù)擴(kuò)大，昌都已經(jīng)出現(xiàn)降雨（TBB 繼續(xù)降至?74℃），1 小時(shí)降雨量為1.9mm；23 時(shí)三個(gè)冷云罩發(fā)展成了一個(gè)冷云罩（水平尺度為163km），中心位于昌都和類烏齊上空（如圖8）。

7月25日00時(shí)冷云罩面積開始減小，整個(gè)對(duì)流云團(tuán)形狀已經(jīng)發(fā)展成圓形，兩站TBB 為?76℃，昌都小時(shí)累計(jì)降水量達(dá)5.1mm；25 日1 時(shí)以后最冷云頂開始緩慢變暖（TBB 為?67℃），色調(diào)變暗，整個(gè)對(duì)流云團(tuán)處于消散階段，類烏齊站39 分鐘內(nèi)出現(xiàn)5.2mm 降水，未來6h兩站TBB 一直≥35℃，且類烏齊站小于昌都站，小時(shí)雨量大于昌都。兩站降雨一直持續(xù)到25 日10 時(shí)。整個(gè)對(duì)流云團(tuán)從發(fā)展、成熟到消散階段維持時(shí)間為23h。

圖8 2020年7月24日隨著昌都上空隨著對(duì)流云的發(fā)展TBB的變化情況

5 結(jié)論

5.1 環(huán)流背景

300～500hPa，7 月15 日存在低槽，位置偏西，24 日低槽偏東；200hPa，15 日和24 日南亞高壓中心位于昌都上空。低層輻合和高層輻散配置條件好、槽深厚，促進(jìn)低層水汽向高層輸送，且15日環(huán)流背景更有利于產(chǎn)生短時(shí)強(qiáng)降水和冰雹等強(qiáng)的對(duì)流天氣。

5.2 探空?qǐng)D

15 日08 時(shí)已經(jīng)有明顯對(duì)流潛勢(shì)（cape=165J/Kg），且濕層深厚,接近?20℃層高度（5.6km）,訂正后對(duì)流潛勢(shì)面積顯著增大（cape=1500J/Kg）；24 日訂正后出現(xiàn)明顯對(duì)流潛勢(shì)（cape=1200J/Kg），但是濕層淺?。?10℃以下）；9 日濕層相對(duì)24 日深厚，但是對(duì)流潛勢(shì)較弱（cape=500J/Kg）。因此15 日不穩(wěn)定條件和水汽條件相對(duì)好，500hPa 附近垂直風(fēng)切造成低層擾動(dòng)，能夠很好地觸發(fā)對(duì)流。

5.3 云圖

強(qiáng)對(duì)流對(duì)流云團(tuán)邊緣或者冷云罩面積增大逼近測(cè)站區(qū)，以及強(qiáng)雷暴云團(tuán)面積減小，且云頂TBB在?60～?75℃時(shí)，易出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水、冰雹等強(qiáng)的對(duì)流天氣。