東北冷渦減弱階段強(qiáng)對(duì)流天氣特征及觸發(fā)機(jī)制分析

云 天，王 寧，劉子琪，姚 凱

（吉林省氣象臺(tái)，吉林 長(zhǎng)春 130062）

東北冷渦是具有一定強(qiáng)度的高空冷性渦旋，是大尺度環(huán)流形勢(shì)在東北地區(qū)特定條件下的產(chǎn)物，是我國(guó)東北地區(qū)常見且特有的引發(fā)暴雨和強(qiáng)對(duì)流天氣的重要天氣系統(tǒng)[1-3]。東北冷渦的水平尺度屬于天氣尺度，但它所造成的災(zāi)害性天氣帶有明顯的中小尺度特征，它造成的區(qū)域性暴雨和大暴雨的比例較低，主要會(huì)引發(fā)局地暴雨、冰雹、雷暴、短時(shí)大風(fēng)，甚至龍卷等強(qiáng)對(duì)流天氣，并且在東北冷渦的形成、發(fā)展、持續(xù)、甚至消退期均可能出現(xiàn)各類強(qiáng)對(duì)流天氣。白人海等[4]對(duì)東北冷渦中尺度天氣背景進(jìn)行了研究，結(jié)果表明冷渦引發(fā)的暴雨或中尺度天氣一般發(fā)生在冷渦的南半部、冷暖空氣交界處，此處通常也是暖濕舌的后部，風(fēng)切變處，地面對(duì)應(yīng)低壓或冷鋒。近年很多氣象工作者通過(guò)對(duì)冷渦引發(fā)的強(qiáng)對(duì)流天氣個(gè)例的分析發(fā)現(xiàn)：冷渦后部的前傾槽形勢(shì)下，中高層干冷空氣強(qiáng)、低層暖濕空氣弱，導(dǎo)致靜力不穩(wěn)定層結(jié)和中等大小的對(duì)流有效位能，容易引發(fā)強(qiáng)對(duì)流[5-7]。還有很多研究認(rèn)為受冷渦底部槽線影響，高、低空溫度平流差動(dòng)、低空急流和低層溫度暖脊的共同作用為颮線形成提供有利背景[8-9]。除了冷渦暴雨或強(qiáng)對(duì)流天氣的空間位置特征研究外，很多學(xué)者也聚焦了冷渦背景下的中尺度天氣的時(shí)間特點(diǎn)的研究[10-11]，一方面受太陽(yáng)輻射日變化影響，冷渦背景下的中尺度天氣具有顯著的反復(fù)性和日變化特征[12]，但冷渦發(fā)展階段對(duì)流有效位能日變化不明顯，其他階段有明顯的日變化，對(duì)應(yīng)降水等中尺度系統(tǒng)也有明顯日變化，主要出現(xiàn)在午后到前半夜[13]。另一方面，從中尺度天氣發(fā)生的時(shí)段分析，發(fā)現(xiàn)中尺度天氣多發(fā)生在冷渦發(fā)展和維持階段，即溫壓結(jié)構(gòu)不對(duì)稱、大氣斜壓性強(qiáng)時(shí)，而冷渦減弱階段相對(duì)較少[14-15]，在日常業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)中往往容易被忽視，從而出現(xiàn)錯(cuò)報(bào)漏報(bào)的現(xiàn)象，所以該類個(gè)例特別值得研究和關(guān)注。冷渦減弱階段的強(qiáng)天氣不同于其他階段，觸發(fā)機(jī)制是中尺度強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵因素。應(yīng)爽等[16]指出因?yàn)槔渑諝獾闹鲗?dǎo)作用不同，從而造成不同的水汽分布、不穩(wěn)定層結(jié)和觸發(fā)機(jī)制。陳力強(qiáng)等[12]分析表明冷渦減弱期對(duì)流降水與對(duì)流層低層輻合線有很大關(guān)系，若沒(méi)有明顯地面輻合線提供動(dòng)力觸發(fā)條件，一般不產(chǎn)生降水。因此，有必要對(duì)冷渦減弱階段的強(qiáng)對(duì)流天氣展開研究，尤其是觸發(fā)條件，從而提高對(duì)東北地區(qū)冷渦背景下強(qiáng)對(duì)流天氣的認(rèn)識(shí)。

2016年6月17—19日在東北冷渦減弱的背景下，吉林省連續(xù)3 d出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣，這次過(guò)程具有持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、影響范圍廣、致災(zāi)嚴(yán)重等特點(diǎn)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)4 288萬(wàn)元。為此，本文利用地面、高空、多普勒C波段天氣雷達(dá)等觀測(cè)資料及NCEP（0.25°×0.25°）再分析資料，重點(diǎn)探討了冷渦減弱階段有利于強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生的高、低空系統(tǒng)的相互作用、強(qiáng)對(duì)流天氣觸發(fā)機(jī)制及其中尺度特征，以期為此類強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)提供參考。

1 強(qiáng)對(duì)流天氣實(shí)況

根據(jù)東北冷渦強(qiáng)度的演變將此次過(guò)程分為兩個(gè)階段：第一階段（17日11時(shí)—18日17時(shí)（北京時(shí)，下同））（圖1a），強(qiáng)降水主要出現(xiàn)在吉林省中西部，強(qiáng)中心分散，并伴有相對(duì)密集的雷暴大風(fēng)、小冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣，最大雨強(qiáng)出現(xiàn)在農(nóng)安萬(wàn)順鄉(xiāng)，為40.7 mm/h，雙陽(yáng)站陣風(fēng)最大，為22 m/s；第二階段（18日17時(shí)—19日23時(shí)）（圖1b），強(qiáng)降水主要出現(xiàn)在吉林省的中南部，強(qiáng)中心集中，永吉官?gòu)d鄉(xiāng)雨強(qiáng)最大，為31.4 mm/h，冰雹、雷暴大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣相對(duì)較弱。

2 東北冷渦的發(fā)展演變

2.1 天氣形勢(shì)演變分析

2016年6月16日08時(shí)在貝加爾湖東側(cè)形成一個(gè)高空低渦，500 hPa低渦中心位于（115°E，51°N）附近，中心強(qiáng)度為552 hPa，16—17日低渦從蒙古高原東側(cè)向東南移動(dòng)，經(jīng)大興安嶺，移至東北平原西部。吉林省位于冷渦東南部，冷渦南壓使其底部的鋒區(qū)增強(qiáng)，同時(shí)500 hPa顯著氣流增強(qiáng)，17日20時(shí)最大風(fēng)速為26 m/s。地面圖16日東北地區(qū)位于東西向低壓帶的東段，氣壓強(qiáng)度相對(duì)西段較弱。第一階段冷渦強(qiáng)度緩慢減弱。17日08時(shí)冷渦中心強(qiáng)度為556 hPa，地面有氣旋鋒面波動(dòng)。17日14時(shí)—18日08時(shí)冷渦中心強(qiáng)度維持在560 hPa左右，其間溫度槽和位勢(shì)高度槽基本重合，無(wú)明顯冷、暖平流，18日08時(shí)（圖2a）500 hPa歐亞大陸中高緯呈兩脊一槽形勢(shì)，冷渦閉合等高線數(shù)量逐漸減少，水汽圖像上渦旋特征也逐步減弱，白亮云區(qū)的組織性明顯減弱，18日由于冷渦東移并疊加在地面低壓上，低壓中心由16日08時(shí)的995 hPa升高至18日08時(shí)的1 005 hPa。

圖1 2016年17—19日第一階段（a）、第二階段（b）降水實(shí)況

第二階段冷渦強(qiáng)度進(jìn)一步減弱，中心移至東北平原北部。18日20時(shí)冷渦中心強(qiáng)度為564 hPa，19日08時(shí)（圖2b）該低渦閉合環(huán)流中心位于（126°E，47°N）附近，低渦減弱為低槽，中心強(qiáng)度約為562 hPa，17—19日冷渦中心氣壓平均每天升高3 hPa以上。18日夜間—19日500 hPa西太平洋副熱帶高壓的588 gadpm等值線穩(wěn)定維持在30°N附近，有利于第二階段強(qiáng)對(duì)流天氣的持續(xù)。

圖2 18日08時(shí)（a）、19日08時(shí)（b）500 hPa形勢(shì)場(chǎng)

2.2 冷渦的強(qiáng)度演變分析

基于NCEP再分析資料計(jì)算得出冷渦中心500和850 hPa低渦中心絕對(duì)渦度演變情況（圖3a），由500 hPa冷渦中心絕對(duì)渦度的變化可以看出16日08時(shí)冷渦中心絕對(duì)渦度值達(dá)到3.5×10-4s-1，之后開始減弱，但減弱階段渦度值出現(xiàn)了小幅振蕩，分別在17日02—14時(shí)、18日08—14時(shí)出現(xiàn)增強(qiáng)，兩階段強(qiáng)對(duì)流天氣均發(fā)生在500 hPa冷渦中心絕對(duì)渦度減弱的階段，第一階段強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生與500 hPa絕對(duì)渦度小幅振蕩對(duì)應(yīng)，第二階段500 hPa絕對(duì)渦度值無(wú)升高趨勢(shì)。17日08時(shí)—19日08時(shí)700、850 hPa上的低渦及高空槽的位置與500 hPa基本重合，從虛線表示的850 hPa低渦中心絕對(duì)渦度的演變情況，可以看出高空冷渦生成后的12 h內(nèi)850 hPa呈加強(qiáng)趨勢(shì)，中心絕對(duì)渦度高達(dá)4.4×10-4s-1，從16日20時(shí)開始緩慢減弱，但減弱階段渦度值出現(xiàn)小幅振蕩，分別在18日08—14時(shí)、19日02—08時(shí)出現(xiàn)增強(qiáng)，兩階段的強(qiáng)降水也分別集中出現(xiàn)在這兩段渦度增強(qiáng)的時(shí)間內(nèi)。

冷渦從17日14時(shí)—19日處于減弱階段，第一階段高、低層均出現(xiàn)了絕對(duì)渦度的小幅振蕩，而第二階段僅在低層出現(xiàn)絕對(duì)渦度的小幅振蕩，說(shuō)明隨著冷渦的減弱高層的作用逐漸減弱。兩個(gè)階段的強(qiáng)降水集中時(shí)段與低層絕對(duì)渦度增強(qiáng)在時(shí)間上有對(duì)應(yīng)關(guān)系。

3 強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)及物理機(jī)制

3.1 高、低空系統(tǒng)相互作用

兩個(gè)階段200 hPa高空急流均顯著偏南，強(qiáng)天氣落區(qū)位于東北冷渦東南部、500 hPa顯著氣流出口區(qū)的左側(cè)、850 hPa“人”字形切變暖區(qū)一側(cè)，且兩個(gè)階段均出現(xiàn)了低空急流擾動(dòng)，850和925 hPa急流核區(qū)的最大風(fēng)速出現(xiàn)了2～3次小幅度增加，850和925 hPa急流的最大風(fēng)速分別高達(dá)20和15 m/s（圖3b），但低層系統(tǒng)配置有較大差異。第一階段，17日08時(shí)高、低層冷渦中心由低到高向西傾斜，500 hPa槽線位于850 hPa槽線西側(cè)，17—18日白天吉林省中西部存在850 hPa暖脊，在冷渦背景下，很容易形成上冷下暖的垂直結(jié)構(gòu)，形成大范圍的靜力不穩(wěn)定區(qū)域，長(zhǎng)春站ΔT850-500在26～28℃波動(dòng)。850和925 hPa從渤海灣到東北南部形成偏南低空急流，強(qiáng)對(duì)流天氣主要出現(xiàn)在地面輻合線南側(cè)，500 hPa顯著氣流出口區(qū)左側(cè)。直徑5～10 mm的冰雹出現(xiàn)在吉林省西部地區(qū)的輻合線附近（圖4a），17日20時(shí)，低空急流加強(qiáng)北抬，急流核增強(qiáng)，急流出口區(qū)移至東北中部，925 hPa超低空急流和地面輻合線仍然存在。

圖3 高、低空低渦中心絕對(duì)渦度（a）和低空急流核區(qū)最大風(fēng)速（b）

第二階段，高、低空冷性切變進(jìn)一步東移，500和850 hPa低渦中心及冷切變線在地面的投影位置更為接近。切變線前部上冷下暖的垂直結(jié)構(gòu)依然維持，但強(qiáng)度減弱，18日20時(shí)長(zhǎng)春站的ΔT850-500迅速下降為25℃，850 hPa急流主體北抬，濕區(qū)范圍較第一階段明顯擴(kuò)大。925 hPa仍然存在急流輻合，強(qiáng)降水出現(xiàn)在地面3 h顯著正變壓南側(cè)的超低空急流的輻合區(qū)里，直徑5～10 mm的冰雹出現(xiàn)在850 hPa急流核區(qū)附近，該區(qū)域0～3 km垂直風(fēng)切變接近20 m/s，有利于有組織對(duì)流產(chǎn)生（圖4b）。

3.2 探空資料分析

分析17—19日強(qiáng)天氣發(fā)生前后的探空資料（表1），SI指數(shù)、CAPE值、θse的高、低層差值的變化表明大氣不穩(wěn)定度在持續(xù)下降，第一階段大氣不穩(wěn)定度明顯強(qiáng)于第二階段。K指數(shù)在19日08時(shí)之前一直＞30℃，分別在17日20時(shí)和18日20時(shí)出現(xiàn)35℃的峰值，第一階段K指數(shù)峰值和SI指數(shù)、CAPE值、θse的高低層差值等對(duì)流參數(shù)的峰值（或谷值）在時(shí)間上對(duì)應(yīng)，第二階段低空急流北抬東進(jìn)，低層暖濕平流增強(qiáng)是K指數(shù)再次升高、0～6 km和0～3 km垂直風(fēng)切變出現(xiàn)突變性增大的主要原因。此外，K指數(shù)、CAPE值和θse的高低層差值均在兩個(gè)階段表現(xiàn)為先增長(zhǎng)、后出現(xiàn)突變性下降的趨勢(shì)，說(shuō)明在對(duì)流產(chǎn)生前兩個(gè)階段的環(huán)境大氣均出現(xiàn)了不同程度的不穩(wěn)定度的提高。17日08時(shí)CAPE值較低，而對(duì)流抑制能量又偏大，不利于對(duì)流發(fā)生，但17日低空急流發(fā)展，暖、濕輸送顯著，濕層增厚，午后地面氣溫升高，導(dǎo)致CAPE值增大，CIN減小，自由對(duì)流高度較低（LFC=0.7 km），相對(duì)容易觸發(fā)對(duì)流。吉林省業(yè)務(wù)運(yùn)行WRF模式水平分辨率為3 km，時(shí)間分辨率為3 h，可輸出實(shí)況無(wú)法提供的中間時(shí)次的探空資料，從WRF模式預(yù)報(bào)的14時(shí)探空曲線可見，17日有CAPE值增大、CIN減小的趨勢(shì)，實(shí)況17日20時(shí)的探空資料顯示也符合該趨勢(shì)。18—19日冷渦進(jìn)一步減弱，CAPE值有顯著日變化特征，與陳力強(qiáng)等[12]的研究結(jié)論一致。上述分析表明第一階段主要是高層干冷、低層暖濕的垂直結(jié)構(gòu)配置為強(qiáng)對(duì)流發(fā)生發(fā)展提供了有利的層結(jié)條件，第二階段層結(jié)不穩(wěn)定環(huán)境主要和低空急流及其帶來(lái)的濕度變化有關(guān)。

表1 2016年6月17日08時(shí)—19日20時(shí)長(zhǎng)春探空資料

吉林省有68.2%的冰雹天氣0℃層高度在2.2～4.1 km，-20℃層的高度在5.2～7.1 km，上述兩層的差值一般在3 km左右[17]。冷渦活動(dòng)期間0℃層、-20℃層的高度均維持在較為適宜的高度，17和18日長(zhǎng)春站上空0℃層高度為3.3～3.5 km，-20℃層高度在6.6～6.7 km，0～6 km垂直風(fēng)切變都較小，最大不超過(guò)10 m/s。上述條件均有利于對(duì)流的發(fā)生，但垂直風(fēng)切變始終在中等偏弱強(qiáng)度范圍內(nèi)，不利于典型大冰雹的發(fā)生，第二階段低空急流北抬至吉林中部，中低層垂直風(fēng)切變?cè)?8日20時(shí)突然增加，長(zhǎng)春站垂直風(fēng)切變由2 m/s增至14 m/s，中低層垂直風(fēng)切變的增強(qiáng)為第二階段的強(qiáng)對(duì)流天氣提供了一定的動(dòng)力條件，這是第二階段在層結(jié)不穩(wěn)定相對(duì)較弱的情況下依然出現(xiàn)了冰雹等對(duì)流天氣的原因之一。

（a為17日08時(shí)，b為18日20時(shí)）

合適的水汽條件是產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流天氣的條件之一，也是產(chǎn)生強(qiáng)降水的必要條件。在本次強(qiáng)對(duì)流維持期間，吉林省中低層絕對(duì)濕度條件較好，17—19日850 hPa比濕先增加后減小，持續(xù)維持在6～10 g/kg，18日的比濕最大，達(dá)到東北地區(qū)產(chǎn)生暴雨的比濕標(biāo)準(zhǔn)（10 g/kg）。同時(shí)地面露點(diǎn)溫度也維持在15～18℃，18日由于低空偏南急流產(chǎn)生的暖、濕平流，地面顯著增溫增濕，18日08時(shí)露點(diǎn)溫度高達(dá)20℃。

分析第一階段17日20時(shí)的T-ln P圖發(fā)現(xiàn)，相對(duì)濕度為80%以上的濕層厚度接近3 km，700 hPa附近存在干層，700 hPa以上的濕區(qū)對(duì)應(yīng)大尺度層云，這種層結(jié)會(huì)減少降水過(guò)程中的蒸發(fā)作用，有利于提高降水效率（圖5a）。第一階段中后期，18日08時(shí)探空資料和大尺度環(huán)流分析發(fā)現(xiàn)中層有明顯的干冷空氣卷入，露點(diǎn)溫度廓線在600 hPa以上急劇減小，溫濕層結(jié)表現(xiàn)為“上干下濕”的“喇叭口”特征，相對(duì)濕度為80%以上的濕層主要位于900～850 hPa（圖5b），該特征與強(qiáng)對(duì)流天氣中要求濕層較薄、低空暖濕、中層干燥的理論一致[18-19]。19日08時(shí)盡管CAPE值明顯下降，但是濕層厚度再次增加至6 km左右，濕層厚度顯著高于第一階段，為第二階段強(qiáng)降水提供有利的水汽條件（圖5c）。

圖5 長(zhǎng)春站T-ln P

4 強(qiáng)對(duì)流觸發(fā)機(jī)制及雷達(dá)回波特點(diǎn)

4.1 觸發(fā)條件分析

17日850 hPa低空急流東移發(fā)展，同時(shí)925 hPa超低空急流建立并發(fā)展，午后吉林省西部產(chǎn)生地面輻合線，觸發(fā)對(duì)流系統(tǒng)發(fā)展（圖6a）。18日11時(shí)地面風(fēng)場(chǎng)顯示在西部地區(qū)有東北—西南向的輻合線，同時(shí)，內(nèi)蒙古東部露點(diǎn)溫度＜12℃，而其東部同一緯度上的松原露點(diǎn)溫度為18℃，說(shuō)明地面上還存在一定強(qiáng)度的露點(diǎn)鋒呈南北向分布，因此18日上午，地面輻合線和露點(diǎn)鋒共同抬升，產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流天氣，并且直徑5～10 mm的冰雹的分布與露點(diǎn)鋒走向一致（圖6c），由此可見雙重觸發(fā)機(jī)制有利于有組織對(duì)流的發(fā)展，進(jìn)而有利于冰雹直徑的增長(zhǎng)。進(jìn)一步分析雷達(dá)組合反射率因子發(fā)現(xiàn)，冰雹發(fā)生在多單體線狀回波帶中，同時(shí)，線狀回波帶中還伴隨有強(qiáng)降水，溫度驟降與氣壓驟升，變壓梯度迅速增加，降水前后溫度差超過(guò)5℃（圖7a），對(duì)應(yīng)多單體線狀回波帶的地面上產(chǎn)生陣風(fēng)鋒（陣風(fēng)鋒在C波段雷達(dá)屏顯上比較難于觀測(cè)，但實(shí)時(shí)區(qū)域站溫、壓、風(fēng)等要素的變化量的分析恰好彌補(bǔ)了這方面的不足），陣風(fēng)鋒不斷向東推進(jìn)，移速很快，引發(fā)短時(shí)大風(fēng)。陣風(fēng)鋒除了產(chǎn)生較強(qiáng)的瞬時(shí)大風(fēng)外，也觸發(fā)前沿對(duì)流系統(tǒng)的發(fā)展。18日17時(shí)以后中西部強(qiáng)降水基本結(jié)束，但是陣風(fēng)鋒觸發(fā)的風(fēng)雹天氣在中部地區(qū)繼續(xù)維持了1～2 h。

圖6 地面流場(chǎng)和露點(diǎn)溫度T d（藍(lán)線，單位：℃）

第二階段，18日夜間500 hPa低渦東移，對(duì)流天氣主要出現(xiàn)在吉林省東部山區(qū)。特殊地形的輻合與抬升促使上升運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)[20]，吉林省地形呈東高西低的特點(diǎn)，中部地區(qū)為平原向山區(qū)過(guò)渡地帶，位于中部的四平站海拔為167.2 m；與四平相距約60 km的遼源海拔為254.4 m。分析18日23時(shí)四平到遼源一帶的中低層垂直剖面，近地層以南風(fēng)為主，受地形摩擦作用，風(fēng)速自西向東逐漸減小，850 hPa在125°E以西主要以偏西風(fēng)為主，125°E以東偏西風(fēng)分量減小，造成西風(fēng)輻合，對(duì)應(yīng)上升速度增強(qiáng)（圖7b）。19日早晨風(fēng)速輻合逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槟媳毕蜉椇暇€（圖6b），05—08時(shí)中南部降水增強(qiáng)。對(duì)比分析兩個(gè)階段典型加密站逐時(shí)雨量分布發(fā)現(xiàn)，第一階段強(qiáng)降水一般由孤立的對(duì)流單體產(chǎn)生，雨強(qiáng)較大，降水效率較高（圖8a）；第二階段強(qiáng)降水的回波屬于混合類對(duì)流回波，降水由2～3個(gè)對(duì)流單體先后在邊界層地形作用下加強(qiáng)產(chǎn)生（圖8b）。結(jié)合上述分析可見第二階段除了低層輻合線的觸發(fā)作用外，地形抬升作用也為強(qiáng)降水提供有利的動(dòng)力條件。

圖7 18日14時(shí)地面1 h變壓（a，等值線，單位：Pa）、變溫（a填色，單位：℃）和23時(shí)（b）沿43°N垂直剖面（黑色虛線為垂直速度，單位：Pa/s）

圖8 自動(dòng)雨量站E1226（a）和E7006（b）逐時(shí)雨量變化

4.2 中尺度特征

第一階段前期輻合線觸發(fā)的對(duì)流一方面表現(xiàn)為降水回波分布不均勻，另一方面由于近地層的增溫增濕，雷達(dá)回波表現(xiàn)為低質(zhì)心結(jié)構(gòu)（質(zhì)心低于5 km），雷達(dá)組合反射率因子強(qiáng)度也相對(duì)偏低（最大約為45 dBZ），強(qiáng)降水回波均伴有不同仰角的徑向速度輻合，因此降水效率較大。以農(nóng)安萬(wàn)順鄉(xiāng)為例，12 h降水量為70.1 mm，最大雨強(qiáng)（19—20時(shí)）為40.7 mm/h。同時(shí)受地面輻合線和露點(diǎn)鋒影響的區(qū)域冰雹的尺寸相對(duì)較大，回波特征也更為典型。例如洮南地區(qū)10：35產(chǎn)生冰雹天氣，長(zhǎng)嶺站13時(shí)出現(xiàn)冰雹天氣，兩次冰雹對(duì)應(yīng)的雷達(dá)回波反射率因子均＞50 dBZ，回波頂高＞9 km，另外長(zhǎng)嶺站2.4°仰角回波顯示強(qiáng)回波對(duì)應(yīng)氣旋性輻合。第一階段后期陣風(fēng)鋒出現(xiàn)后，18日16時(shí)雙陽(yáng)出現(xiàn)比較典型短時(shí)大風(fēng)，回波呈線狀分布，1.5°仰角的徑向速度達(dá)15 m/s，甚至高層出現(xiàn)速度模糊。第二階段回波特征表現(xiàn)為片絮狀的混合型降水回波，與第一階段前期降水回波相似，但是鑲嵌在穩(wěn)定降水回波上的強(qiáng)回波單體比較多，在單站多次出較強(qiáng)降水。

5 結(jié)論和討論

（1）此次強(qiáng)對(duì)流天氣主要發(fā)生在冷渦減弱階段，根據(jù)東北冷渦強(qiáng)度的演變將此次過(guò)程分為兩個(gè)階段，第一階段，東北冷渦緩慢減弱，強(qiáng)降水伴隨相對(duì)密集的冰雹、雷暴大風(fēng)出現(xiàn)在吉林省中西部，熱力條件強(qiáng)于第二階段，強(qiáng)降水主要出現(xiàn)在低空急流的出口和地面輻合線之間，降水效率高，雨強(qiáng)較強(qiáng)。5～10 mm直徑的冰雹分布在地面輻合線附近，并沿露點(diǎn)鋒南北向分布；第二階段，冷渦減弱為高空槽，強(qiáng)降水伴隨相對(duì)較弱的風(fēng)雹天氣出現(xiàn)在吉林省中南部，水汽條件優(yōu)于第一階段。強(qiáng)降水以混合型為主，雨強(qiáng)小于第一階段，單站降水持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。

（2）T-ln P對(duì)流參數(shù)分析表明隨著冷渦的減弱，大氣不穩(wěn)定度也在持續(xù)下降，第一階段不穩(wěn)定度明顯強(qiáng)于第二階段，第一階段K指數(shù)峰值和SI指數(shù)、CAPE值、θse的高低層差值等對(duì)流參數(shù)峰值（或谷值）在時(shí)間上對(duì)應(yīng)，高層干冷、低層暖濕條件的持續(xù)增長(zhǎng)使環(huán)境場(chǎng)形成大范圍的靜力不穩(wěn)定區(qū)域和較低的自由對(duì)流高度有利于強(qiáng)降水，對(duì)流層中上層露點(diǎn)溫度急劇減小，形成上干下濕的垂直結(jié)構(gòu)特征，有利于冰雹和雷暴大風(fēng)的形成。第二階段低空急流北抬東進(jìn)，低層暖濕平流增強(qiáng)是K指數(shù)再次升高、0～6和0～3 km垂直風(fēng)切變出現(xiàn)突變性增大的主要原因。且垂直風(fēng)切變的突變性增大是第二階段在層結(jié)不穩(wěn)定相對(duì)較弱的情況下依然出現(xiàn)了冰雹等對(duì)流天氣的原因之一。

（3）兩個(gè)階段的主要觸發(fā)條件均為低空急流和地面輻合線，第一階段，強(qiáng)對(duì)流天氣首先由低空急流和地面輻合線觸發(fā)，輻合線和露點(diǎn)鋒雙重觸發(fā)條件產(chǎn)生了直徑較大的冰雹，密集降雹和強(qiáng)降水引發(fā)地面氣溫驟降和氣壓驟升，誘發(fā)陣風(fēng)鋒并觸發(fā)雷暴大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣；第二階段，925 hPa急流和輻合線再次為中南部強(qiáng)對(duì)流發(fā)展提供觸發(fā)條件，同時(shí)地形抬升為降水增幅提供了有利條件。

（4）本輪強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程風(fēng)雹災(zāi)害嚴(yán)重，冰雹半徑不大，但降雹密度較大，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較大，該特征與特性層高度、厚度，垂直風(fēng)切變等的關(guān)系有待進(jìn)一步研究。

致謝：特別感謝吉林省氣象臺(tái)正高級(jí)工程師劉海峰臺(tái)長(zhǎng)給予的指導(dǎo)和支持！