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      2022年7月28日江蘇—山東一次雷暴大風(fēng)天氣過程分析

      2025-03-28 00:00:00韓林雨瞳吳榮王璐
      科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2025年8期
      關(guān)鍵詞:環(huán)流形勢

      摘" 要:該文利用逐小時(shí)降水資料、地面常規(guī)觀測資料、多普勒雷達(dá)基本產(chǎn)品及再分析資料,研究2022年7月28日江蘇至山東的一次雷暴大風(fēng)天氣過程的環(huán)流形勢及其觸發(fā)機(jī)制,結(jié)果表明,處于“槽前脊后”且位于西太平洋副熱帶高壓的附近是該次雷暴大風(fēng)天氣產(chǎn)生的主要環(huán)流形勢。低空切變線、高空急流和低空急流是該次雷暴大風(fēng)天氣的主要影響系統(tǒng)。江蘇至山東存在“高層輻散,低層輻合”的配置結(jié)構(gòu),與“上干冷,下暖濕”的層結(jié)相配合,且地面伴隨鋒面過程,為觸發(fā)此次強(qiáng)對(duì)流的主要天氣條件。雷達(dá)回波特征顯示,此次雷暴天氣是由多個(gè)雷暴單體造成,單體合并東移合并在成熟階段形成弓狀回波帶。最終雷暴單體解體東移入海,逐漸消亡。

      關(guān)鍵詞:雷暴大風(fēng);環(huán)流形勢;天氣分析;雷達(dá)回波特征;環(huán)流形勢

      中圖分類號(hào):P458.2" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A" " " " " 文章編號(hào):2095-2945(2025)08-0121-05

      Abstract: This paper uses hourly precipitation data, routine ground observation data, basic Doppler radar products and reanalysis data to study the circulation situation and trigger mechanism of a thunderstorm and gale weather process from Jiangsu to Shandong on July 28, 2022. The results show that the main circulation situation caused by the thunderstorm and gale weather is \"in front of the trough and behind the ridge\" and located near the Western Pacific subtropical high. Low-level shear lines, high-level jet jets and low-level jet jets are the main influencing systems of this thunderstorm and gale weather. There is a configuration structure of \"high-level divergence and low-level convergence\" from Jiangsu to Shandong, which is coordinated with the stratification of \"dry and cold on the upper side, warm and wet on the lower side\", and the ground is accompanied by frontal processes, which is the main weather condition triggering this strong convection. Radar echo characteristics show that the thunderstorm weather was caused by multiple thunderstorm cells, and the cells merged eastward and merged to form an arcuate echo belt during the mature stage. Eventually, the thunderstorm cells disintegrated and moved eastward into the sea, and gradually disappeared.

      Keywords: thunderstorms and strong winds; circulation situation; weather analysis; radar echo characteristics; circulation situation

      中尺度對(duì)流系統(tǒng)能產(chǎn)生許多的災(zāi)害性天氣,尤其是在我國地質(zhì)地貌復(fù)雜、氣候多樣的情況下,冰雹、雷暴大風(fēng)、短時(shí)強(qiáng)降水等突發(fā)性強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生頻繁,其中雷暴大風(fēng)發(fā)生的頻率最高。雷暴大風(fēng)是對(duì)流風(fēng)暴的下沉氣流在近地面產(chǎn)生的強(qiáng)風(fēng)事件,其具有突發(fā)性、強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間短和破壞力強(qiáng)等特點(diǎn),并經(jīng)常伴隨強(qiáng)雷電、強(qiáng)降水、冰雹等災(zāi)害性天氣。近年來,我國多次發(fā)生雷暴大風(fēng)天氣,對(duì)人們的日常工作和生活都造成了一定程度的影響。

      有關(guān)雷暴大風(fēng)的研究,不少學(xué)者對(duì)我國雷暴大風(fēng)的時(shí)空分布特征等做了大量的研究。費(fèi)海燕等[1]根據(jù)我國各地區(qū)的氣候資料做出了統(tǒng)計(jì)分析,指出我國的強(qiáng)雷暴大風(fēng)天氣主要集中發(fā)生在中部和東部地區(qū),并且從3月開始直至5月,這樣的災(zāi)害性天氣從我國西南和華南地區(qū)逐漸向北推進(jìn)至華中和華東地區(qū),而后繼續(xù)向北推進(jìn)至華東、東北和西北地區(qū)??卒h等[2]對(duì)1961年起,之后56年的中國雷暴日數(shù)的時(shí)空分異特征進(jìn)行了研究,研究發(fā)現(xiàn)我國發(fā)生雷暴的日數(shù)呈現(xiàn)出逐年下降的趨勢。在國外,Harold等[3]指出強(qiáng)雷暴主要集中發(fā)生在歐洲的南部、非洲的中北部、北美洲的中部及西部和喜馬拉雅山附近。

      關(guān)于雷暴大風(fēng)天氣對(duì)流風(fēng)暴的分類和結(jié)構(gòu)特征,國外學(xué)者Weisman等[4]根據(jù)雷暴大風(fēng)的尺度不同將雷暴大風(fēng)的類型分為地面直線型大風(fēng)和下沉輻散的下?lián)舯┝?種類型,并指出下?lián)舯┝魇切〕叨鹊睦妆┐箫L(fēng)發(fā)生的主要原因。Chisholm[5]則進(jìn)一步對(duì)能夠產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的對(duì)流風(fēng)暴進(jìn)行分類;當(dāng)雷暴大風(fēng)天氣發(fā)生且垂直風(fēng)切變達(dá)到中等及以上時(shí),對(duì)流風(fēng)暴可以分為超級(jí)單體風(fēng)暴、多單體風(fēng)暴及颮線(線風(fēng)暴)。

      不同的天氣環(huán)流背景所引起的雷暴天氣過程活動(dòng)特征也會(huì)有所差異,吳彩霞等[6]根據(jù)天氣形勢研究表明位勢不穩(wěn)定層結(jié)的強(qiáng)弱和地面輻合線的走向是決定雷暴大風(fēng)天氣發(fā)生的主要因素,當(dāng)南下的高層冷平流和北上的低層暖氣流匯聚,將使得大氣增溫增濕,從而形成了強(qiáng)的位勢不穩(wěn)定層結(jié),為雷暴大風(fēng)天氣的發(fā)生提供了有利的環(huán)境條件。陳彰宇等[7]、黃嘉浩等[8]和宋劉明等[9]分別在2017年8月萍鄉(xiāng)地區(qū)連續(xù)性雷暴大風(fēng)天氣個(gè)例、2019年6月11日廣西雷暴大風(fēng)天氣過程個(gè)例以及2020年春季華東地區(qū)一次大范圍大風(fēng)天氣過程個(gè)例中各出己見,他們所提出結(jié)論的共同點(diǎn)是為雷暴大風(fēng)的產(chǎn)生提供層結(jié)條件的結(jié)構(gòu)為“高層干冷,低層暖濕”,使得大氣環(huán)境處于高溫高濕,同時(shí)也根據(jù)低層輻合線的走向來分析雷暴大風(fēng)的觸發(fā)機(jī)制。楊雪艷等[10]也指出上冷下暖的溫度層結(jié)和中低層的增溫增濕是導(dǎo)致對(duì)流層中下層不穩(wěn)定的主要因素。

      本文基于2022年7月28日江蘇至山東的一次雷暴大風(fēng)的天氣過程,分析此次天氣過程的環(huán)流背景和主要影響系統(tǒng),研究此次雷暴大風(fēng)天氣的成因,分析不同條件對(duì)雷暴大風(fēng)天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警的指示意義,這對(duì)提高預(yù)報(bào)員對(duì)雷暴大風(fēng)的預(yù)報(bào)預(yù)警和減少雷暴災(zāi)害帶給人類的損失具有重要意義。

      1" 天氣過程分析

      1.1" 天氣實(shí)況

      2022年7月28日白天至夜間,安徽東北部、江蘇以及山東東北部相繼出現(xiàn)雷暴大風(fēng)天氣,伴隨著短時(shí)強(qiáng)降水席卷我國的華東地區(qū)。本次降水過程開始于7月28日0500UTC,觸發(fā)于江蘇北部和山東北部。雨帶于0600UTC進(jìn)入江蘇北部地區(qū)和山東西北部并在江蘇北部和山東西北部及部分沿海地區(qū)產(chǎn)生局地降水,且每小時(shí)降水量最高可達(dá)25 mm以上。隨著雨帶逐漸向東南方向移動(dòng)和降水的增強(qiáng),強(qiáng)降水時(shí)段主要集中在7月28日0700UTC至1000UTC,且雨帶在江蘇中部和山東東北部均呈東北至西南向的帶狀分布,這一期間江蘇至山東的大部分地區(qū)都出現(xiàn)了短時(shí)強(qiáng)降水天氣。此后,降水繼續(xù)向東北方向移動(dòng),在1100UTC時(shí)雨帶基本成縱向分布,大部分位于連云港海區(qū),少部分位于山東東北部和江蘇中部。之后降水強(qiáng)度開始逐漸減弱,最終于7月28日1600UTC結(jié)束本次強(qiáng)降水。

      2022年7月28日最大雨強(qiáng)時(shí)序圖(圖1)顯示,當(dāng)安徽東北部雨帶向東移動(dòng)進(jìn)入江蘇北部地區(qū)時(shí),于0600UTC在江蘇北部34.7°N,118.65°E處產(chǎn)生的降水量每小時(shí)最高可達(dá)29.09 mm,此后雨帶仍舊盤旋在江蘇的上空并隨著雨帶的移動(dòng),每小時(shí)降水量呈現(xiàn)出先迅速上升后緩慢下降的趨勢;在0900UTC至1000UTC期間,最大降水強(qiáng)度在短短一小時(shí)內(nèi)從38.16 mm/h激增至63.40 mm/h,在江蘇省鹽城市的右側(cè)黃海上33.85°N,120.25°E處即在鹽城市海區(qū)達(dá)到了整個(gè)降水過程的峰值。而后隨著雨帶繼續(xù)向東北部移動(dòng),每小時(shí)最大降水強(qiáng)度總體呈現(xiàn)出下降的趨勢,在1300UTC至1400UTC期間,每小時(shí)最大降水強(qiáng)度從47.51 mm/h開始下降,在34.1°N,120.35°E處即連云港海區(qū)降至26.95 mm/h。

      1.2" 環(huán)流形勢分析

      針對(duì)此次雷暴大風(fēng)過程,對(duì)2022年7月28日的天氣形勢進(jìn)行分析。結(jié)果顯示,0600UTC的200 hPa,一條高空槽從中西伯利亞開始,穿過內(nèi)蒙古中部、重慶到達(dá)貴州中部,而江蘇和山東北部的降水區(qū)就處于“槽前脊后”,有較強(qiáng)的正渦度平流。我國黃河附近及其北部上空存在著相對(duì)穩(wěn)定的風(fēng)速大于30 m/s的副熱帶西風(fēng)急流,我國青海省、甘肅省、陜西省等少部分西北地區(qū)上空為西北至東南向的高空急流區(qū),而河南省、山東省北部、內(nèi)蒙古東北部等地區(qū)則被風(fēng)向?yàn)槲髂现翓|北方向的高空急流區(qū)籠罩著。此時(shí)此刻處于江蘇北部和山東南部降水區(qū)也在風(fēng)向?yàn)槲髂系募绷鲄^(qū)附近,降水區(qū)在急流軸的入口區(qū)右側(cè),所以降水區(qū)處于高空正渦度平流區(qū)和高空輻散區(qū),有利于上升運(yùn)動(dòng)的加強(qiáng)。1200UTC的200 hPa天氣分析場顯示,0600UTC降水區(qū)仍然是處于“槽前脊后”的結(jié)構(gòu),200 hPa高空天氣形勢變化較小。另外,副熱帶西風(fēng)急流仍然穩(wěn)定存在并且稍向東移,山東省北部的降水區(qū)上空仍然受到風(fēng)向?yàn)槲髂舷虻母呖占绷骺刂?,說明在0600UTC至1200UTC期間,山東北部的高低層垂直風(fēng)切變強(qiáng)烈。

      7月28日0600UTC的500 hPa天氣分析場顯示,我國中低緯地區(qū)存在2條槽線,分別為一條從河北北部出發(fā)呈東北西南向延伸至湖北西南部的高空槽和一條湖南西部至云南東部的短波槽。除此之外,我國" " 低緯地區(qū)出現(xiàn)了呈東西帶狀分布的副熱帶高壓,且降水區(qū)處于588 dagpm線以北的西南氣流中,副熱帶高壓北緣的暖濕氣流與西風(fēng)槽攜帶南下的冷平流相遇,產(chǎn)生強(qiáng)降水。江蘇大部分地區(qū)和山東北部沿海地區(qū)均位于槽前,意味著有大量從西南來的暖濕氣流匯聚于此,槽后則為從西北來的干燥冷平流;且槽前為正渦度平流區(qū),有利于空氣的上升運(yùn)動(dòng),并有著溫度槽脊均落后于高空槽脊的結(jié)構(gòu)。由7月28日1200UTC的500 hPa天氣分析場可以看出,我國中低緯地區(qū)的環(huán)流形勢與0600UTC相比而言基本沒有變化,槽線向東南方向運(yùn)動(dòng),高空槽移至河北一帶,呈東北西南向,延伸至河南南部;另一條槽線移動(dòng)至湖南,延伸至貴州。相較0600UTC而言,此時(shí)山東北部已經(jīng)進(jìn)入槽區(qū),江蘇仍然位于槽前,溫度槽脊依舊落后于高空槽脊,太平洋海面上的副熱帶高壓有所北抬但仍在江蘇和山東的附近。

      2022年7月28日0600UTC的700 hPa天氣分析場可知,有一條從天津出發(fā)呈東北西南向穿過河南到達(dá)湖北省的冷式切變線和一條較短的橫穿貴州東北部至西南部的冷式切變線。而江蘇北部降水區(qū)和山東北部沿海降水區(qū)都位于切變線附近,切變線兩側(cè)呈現(xiàn)出氣旋式結(jié)構(gòu),有利于氣流輻合上升,再配合兩地都受到西南暖濕氣流的控制,容易產(chǎn)生雷暴。另外,此時(shí)安徽北部、江蘇北部以及山東南部被呈西南至東北向的低空急流所籠罩。根據(jù)1200UTC的700 hPa天氣分析場可知,有一條從渤海以西沿岸出發(fā)呈東北西南向延伸至河南的冷式切變線和一條相較0600UTC而言變化不大的橫穿貴州的切變線。與0600UTC相比,此時(shí)切變線均稍向東移并且已經(jīng)抵達(dá)山東北部也更靠近江蘇,槽前的正渦度平流有利于上升運(yùn)動(dòng)的形成。此時(shí)山東的東北部上空受到低空急流的控制,而江蘇位于急流軸的左側(cè),位于急流軸的左側(cè)即位于正切變渦度區(qū),以上升運(yùn)動(dòng)為主,同樣有利于對(duì)流活動(dòng)的發(fā)生。由此可見,低空急流在雷暴或雷雨的形成和發(fā)展的過程中具有重要作用。將2022年7月28日700 hPa的天氣形勢與200 hPa的相結(jié)合,可以發(fā)現(xiàn)降水區(qū)既處于高空急流入口區(qū)右側(cè)的高層輻散區(qū),又處于低空急流左側(cè)的低層輻合區(qū),且低空急流的位置恰好處于高空急流入口區(qū)的右側(cè),形成高層輻散和低層輻合的高低空配置結(jié)構(gòu),形成有利于強(qiáng)對(duì)流形成的動(dòng)力條件。

      根據(jù)2022年7月28日0600UTC的850 hPa天氣分析場可知,此時(shí)在四川一帶出現(xiàn)了暖中心,降水區(qū)處于切變線附近;另外,我國重慶、安徽和江蘇中部、河南、山東北部、遼寧及河北少部分地區(qū)的相對(duì)濕度大于70%,均受到濕區(qū)控制,這說明降水區(qū)的水汽含量充足,為后續(xù)雷雨云的形成和降水的持續(xù)提供了有利的條件;時(shí)間推移至1200UTC,可以從圖中看到切變線依然存在于降水區(qū)附近,但濕區(qū)相較于0600UTC范圍減少,主要集中在我國遼寧和山東北部且濕度有所降低,結(jié)合降水時(shí)序可知此時(shí)由于水汽條件變差,降水逐漸減弱。

      根據(jù)2022年7月28日1 000 hPa天氣分析場0600UTC的散度場可知,我國江蘇北部及山東西北部及部分沿海區(qū)域內(nèi)散度均小于零,即處于輻合區(qū)。這樣的低層輻合會(huì)引起空氣的上升運(yùn)動(dòng);與0600UTC的散度場對(duì)比,1200UTC的散度場中江蘇北部輻合減弱,江蘇中南部的輻合加強(qiáng),山東東北部仍處于輻合區(qū),即空氣的上升運(yùn)動(dòng)依然在發(fā)生。除此之外,與降水圖對(duì)比會(huì)發(fā)現(xiàn),降水區(qū)的移向與輻合區(qū)基本上是一致的。

      通過分析環(huán)流形勢,可以發(fā)現(xiàn),此次江蘇至山東地區(qū)出現(xiàn)雷暴大風(fēng)天氣的原因首先是兩地均位于“槽前脊后”且受到了高空急流和低空急流的共同作用,使江蘇中北部與山東西北部及部分沿海地區(qū)處于“高空輻散,低空輻合”的配置,有利于上升運(yùn)動(dòng)的維持;其次,兩地均位于西太平洋副熱帶高壓的附近,當(dāng)?shù)蛯颖鄙系呐瘽駳饬髋c高層南下的冷平流相匯后,便會(huì)形成可以促進(jìn)強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生的“上干冷,下暖濕”的結(jié)構(gòu);最后,由于兩地都處于溫度槽脊落后于高空槽脊的結(jié)構(gòu)且兩地都處于濕區(qū),使得兩地的水汽條件相當(dāng)充沛,這也是此次強(qiáng)對(duì)流天氣得以持續(xù)的重要因素。

      1.3" 地面分析

      根據(jù)2022年7月28日地面圖可知,在0700UTC時(shí),南京的中南部仍然高溫不減且大部分地區(qū)溫度都在30 ℃以上,而南京北部此時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)降水和大風(fēng)天氣且溫度有所下降,基本處于25 ℃左右;山東的中北部同樣也出現(xiàn)了局地降水且大部分地區(qū)氣溫低于30 ℃。隨著江蘇雨帶呈東北至西南的分布自西北向東南移動(dòng),在1000UTC時(shí),雨帶已經(jīng)到達(dá)了江蘇的中部,而山東雨帶則是向東移動(dòng)到達(dá)了山東東北部。可以發(fā)現(xiàn),雨帶所經(jīng)過的區(qū)域由于降水蒸發(fā)冷卻引起當(dāng)?shù)貧鉁氐南陆担医K中北部與南部溫度差異還是比較明顯的。

      1.4" 垂直熱動(dòng)力條件

      2022年7月28日0600UTC過降水中心(35°N,119°E)的相對(duì)濕度、垂直速度及渦度經(jīng)向及緯向剖面圖如圖2所示。沿35°N,在115°E至118°E間即江蘇北部附近在400 hPa至200 hPa為上升運(yùn)動(dòng)(dp/dt),速度最大在-0.2×10-1 hPa/s左右;而在低層則為明顯的下沉運(yùn)動(dòng)(-dp/dt),最大速度為0.1×10-1 hPa/s(圖2(a))。同時(shí),沿119°E,氣流于34°N至38°N抬升,上升運(yùn)動(dòng)貫穿對(duì)流層至200 hPa,最大速度達(dá)-0.6×10-1 hPa/s(圖2(b))。并且在30°N,也就是主要上升氣流的前側(cè),925 hPa至600 hPa存在新生的上升氣流,且上升速度最大可以達(dá)到-0.8×10-1 hPa/s。這是由于此次過程江蘇和山東位于高空槽前,槽前會(huì)使氣旋性增強(qiáng),逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),地轉(zhuǎn)偏向力向外,進(jìn)而形成了高層輻散區(qū),加強(qiáng)了江蘇北部的高層空氣的上升運(yùn)動(dòng),建立了較好的抬升條件。且山東北部在200 hPa上正好位于急流軸上,使得山東北部的高低層垂直風(fēng)切變強(qiáng)烈,這同樣會(huì)使得山東北部的中高層空氣產(chǎn)生強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng),有利于空氣的抬升;在低層,江蘇和山東均位于切邊線右側(cè)且受到低空急流的控制,形成了低層輻合區(qū),使得低層產(chǎn)生了明顯的下沉運(yùn)動(dòng)。

      沿35°N的渦度垂直剖面,在115°E至119°E間即江蘇北部附近,從近地面層至400 hPa附近存在著正渦度區(qū),其表現(xiàn)為氣旋性環(huán)流逐漸增強(qiáng),利于氣流輻合上升,產(chǎn)生空氣的上升運(yùn)動(dòng);400 hPa以上為負(fù)渦度區(qū),對(duì)應(yīng)反氣旋性環(huán)流增強(qiáng),存在下沉氣流(圖2(a))。同時(shí),沿119°E,觀察到在32°N至36°N附近即江蘇的西北部,近地面為正渦度區(qū),負(fù)渦度區(qū)從對(duì)流層延伸至100 hPa附近;36°N至42°N間深厚的正渦度區(qū)從近地面層一直延伸至對(duì)流層頂,在250 hPa以上才出現(xiàn)了負(fù)渦度區(qū),在600 hPa上空出現(xiàn)了較強(qiáng)的正渦度中心(圖2(b))。這說明此時(shí)江蘇北部和山東北部存在高層負(fù)渦度和低層正渦度的配置,使得氣旋性環(huán)流依然保持完整,空氣的垂直上升運(yùn)動(dòng)顯著,利于強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生。

      分析完此次過程的動(dòng)力條件后,根據(jù)沿35°N的位溫垂直剖面分布情況可知,在116°E至118°E間,低層存在弱的暖心結(jié)構(gòu),500 hPa至250 hPa存在明顯的冷心結(jié)構(gòu)(圖2(a))。當(dāng)降水發(fā)生時(shí),由于降水蒸發(fā)的冷卻,在32°N至42°N之間,低層出現(xiàn)了冷心結(jié)構(gòu),而在200 hPa以上存在著弱的暖心結(jié)構(gòu)(圖2(b));除此之外,根據(jù)等位溫線的密集傾斜區(qū)可以判斷此次雷暴大風(fēng)天氣與鋒面有關(guān),在鋒區(qū)外,等位溫線基本呈水平方向分布,垂直梯度較大,水平梯度很?。辉阡h區(qū)內(nèi),等位溫線呈垂直走向,垂直梯度很小,水平梯度卻很大。江蘇中北部和山東西北部位于鋒前,所以此次天氣過程受到了冷鋒的控制,降水過程具有鋒面型降水的特點(diǎn),以穩(wěn)定性降水為主,降水持續(xù)時(shí)間也比較長。

      1.5" 雷達(dá)回波特征分析

      針對(duì)2022年7月28日江蘇至山東的一次雷暴大風(fēng)的天氣過程,多普勒雷達(dá)組合反射率因子顯示0600UTC為雷暴的初生階段,此時(shí)在江蘇中北部和山東東北部及部分沿海地區(qū)有對(duì)流性回波發(fā)展。其中雷暴單體在江蘇境內(nèi)主要呈東北至西南向帶狀分布且在徐州附近出現(xiàn)一小的對(duì)流單體,在宿遷和淮安等地的雷達(dá)基本反射率較高即強(qiáng)回波中心位于這一區(qū)域,回波強(qiáng)度在40~50 dBZ;山東地區(qū)則是在濰坊以北沿海地區(qū)出現(xiàn)一個(gè)小雷暴單體,回波強(qiáng)度在30~50 dBZ。第二階段為此次雷暴大風(fēng)天氣的發(fā)展階段,0700UTC時(shí)原來在徐州附近的小對(duì)流單體和右側(cè)強(qiáng)對(duì)流單體合并,形成的強(qiáng)對(duì)流回波帶繼續(xù)向東移動(dòng)并發(fā)展成類似弓狀的回波,其頭部在連云港和臨沂一帶,尾部在南京的西北側(cè),此時(shí)江蘇中北部的大部分地區(qū)回波強(qiáng)度都在30 dBZ以上,同時(shí)強(qiáng)回波中心也已經(jīng)東移至連云港一帶,最高可達(dá)55 dBZ。而此時(shí)山東地區(qū)的強(qiáng)回波中心從濰坊也向東移動(dòng)至渤海,且泰安和萊蕪等地的回波強(qiáng)度增強(qiáng)至30~45 dBZ;山東地區(qū)的對(duì)流回波帶呈現(xiàn)出一條狹長的線狀回波并向東移。隨著時(shí)間的推移,雷暴單體不斷發(fā)展至第三階段即成熟階段,在1000UTC時(shí)形如“弓”狀的強(qiáng)回波帶已經(jīng)不復(fù)存在,此時(shí)有一強(qiáng)對(duì)流單體縱向分布在江蘇的東部并且回波強(qiáng)度在泰州鹽城一帶較強(qiáng),基本處在35~60 dBZ之間,其中強(qiáng)回波中心位于泰州附近,回波強(qiáng)度最高可達(dá)65 dBZ左右;同時(shí),在山東的日照北側(cè)、青島左側(cè)出現(xiàn)一個(gè)呈東北至西南向分布的雷暴單體,影響著濰坊和青島的天氣,回波強(qiáng)度高達(dá)55 dBZ。最后一個(gè)階段是在1100UTC,此時(shí)雷暴單體基本已經(jīng)進(jìn)入消亡階段,上一時(shí)次的強(qiáng)對(duì)流單體已經(jīng)逐漸東移至黃海并且發(fā)生解體和分散,少部分雷暴單體仍舊停留在江蘇東部,強(qiáng)回波中心東移至南通附近,其回波強(qiáng)度下降至60 dBZ;上一時(shí)次位于山東東部的小對(duì)流單體也分裂開來分布在青島的西北側(cè),山東東部大部分地區(qū)的回波強(qiáng)度已經(jīng)降至50 dBZ以下。

      2" 結(jié)論

      利用CMPA逐小時(shí)降水資料、MICAPS地面常規(guī)觀測資料、多普勒雷達(dá)基本產(chǎn)品及FNL逐6小時(shí)的再分析資料,研究2022年7月28日江蘇至山東的一次雷暴大風(fēng)天氣過程的環(huán)流形勢及其觸發(fā)機(jī)制,得出以下結(jié)論:

      1)引發(fā)此次雷暴大風(fēng)天氣主要是因?yàn)榻K和山東均處于“槽前脊后”且兩地均位于西太平洋副熱帶高壓的附近,位于槽前和副熱帶高壓北緣的暖濕氣流與西風(fēng)槽攜帶南下的冷平流相遇,對(duì)強(qiáng)降水的發(fā)生起到了積極的作用。同時(shí),江蘇中北部和山東西北部及其部分沿海地區(qū)在高層有西北氣流輸送干冷空氣,在低層有偏南氣流輸送暖濕空氣,使得江蘇中北部和山東西北部及其部分沿海地區(qū)上空存在“上干冷,下暖濕”的結(jié)構(gòu)。除此以外,江蘇中北部與山東西北部及其部分沿海地區(qū)存在高層負(fù)渦度和低層正渦度的配置,并且江蘇中北部與山東西北部及其部分沿海地區(qū)均位于切變線右側(cè),這使得江蘇與山東兩地氣旋性環(huán)流顯著,是利于強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生的動(dòng)力條件之一。另一動(dòng)力條件是江蘇中北部與山東西北部及其部分沿海地區(qū)受到了高空急流和低空急流的控制,使江蘇和山東存在“高層輻散,低層輻合”的特殊結(jié)構(gòu),使江蘇和山東兩地空氣發(fā)生強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)。這樣的有利于氣流輻合上升的動(dòng)力條件與“上干冷,下暖濕”的結(jié)構(gòu)配合,很容易的就會(huì)觸發(fā)強(qiáng)對(duì)流天氣并維持其發(fā)展。根據(jù)位溫的垂直分布情況可知,此次雷暴大風(fēng)天氣過程與鋒面有關(guān),江蘇中北部與山東西北部及其部分沿海地區(qū)位于冷鋒前,以穩(wěn)定性降水為主,降水持續(xù)時(shí)間也比較長。

      2)雷達(dá)組合反射率因子組合圖顯示,此次雷暴天氣經(jīng)過了出生階段、發(fā)展階段、成熟階段和消亡階段。當(dāng)江蘇和山東的對(duì)流觸發(fā)后,首先在江蘇境內(nèi)出現(xiàn)了一個(gè)呈東北至西南向帶狀分布的雷暴單體和一個(gè)位于徐州附近的小雷暴單體,而山東北部沿海區(qū)域也同樣出現(xiàn)了一個(gè)雷暴單體,回波強(qiáng)度基本都在30~50 dBZ。之后有利于強(qiáng)對(duì)流發(fā)生發(fā)展的大氣環(huán)境使得江蘇境內(nèi)的兩個(gè)雷暴單體東移合并,回波快速發(fā)展并加強(qiáng),形成了“弓”狀回波帶,而山東地區(qū)則是發(fā)展出一條狹長的線狀回波。隨著江蘇和山東兩個(gè)強(qiáng)回波帶的東移發(fā)展,在成熟階段時(shí)呈現(xiàn)縱向分布并且回波強(qiáng)度最高可達(dá)65 dBZ,導(dǎo)致了大范圍的短時(shí)強(qiáng)降水天氣和雷暴大風(fēng)天氣的發(fā)生;最終雷暴單體東移至海,逐漸減弱并解體分裂出多個(gè)對(duì)流單體,經(jīng)過一段時(shí)間后,此次雷暴大風(fēng)天氣結(jié)束。

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