賴楚凡　蔡秋生

摘要：利用Micaps資料、地面加密自動觀測資料、NCEP再分析資料對佛山市2016年4月9日強對流天氣過程進行分析。結(jié)果表明：高空低渦以及弱冷空在向南移動的過程中與低層處的暖濕空氣形成了上冷下暖的不穩(wěn)定層結(jié)，再加上垂直上升運動的快速發(fā)展推動了冰雹天氣的發(fā)生、發(fā)展：通過分析沙氏指數(shù)、有效位能，說明大氣層結(jié)的熱力條件極不穩(wěn)定，再加上降雹天氣之前的大氣不穩(wěn)定度增加，有利于冰雹天氣的發(fā)生；強對流天氣出現(xiàn)過程中的水汽條件、不穩(wěn)定層結(jié)以及外部抬升條件等同時滿足，0℃層和-20℃層的高度較為適宜，環(huán)境鳳垂直切變增加，對于強風(fēng)暴云的發(fā)展以及冰雹天氣的形成、增長和降落都十分有利。

關(guān)鍵詞：強對流天氣；環(huán)流形勢；物理量場；佛山市

引言

強對流天氣是產(chǎn)生氣象災(zāi)害的主要天氣類型之一，主要包括有雷雨、大風(fēng)、冰雹、龍卷等。在我國，每年因強對流天氣都會造成嚴重的人員傷亡和財產(chǎn)損失。根據(jù)相關(guān)部門的統(tǒng)計結(jié)果表明，我國每年因氣象災(zāi)害損失占國民生產(chǎn)總值的3%～5%，而強對流天氣危害在氣象災(zāi)害損失中占據(jù)的比例最高。強對流天氣突發(fā)性強、空間尺度小、生命期短、產(chǎn)生危害嚴重。本文利用Micaps資料、地面加密自動觀測資料、NCEP再分析資料對佛山市2016年4月9日強對流天氣過程分析，以提升氣象部門對此類強對流天氣認識能力，為今后預(yù)報提供參考依據(jù)。

1強對流天氣過程概況

進入4月后，天氣日趨復(fù)雜，北方主要以風(fēng)沙干燥天氣為主，而南方則以強降水天氣為主。2016年4月9日佛山市出現(xiàn)以冰雹、雷雨大風(fēng)和短時強降水天氣為主的強對流天氣過程，對佛山市產(chǎn)生的影響較大。

2環(huán)流形勢

結(jié)合8日20時～9日20時高空環(huán)流形勢來看，歐亞大陸呈兩槽—脊型，烏拉爾山高壓脊在逐漸加強過程中轉(zhuǎn)變?yōu)樽枞邏?，副熱帶高壓主要對華南沿海一帶產(chǎn)生影響，500hPa高空槽東移過程中不斷引導(dǎo)北方冷空氣南下，佛山恰好位于長波槽底部。700hPa西南氣流逐漸增強，與中高層干冷空氣在佛山市上空交匯，850hPa低空處的暖濕氣流呈現(xiàn)出不斷加強的趨勢，低層處的濕度增加、溫度不斷升高，切變線自西向東逐漸移動的過程中，整層大氣呈上層干冷下層暖濕不穩(wěn)定狀態(tài)，低層處水汽條件充足。地面場上，西南暖低壓控制整個佛山地區(qū)，地面溫度在升高的過程中，使得大量的不穩(wěn)定能量集聚，為強對流天氣的發(fā)展以及冰雹天氣的形成提供了能量支持，來自北方的冷空氣在冷渦后部隨著高空槽不斷進入到佛山地區(qū)，地面輻合線南壓到佛山北部，觸發(fā)了冰雹天氣。

3物理量場診斷

3.1水汽條件

根據(jù)水汽通量散度垂直分布圖（圖1a），在低層850hPa以下屬于水汽輻合區(qū)，而在925hPa附近則存在最強水汽輻合中心；到了4月10日02：00，水汽輻合中心的位置發(fā)生變化。結(jié)合相對濕度和溫度的疊加圖（圖1b），在佛山市上空850hPa位置處的相對濕度要超過80%，850hPa和500hPa之間的溫差在27℃左右，低層暖濕水汽輻合上升，高層處較低的溫度，這種低層高溫高濕、中層干冷的配置條件推動了冰雹天氣的發(fā)生、發(fā)展。

3.2動力條件

強對流天氣未出現(xiàn)前，渦度場有明顯增強，9日20時，地面到200hPa高空處都為正渦度區(qū)，同時有明顯的垂直渦柱存在，在高空300hPa附近存在有正渦度的大值中心，其強度高達10×10-5/s。分析垂直速度垂直剖面，垂直速度分布與渦度場配合較好，天氣過程出現(xiàn)前，冰雹發(fā)生區(qū)1000～300hPa的大氣都始終處在上升運動的不穩(wěn)定區(qū)內(nèi)，在400hPa高空附近存在有上升垂直速度的大值中心，垂直速度的最大值為-7Pa/s，在上升過程中不穩(wěn)定層表現(xiàn)出增強增厚的特征，低層輻合及高層輻散的抽吸作為，對冰雹天氣的抬升和維持十分有利。9日20時，整個佛山上空都表現(xiàn)出了下沉運動，垂直速度的最大值為13Pa/s，此時佛山市開始出現(xiàn)降雹天氣。

3.3不穩(wěn)定能量

3.3.1沙瓦特不穩(wěn)定指數(shù)

8日20時沙瓦特指數(shù)水平分布圖（圖2a），廣東、貴州、湖南一帶的大部分地區(qū)的沙瓦特指數(shù)都處在高于0的區(qū)域內(nèi)。9日08時，佛山大部分地區(qū)的沙瓦特指數(shù)則低于0，在佛山市附近沙瓦特指數(shù)不斷減小，說明佛山上空的大氣不穩(wěn)定度增強；20時（圖2b），佛山大部分地區(qū)的沙瓦特指數(shù)減小，說明不穩(wěn)定度繼續(xù)增強，推動了強對流天氣的產(chǎn)生。

3.3.2對流有效位能

8日08、20時佛山市探空資料可以看出，環(huán)境大氣0℃層高度在4km附近，即600hPa高層，對流云向著高出發(fā)展提供的有利條件，在強烈上升運動作用下，低層水汽可以更好到達高層，為冰雹等強對流天氣的出現(xiàn)提供了充足水汽條件。環(huán)境大氣-20℃層高度分布在7.5km附近，即400hPa高空。0℃至-20℃層結(jié)厚度推動冰雹天氣產(chǎn)生。根據(jù)探空資料信息，強對流天氣出現(xiàn)過程中0～6km位置方向發(fā)生順時針旋轉(zhuǎn)，風(fēng)的垂直切邊發(fā)生變化且0℃高度層降低，有利冰雹天氣進一步生長。

4結(jié)論

①高空低渦以及弱冷空在向南移動的過程中與低層處的暖濕空氣形成了上冷下暖的不穩(wěn)定層結(jié)，再加上垂直上升運動的快速發(fā)展推動冰雹天氣發(fā)生發(fā)展。

②通過分析沙氏指數(shù)、有效位能，說明大氣層結(jié)的熱力條件極不穩(wěn)定，再加上降雹天氣之前的大氣不穩(wěn)定度增加，有利于冰雹天氣的發(fā)生。

③強對流天氣出現(xiàn)過程中的水汽條件、不穩(wěn)定層結(jié)以及外部抬升條件等同時滿足，0℃層和-20℃層高度適宜，環(huán)境風(fēng)垂直切變增加，對于強風(fēng)暴云的發(fā)展以及冰雹天氣的形成、增長和降落都十分有利。