陳艷真 何宇暉 任賽賽 黃美金

（1.福建省莆田市氣象局，福建 莆田 351100；2.福建省莆田市荔城區(qū)氣象局，福建 莆田 351100；3.福建省氣象臺(tái)，福建 福州 350001）

1 概述

強(qiáng)對(duì)流天氣是福建的主要災(zāi)害性天氣之一。福建省地處我國(guó)東南沿海，境內(nèi)地形地貌多樣、特殊，以丘陵地形為主，下墊面非均勻分布特征明顯，造成冷熱源水平分布存在差異，以致雷暴、冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣時(shí)有發(fā)生，常給當(dāng)?shù)厣a(chǎn)、生活造成重大影響。福建強(qiáng)對(duì)流天氣一年四季均可發(fā)生，以3～4月最多，多伴有冰雹出現(xiàn)[1]。因而，做好強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)預(yù)警是福建省3～4月同期預(yù)報(bào)的首要工作。

由于強(qiáng)對(duì)流天氣具有尺度小、發(fā)展快等特點(diǎn)，常常孤立出現(xiàn)在一個(gè)縣或一個(gè)鄉(xiāng)村，局地性很強(qiáng)；同時(shí)，強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生時(shí)間一般在十幾分鐘到半小時(shí)左右，非體上離散性較強(qiáng)，其預(yù)報(bào)難度很大。在短臨預(yù)報(bào)時(shí)效內(nèi)，俞小鼎[2]探討了不同類型強(qiáng)對(duì)流天氣的多普勒雷達(dá)識(shí)別和預(yù)警技術(shù)，并結(jié)合不同類型強(qiáng)對(duì)流發(fā)生發(fā)展的環(huán)境場(chǎng)條件，實(shí)現(xiàn)了提前幾十分鐘到幾小時(shí)對(duì)不同類型強(qiáng)對(duì)流天氣的預(yù)警。分析衛(wèi)星云圖、雷達(dá)資料[3-8]是強(qiáng)對(duì)流天氣短時(shí)臨近預(yù)報(bào)的有效預(yù)報(bào)方法，由于強(qiáng)對(duì)流天氣突發(fā)性強(qiáng)，臨近預(yù)報(bào)對(duì)防御災(zāi)害部署預(yù)留時(shí)間短，因此強(qiáng)對(duì)流天氣潛勢(shì)預(yù)報(bào)是目前做好強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)服務(wù)的有效手段。

2019年4月10日(本文所提時(shí)間均為北京時(shí)間)，福州出現(xiàn)局地強(qiáng)對(duì)流天氣過程，本文通過分析常規(guī)觀測(cè)資料、自動(dòng)站資料和福州站CINRAD/CB多普勒天氣雷達(dá)觀測(cè)資料、NCEP1°×1°逐6h再分析資料，應(yīng)用天氣學(xué)和物理量診斷分析方法，對(duì)這次過程的環(huán)流背景、物理量場(chǎng)和雷達(dá)產(chǎn)品特征進(jìn)行分析，探討此次強(qiáng)對(duì)流的發(fā)生機(jī)制，以期加深對(duì)福建省局地強(qiáng)對(duì)流天氣的認(rèn)識(shí)。

2 強(qiáng)對(duì)流天氣概況

2019年4月10日午后至傍晚，福州市西部出現(xiàn)冰雹、雷雨大風(fēng)、短時(shí)強(qiáng)降水等強(qiáng)對(duì)流天氣，其中閩清縣三溪鄉(xiāng)、閩侯縣竹岐鄉(xiāng)和市區(qū)的倉山馬尾一帶出現(xiàn)冰雹；閩清三溪鄉(xiāng)冰雹開始于14：00左右，冰雹約黃豆大小，閩侯竹岐鄉(xiāng)冰雹開始于14：10左右，大概持續(xù)3分鐘，冰雹約拇指大小，倉山一帶冰雹開始于15：10左右。永泰、閩侯、閩清出現(xiàn)6～8級(jí)雷雨大風(fēng)，永泰局地出現(xiàn)大于 30mm·h-1的短時(shí)強(qiáng)降水。從強(qiáng)對(duì)流天氣的實(shí)況落區(qū)分布來看，福州市的中部出現(xiàn)雷暴，冰雹、短時(shí)強(qiáng)降水和雷雨大風(fēng)比較集中，8級(jí)以上雷雨大風(fēng)出現(xiàn)3站次，以閩侯白沙鎮(zhèn)的18.8m·s-1（8級(jí)）為最大，出現(xiàn)在13：15，短時(shí)強(qiáng)降水共計(jì)4個(gè)站次，最大42.1mm/h，出現(xiàn)在16～17時(shí)，表明這次強(qiáng)對(duì)流具有強(qiáng)局地性。

圖1 2019年4月10日冰雹及大風(fēng)監(jiān)測(cè)實(shí)況

3 環(huán)流背景及影響系統(tǒng)分析

3.1 中低層影響系統(tǒng)配置

4月10日08時(shí)500hPa(圖2a)福建省處在副熱帶高壓的西北側(cè)和高空槽前西南氣流控制下，最大風(fēng)速達(dá)28m/s的西南急流從廣西百色指向長(zhǎng)江口，有利于暖濕氣流向福建省輸送及不穩(wěn)定能量的積聚；500hPa中緯度高高空槽東移，槽底達(dá)江蘇中部，引導(dǎo)冷空氣補(bǔ)充到入海的江淮氣旋中，導(dǎo)致低層有海上冷空氣回流；08時(shí)850hPa切變線位于日本南部至閩中，閩中北部沿海處在入海后的江淮氣旋切變線底部，隨著江淮氣旋的東移，切變線北段東移入海，但由于西南風(fēng)的北推，切變南段仍維持在閩中北沿海，因此14時(shí)閩中北沿海仍在850hPa切變線附近；08時(shí)925hPa福州和廈門站均為西北風(fēng)，切變線已東移至臺(tái)灣海峽，隨著西南氣流的北推、新一股冷空氣和海上冷空氣回流形成西南風(fēng)、西北風(fēng)和東北風(fēng)的三股氣流在福建中部沿海匯合的形勢(shì)，強(qiáng)對(duì)流發(fā)生在三股氣流交接的區(qū)域。08時(shí)700hPa位于江西西部的溫度槽在 14時(shí)東移到福建省中北部(08時(shí)圖略，14時(shí)見圖2b)；08時(shí)850hPa在福州市南部及以南地區(qū)為 24小時(shí)正變溫，福州市中北部及其以西以北有 24小時(shí)負(fù)變溫(圖 2c)，隨著冷空氣從海上滲透南下，14時(shí)850hPa的24小時(shí)負(fù)變溫區(qū)域南壓至廈門(圖略)；08時(shí)925hPa的24小時(shí)0℃的變溫線位于福建西部和浙江南部(圖略)，隨著低層冷空氣的南壓，在中午925hPa 24小時(shí)0℃的變溫南壓至閩中地區(qū)，14時(shí)925hPa莆田市及其以南地區(qū)為24小時(shí)有正變溫，莆田市以西以北有24小時(shí)負(fù)變溫(圖 2d)，說明冷暖空氣的交匯觸發(fā)了此次強(qiáng)對(duì)流過程。

圖2 4月10日08時(shí)500 hPa流場(chǎng)和588dagpm線(陰影為風(fēng)力大于26m/s) (a);10日14時(shí)700hPa 溫度場(chǎng) (b); 10日08時(shí)850hPa 環(huán)流形勢(shì)和24小時(shí)變溫(陰影為小于0℃)(c);10日14時(shí)925hPa 環(huán)流形勢(shì)和24小時(shí)變溫(陰影為小于0℃)(d)

3.2 地面分析

10日11時(shí)地面圖上，在華南到福建中部地區(qū)存在暖脊，暖中心達(dá)到 30℃，閩中沿海等壓線、等溫線和等露點(diǎn)溫度線密集，同時(shí)地面倒槽發(fā)展，低值中心與暖中心對(duì)應(yīng)，鋒區(qū)位于閩西和閩中附近（圖3a），11時(shí)地面三小時(shí)變壓圖（圖 3c）可以看到，在 08時(shí)至 11時(shí)，在浙江沿海存在一個(gè)+2.1hPa的正變壓中心，表明江淮氣旋入海后，冷空氣自浙江沿海向西南擴(kuò)散，遇到戴云山脈后，在閩東堆積。從圖3e可以看出，14時(shí)，福建省大部處在暖區(qū)控制下，暖中心達(dá) 34℃，隨著冷空氣從沿海和西北面兩路擴(kuò)散南下，地面靜止鋒東段有所南壓西移，西段南壓東移，且東段鋒面由福州市區(qū)移至閩清附近，福州市開始降溫，但是福州市區(qū)以南以西、三明市以南以東氣溫仍較高，冷暖空氣在閩清尤溪一帶交匯，有利于強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生，同時(shí)受戴云山脈的影響，對(duì)流先在尤溪縣發(fā)展(圖3d)，隨著500hPa偏西氣流的引導(dǎo)向東移，14時(shí)左右在地面靜止鋒作用下在閩清附近加強(qiáng)(圖3e、3f)。地面靜止鋒與地面熱低壓相結(jié)合觸發(fā)強(qiáng)對(duì)流發(fā)展，給福州市帶來了雷雨大風(fēng)、冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣。

圖3 10日11時(shí)地面分析圖(a); 14時(shí)地面分析圖(b);08-11時(shí)地面3小時(shí)變壓(c);12:36雷達(dá)拼圖; 13:1雷達(dá)拼圖(e);13:48雷達(dá)拼圖(f)

4 物理量診斷分析

4.1 穩(wěn)定度分析

按潰變理論所設(shè)計(jì)的V-3θ圖主要是以結(jié)構(gòu)方式揭示非規(guī)則信息的結(jié)構(gòu)特征及其作用[9-10]，對(duì)天氣演化轉(zhuǎn)折性過程中的災(zāi)害天氣預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)的。V-3θ是用單站探空資料計(jì)算和繪制出的垂直方向上的兩維圖，V表示探空資料中風(fēng)向、風(fēng)速；3θ即θ、θsed、飽和θsed，其中θ是位溫，θsed是以露點(diǎn)溫度計(jì)算的假相當(dāng)位溫，飽和θsed是假定飽和狀態(tài)下的位溫。當(dāng)出現(xiàn)超低溫、結(jié)構(gòu)不均勻性及順滾流三個(gè)特征時(shí)可以判斷有強(qiáng)對(duì)流天氣的潛勢(shì)。超低溫即3條θ曲線在400～150hPa之間出現(xiàn)陡然左傾或者與T軸呈鈍角時(shí)；結(jié)構(gòu)不均勻即3條θ線隨著氣壓的增大向左傾呈線性遞減，或隨著增大不變或少變，可以理解為該層大氣的垂直結(jié)構(gòu)極度不均勻，而且積聚了不穩(wěn)定能量有待釋放；順滾流即高層與低層的風(fēng)場(chǎng)矢量差為偏西風(fēng)、偏北風(fēng)。具備以上三個(gè)特征則可預(yù)報(bào)冰雹大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣。

從08時(shí)福州站V-3θ圖上可以看出(圖4a、b)，θse線、飽和θse線在1000～500hPa之間出現(xiàn)了左傾或多折拐的非均勻結(jié)構(gòu)，表示該層大氣的垂直結(jié)構(gòu)極度不均勻，而且積聚了不穩(wěn)定能量有待釋放；θse線與飽和θse線300hPa以下距離都較大，但是中層（600～500hPa）的水汽小于 10K比上下層都略好，說明了水汽分布不均勻，存在著潛在不穩(wěn)定性；從垂直風(fēng)場(chǎng)上看，在底層（1000～925hPa）隨高度的變化風(fēng)場(chǎng)存在順滾流，即底層以上升氣流為主，但是925 hPa以上為逆滾流，福建省預(yù)報(bào)員手冊(cè)[14]指出3θ結(jié)構(gòu)為非均勻，但流場(chǎng)是逆滾流，則逆滾流將在12～24小時(shí)之內(nèi)轉(zhuǎn)為順滾流，從20時(shí)福州V-3θ圖可以看出925hPa以上轉(zhuǎn)成順滾流。從圖4(c)可見，0～6km垂直風(fēng)切變達(dá)26m/s，有利于大風(fēng)形成；按福州站當(dāng)天最高溫度訂正后cape有600J以上，只能說該日具備有一定的不穩(wěn)定能量條件，但離出現(xiàn)冰雹的條件還相去甚遠(yuǎn)，其原因在下文進(jìn)一步分析。

圖4 4月10日福州站V-3θ(（a）08時(shí)；（b）20時(shí));訂正后的福州站tlogp圖(c)

Δθse（500-850）是表示穩(wěn)定度的物理量，《福建省預(yù)報(bào)員手冊(cè)》[11]指出，不穩(wěn)定區(qū)北側(cè)均存在著一條東西向強(qiáng)Δθse（500-850）鋒區(qū)，南北5個(gè)緯度Δθse差值達(dá) 15K以上，Δθse（500-850）的分布與冰雹落區(qū)有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。從08時(shí)Δθse（500-850）分布來看（圖5），從廣西到福建都存在一條東北—西南向的不穩(wěn)定區(qū)，不穩(wěn)定中心在廣西，達(dá)-20K，福建大部Δθse（500-850）在-10～-14K，不穩(wěn)定區(qū)北側(cè)均存在著一條東西向強(qiáng)Δθse（500-850）鋒區(qū)，南北5個(gè)緯度Δθse（500-850）差值達(dá)40K，鋒區(qū)在浙江南部至福建北部地區(qū)，福州處在強(qiáng)不穩(wěn)定區(qū)，強(qiáng)對(duì)流發(fā)生在Δθse(500-850)負(fù)值中心的附近。

圖5 10日08時(shí)Δθse（500-850）場(chǎng) (單位： K)

4.2 水汽條件

分析該次強(qiáng)對(duì)流過程700hPa和850hPa的比濕分布，10日08時(shí)700hPa在福建中部有10g/kg的比濕，08時(shí)850hPa的比濕在福州有12g/kg。強(qiáng)對(duì)流發(fā)生前（08時(shí)）低層福州處在上干下濕和高溫高濕的環(huán)境中（見圖4c），為冰雹發(fā)生提供一定的水汽和不穩(wěn)定條件。

4.3 動(dòng)力條件

從低層渦度場(chǎng)(圖6a、c)分析可以明顯看出，在08時(shí)1000hPa和850hPa有正的渦度中心在福州市附近，中心值為4×10-5S-1，且1000hPa福建沿海整片處在正渦度中心，同時(shí)在浙江省有負(fù)的渦度中心，在閩浙交界處存在渦度密集帶，南北3個(gè)緯度渦度差值達(dá)6×10-5S-1；從14時(shí)1000hPa的渦度場(chǎng)可以看出（圖6b），負(fù)渦度從浙江南部沿海向南推進(jìn)，到達(dá)閩中沿海，渦度鋒區(qū)也南壓至閩中沿海，說明冷空氣進(jìn)一步南壓，此次過程冷空氣起了觸發(fā)抬升作用；從14時(shí)強(qiáng)回波帶上[(25.8°N；117.6°E)～(26.4°N；120°E)]的散度垂直剖面分析(圖略)，可知在強(qiáng)對(duì)流區(qū)附近的底層850hPa以下為輻合，500～300hPa為輻散，所以上升運(yùn)動(dòng)基本在500hPa以下。

10日08時(shí)強(qiáng)回波帶上[(25.8°N；117.6°E)～(26.4°N；120°E)]的垂直速度剖面(圖略)可分析出在閩清、閩侯附近700 hPa以下垂直上升速度為正值，存在抑制對(duì)流發(fā)生的暖蓋(08時(shí)福州站tlop圖上925 hPa以下存在逆溫)，由于冷空氣從沿海滲透南下，從沿海至內(nèi)陸700 hPa以下轉(zhuǎn)為上升運(yùn)動(dòng)，臨近冰雹發(fā)生時(shí)強(qiáng)上升中心在 925～850hPa，中心強(qiáng)度為-0.45Pa·s-1(圖 6d)，強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)在700 hPa以下，上升層比較淺薄，這些條件僅夠出現(xiàn)一般的對(duì)流性天氣，至于為什么出現(xiàn)冰雹，原因在下文分析。

圖6 4月10日08時(shí)1000hPa渦度(a)、14時(shí)1000hPa渦度(b)、08時(shí)850hPa渦度(c)(單位: 10-5S-1)4 月 10 日 14 時(shí) [(25.8°N；117.6°E)～(26.4°N；120°E)]的垂直速度剖面圖(d)(單位:Pa/s)(紅色三角形位置為閩清、閩侯附近位置)

4.4 能量條件

假相當(dāng)位溫θse是同時(shí)表征溫度和濕度的參數(shù)，因而在中尺度天氣圖上可以繪制等θse線，分析確定高低θse值區(qū)(或濕靜力能量高低能區(qū))和能量鋒區(qū)的位置[12]。從θse場(chǎng)分布看，強(qiáng)對(duì)流出現(xiàn)前10日08時(shí)粵西-閩東一帶低層有一個(gè)高濕高能軸。從圖7a可以看到，10日08時(shí)在1000hPa上有一條高能舌從廣東伸至福建東部，高能舌中心強(qiáng)度在352K以上，由此說明，強(qiáng)對(duì)流發(fā)生前在閩東底層已經(jīng)有大量濕熱能量集中，浙江南部存在等θse密集區(qū)，形成能量鋒。14時(shí)隨著冷空氣的南壓，1000hPa能量鋒亦南壓至福州南部沿海，能量鋒位置與地面靜止鋒位置較一致，高能舌從粵東沿著閩中山脈伸至閩中北(圖7b)。10日08時(shí)850hPa上有一條高能舌從廣東西部沿海伸至浙江南部沿海，高能舌中心強(qiáng)度在344K以上，隨著海上冷空氣的滲透，北段能量鋒南壓至閩中沿海（圖 7c），海上南下冷空氣起到觸發(fā)強(qiáng)對(duì)流發(fā)生的作用；能量鋒隨著高度向北傾斜，從圖7d可以看出，700hPa的能量鋒位置偏北，在浙江北部，說明底層冷空氣先滲透南下，且鋒面坡度較小，抬升高度較低，此次過程主要在能量鋒的觸發(fā)下產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流天氣。

圖7 10日08時(shí)1000hPa假相當(dāng)位溫(a)、14時(shí)1000hPa假相當(dāng)位溫(b)、14時(shí)850hPa假相當(dāng)位溫(c)和14時(shí)700hPa假相當(dāng)位溫(d)

5 雷達(dá)產(chǎn)品特征分析

此次強(qiáng)對(duì)流過程回波于12：30在尤溪發(fā)展起來，逐漸東移，對(duì)流單體在閩清附近加強(qiáng)，福州雷達(dá)13：57在4.3°仰角上可以看到三體散射長(zhǎng)釘，14：03在 6.0°仰角上也出現(xiàn)了三體散射長(zhǎng)釘，在回波最強(qiáng)盛的時(shí)段，在福州雷達(dá)的基本反射率 0.5o～6.0°仰角上均可以看到明顯三體散射長(zhǎng)釘（圖8），三體散射持續(xù)出現(xiàn)6個(gè)掃的時(shí)間，且每個(gè)仰角強(qiáng)回波中心并不重合，隨高度增加強(qiáng)回波略向偏南方向傾斜，坡度不大，沒有出現(xiàn)明顯鉤狀回波?；夭ㄔ谝苿?dòng)過程中在 15：10左右再次加強(qiáng)，15：12在2.4°仰角出現(xiàn)了長(zhǎng)釘回波和旁瓣回波（圖略）。

圖8 福州雷達(dá)14:09基本反射率因子

在14：09福州雷達(dá)的基本反射率剖面上（圖9），回波頂高9km以上，60dBz 以上強(qiáng)回波高度達(dá)8km，大于50dBz的強(qiáng)回波柱從底層一直伸展到9km以上，從探空上看10日08時(shí)的-20℃層高度為7978km，50dBz強(qiáng)回波高度超過-20℃層高度，同時(shí)強(qiáng)回波柱出現(xiàn)明顯的前傾，并有明顯懸垂。在懸垂下方低層有弱回波區(qū)，典型的冰雹 RHI特征，由于 08時(shí)的 0℃層高度為4831km，對(duì)于福建春季來說有些偏高，所以此次強(qiáng)對(duì)流的冰雹不大，局地性強(qiáng)。

圖9 福州雷達(dá)14:09沿白色直線作反射率因子剖面

垂直液態(tài)含水量（VIL）[13]是指降水云體中，某一確定的底面積的垂直柱體內(nèi)的非含水量，它對(duì)強(qiáng)對(duì)流尤其是冰雹特別敏感，原因是冰雹云體固態(tài)水成分多，導(dǎo)致 VIL量值很大。因此，垂直液態(tài)含水量可以作為判斷暴雨、冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣的重要指標(biāo)之一。從福州雷達(dá)分析這個(gè)風(fēng)暴開始加強(qiáng)的風(fēng)暴趨勢(shì)演變（圖 10）。自 13：50分出現(xiàn)大于 60dBz 以上的強(qiáng)回波之后，回波繼續(xù)加強(qiáng)，14：14最大反射率增加到70dBz，回波頂高度從6.1km 升高到10km，最大反射率因子所在高度從2.5km升高到6km，13：50之后VIL值從30kg/m2躍增到55kg/m2，VIL值的這次躍增，反映了云體內(nèi)冰雹粒子在生長(zhǎng)并迅速碰撞并長(zhǎng)大，且在14：00至14：20強(qiáng)冰雹指數(shù)達(dá)到100%。強(qiáng)回波在維持了4個(gè)體掃之后，在14：20雖然反射率維持在 60dBz以上，VIL值達(dá)到45kg/m2，但最大反射率所在高度由6km下降到3.5km，回波中心正在閩清和閩侯交界處上方，此刻發(fā)生冰雹降落至地面，并伴有雷雨大風(fēng)。之后回波開始減弱，14：38最大反射率所在高度進(jìn)一步下降到 1.0km的云底高度上，回波質(zhì)心高度也下降，VIL降至30kg/m2左右。

圖10 4月10日14:38福州雷達(dá)風(fēng)暴追蹤產(chǎn)品

6 弱的不穩(wěn)定層結(jié)條件和垂直運(yùn)動(dòng)條件下出現(xiàn)冰雹的原因分析

上文已經(jīng)討論了本次過程福州站的探空條件和動(dòng)力條件都一般，僅夠出現(xiàn)一般的對(duì)流性天氣，是什么原因出現(xiàn)“拇指”大的冰雹，下面從能量、動(dòng)力和地形方面分別分析。

首先閩清站的對(duì)流不穩(wěn)定能量與福州站存在一定的區(qū)別。從雷達(dá)組合反射率來看 40dBz回波的范圍為10～20km，屬于中-γ尺度，福州站距離閩清縣三溪鄉(xiāng)有近50km，距離閩侯縣竹岐鄉(xiāng)有20km，所以用福州站的探空來分析，捕捉不到中尺度系統(tǒng)。圖4c用福州站當(dāng)日最高氣溫訂正后的對(duì)數(shù)壓力圖，前面已經(jīng)分析了，該日有冷空氣從海上滲漏至福州市，靠近沿海的福州站與靠近中部山帶的閩清站之間存在明顯的溫度鋒區(qū)，從自動(dòng)站上可以看出 10日13～14時(shí)，閩清三溪站附近氣溫達(dá)32℃，本站氣壓993hPa，訂正時(shí)，應(yīng)該用修正抬升點(diǎn)，訂正后，cape值達(dá)到1700J(圖11a)，這一點(diǎn)在業(yè)務(wù)應(yīng)用中應(yīng)引起重視。

其次，動(dòng)力條件存在差異，動(dòng)力條件分析表明垂直上升運(yùn)動(dòng)的層次不高，只突破0℃層高(4831km)，僅此難以判斷會(huì)出現(xiàn)冰雹，但從雷達(dá)產(chǎn)品分析可知，13：50-14：38 回波達(dá) 6.0～10.0km，垂直運(yùn)動(dòng)還是非常強(qiáng)的，與圖6d的差別太大了，這是由于NCEP數(shù)據(jù)同化時(shí)，分辨率較低，不能反映出中尺度系統(tǒng)的上升運(yùn)動(dòng)情況。

第三是地形，三溪地處戴云山脈的北坡，梅溪流域的水流方向自南向北，從自動(dòng)站數(shù)據(jù)可以看出（圖11b），13：00-14：00為東北風(fēng)，空氣流動(dòng)方向與水流方向呈對(duì)吹，水流對(duì)風(fēng)向的摩擦加強(qiáng)了空氣輻合，提供了額非的垂直上升動(dòng)力。

圖11 4月10日用閩清站氣象要素訂正的tlop圖(a);13:00-14:00福州地面風(fēng)場(chǎng)(b)

7 結(jié)果與討論

利用福州新一代天氣雷達(dá)資料、NCEP/NCAR 1°×1°逐六小時(shí)的全球再分析資料及常規(guī)觀測(cè)資料，對(duì)2019年4月10日發(fā)生在福建福州地區(qū)的局地冰雹、雷雨大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣的環(huán)境條件、中尺度特征等方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析，得出以下結(jié)論：

（1）本次局地風(fēng)雹過程，福建省處在副熱帶高壓的西北側(cè)和高空槽前西南氣流控制下，回波在鋒前暖區(qū)、閩中山脈附近發(fā)展，并在海上南下冷空氣與暖空氣的交匯及925hPa三支氣流的輻合作用下迅速加強(qiáng)，福州地區(qū)出現(xiàn)了冰雹、雷雨大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣。

（2）過程發(fā)生時(shí)地面高溫高能，在日常業(yè)務(wù)中不僅要分析大尺度影響系統(tǒng)，還要加強(qiáng)對(duì)地面溫壓濕等中小尺度系統(tǒng)的分析。

（3）V-3θ圖能看出濕度大小、濕層深厚、超低溫、順滾流、強(qiáng)不穩(wěn)定非均勻結(jié)構(gòu)等特征。通過這些特征結(jié)合其他物理量進(jìn)行診斷分析，能更好地預(yù)報(bào)強(qiáng)對(duì)流過程。

（4）過程動(dòng)力抬升在700hPa及以下，低層正渦度中心有利于底層的輻合上升，上升層突破0℃層高度，注意分析地形的額非抬升作用。θse850hPa達(dá)346K以上，表明有濕熱能量集中；渦度鋒區(qū)（1000hPa南北3個(gè)緯度渦度差值達(dá)6×10-5S-1）和θse的鋒區(qū)（850hPa南北3個(gè)緯度假相當(dāng)位溫差值達(dá)22K）與冷空氣南下的位置對(duì)應(yīng)，強(qiáng)對(duì)流發(fā)生在渦度鋒區(qū)和θse的鋒區(qū)前沿且在Δθse(500-850)負(fù)值中心的附近，其負(fù)值中心達(dá)-20K以上，能量鋒有利于激發(fā)釋放大量不穩(wěn)定能量，易產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流天氣。

（5）在回波發(fā)展的成熟階段，雹暴最強(qiáng)回波達(dá)到70dBz以上，回波頂高ET在8～10km，VIL 最大值達(dá)55kg/m2。VIL在降雹前出現(xiàn)躍增，VIL值從 30kg/m2躍增到55kg/m2，-20℃層高度回波強(qiáng)度超過50dBz，單體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯的前傾，并具有回波懸垂、有界弱回波區(qū)、三體散射長(zhǎng)釘?shù)然夭ㄌ卣鳎?℃層高度對(duì)于福建春季來說有些偏高，所以此次強(qiáng)對(duì)流的冰雹不大，局地性強(qiáng)。

（6）在強(qiáng)對(duì)流監(jiān)測(cè)預(yù)警中，關(guān)注雷達(dá)的風(fēng)暴追蹤產(chǎn)品，其對(duì)冰雹的預(yù)報(bào)具有很好參考價(jià)值，提前量10min左右，其對(duì)下游地區(qū)的指導(dǎo)意義較大，下游地區(qū)可結(jié)合當(dāng)?shù)匚锢砹颗渲煤托蝿?shì)，提高冰雹預(yù)報(bào)預(yù)警的提前量和準(zhǔn)確率。

（7）分析中尺度系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)該系統(tǒng)距離最近的探空站超過20km，尤其是有鋒面存在時(shí)，對(duì)t-logp的訂正要用該區(qū)域本站的要素進(jìn)行修正。