韓遷立，朱府鴻，鄭 皎*

(1.紅河州氣象局，云南 蒙自 661100；2.石屏縣氣象局，云南 石屏 662200)

0 引言

紅河州地處云南省東南部，低緯度亞熱帶高原型濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，境內(nèi)高山河谷縱橫，最高點(diǎn)金平縣西隆山與最低點(diǎn)河口縣紅河和南溪河匯合處海拔高差近3 000 m，地形地貌十分復(fù)雜，每年3～5月份南支槽東移影響紅河州期間，受到復(fù)雜地形影響，在地形抬升作用觸發(fā)下，以雷暴大風(fēng)、冰雹為主的局地短時(shí)強(qiáng)對(duì)流天氣高發(fā)，往往給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失。因此分析和研究復(fù)雜地形背景下紅河州境內(nèi)的強(qiáng)對(duì)流天氣的形成原因和天氣特征對(duì)做好氣象防災(zāi)減災(zāi)工作具有重要意義。

過去由于缺乏有效的觀測(cè)手段，氣象研究人員對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣過程的研究主要是根據(jù)強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)的基本原理來分析它的影響系統(tǒng)、對(duì)流潛勢(shì)、觸發(fā)機(jī)制[1]。對(duì)于云南本地的強(qiáng)對(duì)流天氣過程的天氣學(xué)成因許多專家學(xué)者已經(jīng)做了一些研究并得出了有意義的指導(dǎo)結(jié)論，例如張騰飛[2]等研究指出，南支槽前的高低空偏西急流不僅為強(qiáng)對(duì)流雹暴提供水汽條件，而且相互耦合加強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)為強(qiáng)對(duì)流雹暴提供動(dòng)量條件，高空深厚強(qiáng)急流帶和強(qiáng)垂直風(fēng)切變導(dǎo)致中高層強(qiáng)斜壓性加大而加強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)促使雹暴發(fā)展，且中低層強(qiáng)垂直風(fēng)切變影響雹暴的組織和發(fā)展；魯亞斌[3]等分析指出，500 hPa前傾槽、700 hPa切變線及地面冷鋒是對(duì)流暴雨過程的天氣尺度影響系統(tǒng)，高能高濕的對(duì)流不穩(wěn)定層結(jié)、明顯的垂直風(fēng)向切變是強(qiáng)對(duì)流天氣形成的有利條件。艾永智等[4]研究發(fā)現(xiàn)，中尺度強(qiáng)對(duì)流云帶與地面中尺度輻合系統(tǒng)及對(duì)流有效位能(CAPE)不連續(xù)帶有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，中尺度強(qiáng)對(duì)流云帶發(fā)生、發(fā)展的位置和走向與前期地面輻合線基本一致，對(duì)流單體在CAPE不連續(xù)帶大值區(qū)一側(cè)容易加強(qiáng)和發(fā)展。

2020年云南省紅河州成功安裝了多普勒天氣雷達(dá)，為分析研究強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴的云微物理過程提供了新的觀測(cè)手段和觀測(cè)資料。針對(duì)2020年3月24-25日云南省紅河州出現(xiàn)的一次超級(jí)單體風(fēng)暴引發(fā)的強(qiáng)對(duì)流天氣過程，本文利用常規(guī)地面氣象觀測(cè)資料、個(gè)舊雷達(dá)站的C波段雷達(dá)資料、高空大氣探測(cè)資料、風(fēng)云衛(wèi)星云圖等，對(duì)此次強(qiáng)對(duì)流天氣過程的天氣學(xué)成因進(jìn)行了分析和研究，通過分析識(shí)別鉤狀回波、有界弱回波、懸垂回波、中氣旋等[5]超級(jí)單體風(fēng)暴的雷達(dá)回波特征，筆者對(duì)產(chǎn)生此次強(qiáng)對(duì)流天氣過程的風(fēng)暴云團(tuán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和移動(dòng)發(fā)展過程有了更為深刻認(rèn)識(shí)，也為預(yù)報(bào)員使用C波段天氣雷達(dá)資料分析研究低緯高原復(fù)雜地形下強(qiáng)對(duì)流天氣風(fēng)暴的發(fā)生發(fā)展過程提供了一些有意義的參考。

1 強(qiáng)對(duì)流天氣實(shí)況

2020年3月24～25日，受南支槽東移影響，云南省紅河州出現(xiàn)一次大范圍強(qiáng)對(duì)流天氣過程，全州13縣市除西南部的紅河縣、元陽縣、綠春縣外，其余9個(gè)縣市都出現(xiàn)了短時(shí)強(qiáng)對(duì)流天氣，此次強(qiáng)對(duì)流天氣過程以冰雹和雷暴大風(fēng)為主并伴有局地短時(shí)強(qiáng)降雨。3月23日下午16時(shí)，紅河州北部開始有對(duì)流云團(tuán)發(fā)展，瀘西縣、彌勒市、開遠(yuǎn)市和西部的石屏縣、建水縣出現(xiàn)了雷暴大風(fēng)和陣性降雨，晚上20時(shí)以后對(duì)流云團(tuán)逐漸減弱消散，24日上午08時(shí)紅河州南部又有對(duì)流云團(tuán)生成，屏邊縣、金平縣、元陽縣的部分地區(qū)出現(xiàn)了中到大雨，中午12時(shí)以后隨著對(duì)流云團(tuán)的減弱消散降雨結(jié)束。

此次強(qiáng)對(duì)流天氣過程主要發(fā)生在24日夜間至25日凌晨，24日晚上21時(shí)紅河州西南部的綠春縣境內(nèi)再次有對(duì)流云團(tuán)發(fā)展東移，受對(duì)流風(fēng)暴影響22∶30元陽縣東部開始出現(xiàn)降雹，23∶40分對(duì)流風(fēng)暴繼續(xù)發(fā)展東移，個(gè)舊市、蒙自市、屏邊縣也相繼出現(xiàn)了冰雹并伴有局地短時(shí)強(qiáng)降雨，蒙自市南部出現(xiàn)了大冰雹，降雹時(shí)間持續(xù)了30分鐘，最大冰雹直徑3～4 cm，25日00∶20分，對(duì)流云團(tuán)東移進(jìn)入屏邊縣境內(nèi)并發(fā)展為超級(jí)單體，屏邊縣的東部和南部出現(xiàn)了大冰雹和局地短時(shí)強(qiáng)降雨，最大冰雹最大直徑5 cm，1∶20分以后對(duì)流風(fēng)暴逐漸減弱，并向東南方移動(dòng)，降雹隨之結(jié)束，河口縣境內(nèi)以短時(shí)強(qiáng)降雨天氣為主，小時(shí)最大降雨量為33.0 mm，出現(xiàn)在河口縣橋頭鄉(xiāng)竹瓦房村(圖1)，1∶40分以后對(duì)流風(fēng)暴從紅河州東南部移出。受此影響，共造成紅河州11.8萬人受災(zāi)，經(jīng)濟(jì)損失1.07億元，損壞房屋7 256間。

圖1 2020年3月23日08時(shí)～25日08時(shí)累計(jì)雨量和短時(shí)強(qiáng)對(duì)流天氣的空間分布(：大風(fēng)，：大冰雹，：短時(shí)強(qiáng)降雨)Fig.1 Spatial distribution of accumulated rainfall and short-term severe convective weather from 8:00 on 23 March to 8∶00 on 25 March，2020(：strong wind，：large hail，：short-term heavy rainfall)

2 環(huán)流背景及成因分析

2.1 環(huán)流形勢(shì)和影響系統(tǒng)

此次天氣過程期間，3月24日08時(shí)500 hPa亞洲中高緯為兩脊一槽型，西北地區(qū)有高空槽引導(dǎo)冷空氣東移南下進(jìn)入西南地區(qū)東部，青藏高原南部的高原槽在東移過程中發(fā)展加強(qiáng)，高空槽后部有冷空氣進(jìn)入云南上空，滇西北地區(qū)受南支槽前冷溫槽(圖2a)影響，3月24日20時(shí)槽前冷平流東移過程中疊加在850 hPa低層暖濕氣流之上形成冷平流強(qiáng)迫，有利于大氣對(duì)流不穩(wěn)定層結(jié)的建立，高空槽前的正渦度平流[6]有利于垂直上升運(yùn)動(dòng)發(fā)展；700 hPa云南位于南支槽前(圖2c)，槽前西南低空急流把孟加拉灣海域的暖濕氣流向云南上空輸送，為此次強(qiáng)對(duì)流天氣過程帶的發(fā)生提供了充沛的水汽輸送和能量條件，低空急流左側(cè)有較強(qiáng)的風(fēng)速切變，有利于產(chǎn)生輻合上升運(yùn)動(dòng)；3月24日20時(shí)地面天氣圖上云南位于大陸高壓和副熱帶高壓之間的兩高輻合區(qū)內(nèi)，滇東北到滇西南的兩個(gè)低壓中心有一條地面輻合線(圖2d)，強(qiáng)對(duì)流天氣在地面輻合線附近觸發(fā)生成之后自西向東移動(dòng)，紅河州位于云南南部，對(duì)流單體在東移過程中逐漸發(fā)展為超級(jí)單體風(fēng)暴并對(duì)紅河州造成影響。

圖2 2020年3月24日08時(shí)500 hPa(a)和20時(shí)850 hPa(b)高空風(fēng)場(chǎng)(單位，m/s)和溫度場(chǎng)(填色，單位，℃)，3月24日20時(shí)700 hPa高空風(fēng)場(chǎng)(單位，m/s)和水汽通量場(chǎng)(填色，單位，g/(s·hPa·cm))(c)，3月24日20時(shí)地面天氣圖分析(d)Fig.2 High-altitude wind field(unit：m/s)and temperature field(fill color，unit：℃)at 500 hPa at 8∶00 on 24 March(a)， at 850 hPa at 20∶00 on 24 March(b)， high-altitude wind field(unit：m/s)and water vapor flux field[fill color，unit：g/ (s·hPa·cm)] at 700 hPa at 20∶00 on 24 March (c)，ground weather map analysis at 20∶00 on 24 March(d)，2020

2.2 對(duì)流潛勢(shì)分析

強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生不僅需要有生成對(duì)流性天氣過程的環(huán)流背景和影響天氣系統(tǒng)，還需要有較好的對(duì)流潛勢(shì)條件。3月24日08時(shí)蒙自站大氣垂直探空分析(圖3a)呈v型特征分布，中高層大氣干冷中低層大氣暖濕，近地層附近有逆溫層，對(duì)流有效位能CAPE=36.5 J/kg，對(duì)流抑制有效位能CIN=338.1 J/kg，下沉對(duì)流有效位能DCAPE=338.4 J/kg，K=42℃，沙氏指數(shù)SI=-6℃，比濕q(700 hPa)=7.79 g/kg，0～6 km垂直風(fēng)切變大于20 m/s。3月24日20時(shí)(圖3b)CAPE值增至1 915.8 J/kg，q(700 hPa)增加到11.04 g/kg，CIN下降到1 J/kg，0℃層高度ZH=4 156 m，-20℃層高度-20H=7 500 m。近地層逆溫層的存在和較強(qiáng)的對(duì)流抑制有效位能有利于不穩(wěn)定能量的儲(chǔ)存，使得午后升溫之后對(duì)流有效位能迅速累計(jì)，為強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生提高了不穩(wěn)定能量條件，對(duì)流抑制有效位能的迅速降低有利于對(duì)流不穩(wěn)定能量的釋放，中低層大氣中水汽含量的增加為強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生提高了良好的水汽條件，較強(qiáng)的下沉對(duì)流有效位能有利于高空動(dòng)量下傳從而產(chǎn)生地面大風(fēng)，0～6 km強(qiáng)烈的垂直風(fēng)切變有利于垂直上升運(yùn)動(dòng)發(fā)展，合適的零度層高度和-20℃層高度有利于產(chǎn)生冰雹。

圖3 2020年3月24日08(a)時(shí)和20時(shí)(b)蒙自站大氣垂直探空分析Fig.3 Vertical atmosphere air-exploration analysis of Mengzi station(a)at 08∶00 and(b)at 20∶00 on March 24，2020

2.3 物理量條件分析

從散度場(chǎng)上來看(圖4，a～b)，25日08時(shí)200 hPa高空，云南省東南部有一個(gè)較強(qiáng)的輻散中心，散度場(chǎng)中心最大值超過-24×10e-5·s-1，中低層700 hPa附近云南省東南部為輻合區(qū)，散度值為-8～16×10e-5·s-1，垂直方向上高層輻散低層輻合的散度場(chǎng)配置，有利于與垂直上升運(yùn)動(dòng)風(fēng)發(fā)展，為此次強(qiáng)對(duì)流天氣過程的發(fā)生提供了很好的動(dòng)力條件。

從水汽通量場(chǎng)上來看(圖4，c～d)，25日08時(shí)與24日08時(shí)相比水汽輸送條件有明顯改善，24日云南省東南部水汽輸送通量為4～6 g·(s·hPa·cm)-1，其余地區(qū)為2～4 g·(s·hPa·cm)-1，25日從緬甸南部沿海到江南地區(qū)北部形成了一條明顯的水汽輸送帶，云南省位于這條水汽輸送帶的前部，云南省東南部水汽通量達(dá)到8～10 g·(s·hPa·cm)-1，來自孟加拉灣海域的西南暖濕氣流，為此次強(qiáng)對(duì)流天氣過程提供了良好的水汽條件。

從能量條件來看(圖4，c～d)，24日08時(shí)云南省東南部850 hPa與500 hPa假相當(dāng)位溫差正值中心，中心最大值接近15 k，高低層假相當(dāng)位溫差是分析垂直方向上大氣層級(jí)穩(wěn)定度的重要判別依據(jù)[7]，差值越大不穩(wěn)定能量條件也好，24日20時(shí)隨著午后氣溫的進(jìn)一步升高850 hPa與500 hPa假相當(dāng)位溫差值進(jìn)一步增大，不穩(wěn)定區(qū)域明顯擴(kuò)大。高低層大氣假相當(dāng)位溫差值顯著增加說明對(duì)流不穩(wěn)定能量在迅速累積，為此次強(qiáng)對(duì)流天氣過程提供了良好的能量條件。

圖4 2020年3月25日08時(shí)200 hPa(a)和700 hPa(b)高空散度場(chǎng)(單位，10e-5·s-1)；24日08時(shí)(c)和25日08時(shí)(d)700 hPa水汽通量場(chǎng)(單位，10e-5·s-1)；24日08時(shí)(e)和20時(shí)(f)850 hPa與500 hPa假相當(dāng)位差(單位，K)Fig.4 High-altitude divergence field(unit：10e-5·s-1)at 8∶00 on 25 March at 200 hPa(a)and at 700 hPa(b)；water vapor flux field(unit：10e-5·s-1)at 700 hPa at 8∶00 on 24 March(c)and at 8∶00 on 25 March(d)；the pseudo equivalent potential temperature difference between 850 hPa and 500 hPa(unit：K)at 8∶00(d)and at 20∶00(e)on 24 March，2020

2.4 云圖特征和觸發(fā)機(jī)制分析

紅外云圖上，受南支槽前西南氣流影響，3月23日16時(shí)紅河州西部和北部有少量對(duì)流云團(tuán)生成發(fā)展并伴有對(duì)流天氣產(chǎn)生，石屏站出現(xiàn)雷暴大風(fēng)(23.5 m/s，15∶54分)，小時(shí)雨量11.5 mm。在槽前西南氣流的引導(dǎo)下，對(duì)流云團(tuán)繼續(xù)向東北方向移動(dòng)，傍晚以后隨著地面氣溫的下降，對(duì)流活動(dòng)減弱，紅河州境內(nèi)對(duì)流云團(tuán)逐漸減弱消散。24日08時(shí)隨著南支槽的進(jìn)一步發(fā)展東移，紅河州中部以南地區(qū)再次有體積較小的對(duì)流云團(tuán)生成，16時(shí)云南西部開始有結(jié)構(gòu)較松散的帶狀對(duì)流云系生成，22時(shí)地面輻合線附近原本結(jié)構(gòu)松散的對(duì)流云系在東過程中逐漸發(fā)展成為結(jié)構(gòu)緊密的塊狀對(duì)流云團(tuán)A和B(封二圖版Ⅰ圖5a)。隨著地面輻合線的繼續(xù)東移，25日00時(shí)對(duì)流云團(tuán)A和B在向東北方向移動(dòng)的過程中由于受到云南省中部哀牢山脈的阻擋和地形抬升作用，垂直上升運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，對(duì)流云團(tuán)的迅速發(fā)展(封二圖版Ⅰ圖5b)；對(duì)流云團(tuán)B從滇西南的普洱市西部東移至滇南的紅河州西部，云團(tuán)體積明顯變大，對(duì)流云團(tuán)A從紅河州西南部東移至紅河州東部，出現(xiàn)了明顯的“V”型結(jié)構(gòu)特征，云頂相當(dāng)黑體亮溫從250 K下降到232 K，蒙自市、屏邊縣出現(xiàn)大冰雹，對(duì)流云團(tuán)B南側(cè)的地面輻合線南側(cè)約100 km處生成了新的對(duì)流單體C，25日03時(shí)對(duì)流云團(tuán)B從紅河州西部向東北方向移動(dòng)到紅河州北部云團(tuán)體積明顯變大，紅外云頂亮溫降至232 K以下，04～05時(shí)紅河州北部彌勒市東山和瀘西縣地面極大風(fēng)速超過20 m/s并伴有冰雹，對(duì)流云團(tuán)C東移至紅河州東南部并迅速發(fā)展壯大(封二圖版Ⅰ圖5c)。

3 C波段雷達(dá)特征分析

由于此次強(qiáng)對(duì)流天氣過程中對(duì)流云團(tuán)A造成的影響最大，因此本文利用2020年紅河州新建的C波段天氣雷達(dá)的觀測(cè)資料對(duì)該對(duì)流風(fēng)暴云團(tuán)的移動(dòng)過程和發(fā)展過程進(jìn)行重點(diǎn)分析。

3.1 風(fēng)暴的移動(dòng)過程

3月24日夜間，21∶00紅河州西南部綠春縣西邊開始有層積混合降水回波生成，層狀云中夾雜著塊狀對(duì)流云，最強(qiáng)反射率因子52 dBZ，隨后對(duì)流云團(tuán)不斷增強(qiáng)并向東移動(dòng)；21∶42對(duì)流云移動(dòng)到綠春縣城以南，最大反射率因子63 dBZ，在3.29°仰角上首次出現(xiàn)“三體散射長(zhǎng)釘(TBSS)”[8]和旁瓣回波[5](封二圖版Ⅰ圖6a)；21∶48～22∶05“三體散射長(zhǎng)釘”逐漸變短、旁瓣回波消失，回波強(qiáng)度減弱；22∶11對(duì)流云移動(dòng)至元陽縣西南部，反射率因子有所增強(qiáng)；22∶29回波增強(qiáng)，三體散射長(zhǎng)釘變長(zhǎng)，南段迅速增強(qiáng)(封二圖版Ⅰ圖6b)；23∶17組合反射率上觀測(cè)到了明顯的指狀回波(封二圖版Ⅰ圖6c)；23∶33風(fēng)暴移至元陽縣東南與金平縣北部交界處，45 dBZ以上回波增強(qiáng)、面積增大至298 m2；23∶43風(fēng)暴移至個(gè)舊市、蒙自市和屏邊縣交界處(封二圖版Ⅰ圖6d)，三體散射長(zhǎng)釘(TBSS)達(dá)33 km，說明風(fēng)暴發(fā)展階段已經(jīng)有冰雹產(chǎn)生。

3月25日00∶19單體東移動(dòng)進(jìn)入屏邊，反射率因子垂直剖面圖上出現(xiàn)了回波懸垂和有界弱回波區(qū)，回波頂高9.5 km、最大反射率因子69 dBZ(圖7)，VIL值達(dá)43(kg·m-2)，三體散射長(zhǎng)釘(TBSS)達(dá)到了本次過程最長(zhǎng)(34 km)，表明超級(jí)單體發(fā)展到鼎盛時(shí)期，地面出現(xiàn)50 mm大冰雹和雷暴大風(fēng)；00∶25在4.3°仰角反射率因子圖上“鉤”狀回波結(jié)構(gòu)特征明顯(封二圖版Ⅰ圖6e)。研究表明[9]鉤狀回波是強(qiáng)的上升氣流中有強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，超級(jí)單體中有“鉤”狀回波，徑向速度圖上有與之對(duì)應(yīng)的正負(fù)速度對(duì)，說明對(duì)流發(fā)展非常旺盛，風(fēng)暴已經(jīng)發(fā)展為超級(jí)單體，對(duì)流單體發(fā)展到達(dá)成熟階段。

圖7 2020年3月25日00∶19分反射率因子垂直剖面Fig.7 The reflectivity factor vertical profile at 00∶19 on 25 March,2020

3月25日01∶01單體風(fēng)暴經(jīng)過5個(gè)體掃后，移動(dòng)到屏東部，PPI1.5°仰角上清晰看到“逗點(diǎn)”回波再次出現(xiàn)，逗點(diǎn)尾巴回波由之前(00∶25)西北方向旋轉(zhuǎn)到現(xiàn)在的東北方向，表明強(qiáng)對(duì)流云系存在著旋轉(zhuǎn)，再次證明了中氣旋的存在。此時(shí)0.5°～1.5°仰角觀測(cè)到單體風(fēng)暴東北側(cè)有“V”型槽口回波結(jié)構(gòu)(封二圖版Ⅰ圖6f)，徑向速度圖上有逆風(fēng)區(qū)(封二圖版Ⅰ圖6h)，表明低層有強(qiáng)的下沉氣流，風(fēng)暴發(fā)展減弱，01∶42單體主體移動(dòng)至文山州馬關(guān)縣大栗樹鄉(xiāng)，單體減弱，三體散射長(zhǎng)釘(TBSS)消失，到02∶18此次強(qiáng)對(duì)流天氣降雹結(jié)束。

3.2 風(fēng)暴的發(fā)展過程

對(duì)24日21∶00～23∶17 風(fēng)暴單體的強(qiáng)反射率中心做徑向速度垂直剖面分析，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)離雷達(dá)方向，徑向速度約為4～17 m/s，從低層到高層氣流向上輻合，朝向雷達(dá)方向，徑向速度約為-4～-10 m/s，從高層到低層氣流向下輻散，上升氣流比下沉氣流強(qiáng)，中高層以傾斜上升氣流為主，上中低層以下沉氣流(圖8a)，可認(rèn)為是單體風(fēng)暴的發(fā)展階段；對(duì)24日23∶33～25日01∶30的雷達(dá)回波徑向速度垂直剖面分析，發(fā)現(xiàn)超級(jí)單體風(fēng)暴前側(cè)，從高層到低層，徑向速度為-4～-10 m/s，氣流向下輻散，單體前方為下沉氣流，超級(jí)風(fēng)暴單體后側(cè)，從低層到高層，徑向速度為4～10 m/s，氣流向上輻散，單體后方為上升氣流，中低層輻合，高層輻散的結(jié)構(gòu)特征十分明顯，風(fēng)暴單體中心，正風(fēng)速最大值15(m·s-1)，負(fù)風(fēng)速最小值-15(m·s-1)，上升氣流與下沉氣流共存(圖8b)，風(fēng)向風(fēng)速存在劇烈切變，此時(shí)期為單體的成熟和維持階段；01∶36～02∶18從徑向速度剖面圖分析得知，風(fēng)暴單體主體范圍內(nèi)，從高層到低層徑向速度以負(fù)速度為主，高層氣流向低層輻散，單體風(fēng)暴以下沉氣流為主(圖8c)，01∶36后超級(jí)單體回波強(qiáng)度開始緩慢減弱，從CR組合回波圖(圖略)上可看出回波的基本反射率因子最大值降低、強(qiáng)回波核面積縮小，到02∶18單體移動(dòng)至文山州馬關(guān)縣與越南交接處(雷達(dá)最大探測(cè)距離150 km外)，滇南地區(qū)降雹結(jié)束，天氣轉(zhuǎn)晴，此時(shí)期為減弱階段；本次冰雹過程中，風(fēng)場(chǎng)特點(diǎn)與石燕等[10]分析的冰雹云流場(chǎng)結(jié)構(gòu)一致，即冰雹云在發(fā)展階段以上升氣流為主導(dǎo)，成熟階段是上升氣流與下沉氣流共存，到減弱階段則以下沉氣流為主。

圖8 風(fēng)暴發(fā)展階段(21∶48分)徑向速度剖面(a)，成熟階段徑(23∶55分)向速度剖面(b)，消亡階段(01∶48)徑向速度剖面(c)Fig.8 Radial velocity profiles of the cell storm development phase at 21∶48 on 24 March(a)，maturation phase at 23∶55 on 24 March(b)，extinction phase at 01∶48 on 25 March(c)，2020

4 結(jié)論

(1)此次超級(jí)單體風(fēng)暴強(qiáng)對(duì)流天氣過程期間，500 hPa亞洲中高緯為兩脊一槽型，西北地區(qū)有高空槽引導(dǎo)冷空氣東移南下進(jìn)入西南地區(qū)東部，700 hPa云南省位于南支槽前，高層冷平流疊加在低層暖濕氣流之上形成冷平流強(qiáng)迫，有利于對(duì)流不穩(wěn)定層結(jié)建立，500 hPa高空槽前的正渦度平流有利于垂直上升運(yùn)動(dòng)發(fā)展，南支槽前的西南暖濕氣流為強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生發(fā)展提供了水汽條件和能量條件。近地層逆溫層的存在和較強(qiáng)的對(duì)流抑制有效位能有利于不穩(wěn)定能量的儲(chǔ)存，使得午后升溫之后對(duì)流有效位能迅速累計(jì)，為強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生提高了不穩(wěn)定能量條件。地面輻合線附近，對(duì)流云團(tuán)向東北方向移動(dòng)的過程中由于受到哀牢山的阻擋和地形抬升作用觸發(fā)了對(duì)流云團(tuán)的強(qiáng)烈發(fā)展。

(2)對(duì)流單體風(fēng)暴發(fā)展階段，中高層以上升氣流為主，低層有下沉氣流，雷達(dá)反射率上就觀測(cè)到了明顯的指狀回波和三體散射特征，有冰雹和短時(shí)強(qiáng)降雨產(chǎn)生；風(fēng)暴成熟階段，移動(dòng)方向前方為下沉氣流，后方為上升氣流，中低層輻合，高層輻散的結(jié)構(gòu)特征十分明顯，上升氣流與下沉氣流共存，風(fēng)向風(fēng)速存在劇烈切變，雷達(dá)反射率因子“鉤”狀回波結(jié)構(gòu)特征明顯，出現(xiàn)了回波懸垂和有界弱回波區(qū)，徑向速度圖上有與之對(duì)應(yīng)的正負(fù)速度對(duì)，風(fēng)暴云團(tuán)后側(cè)有“V”型槽口，地面出現(xiàn)了直徑50 mm大冰雹和雷暴大風(fēng)；減弱階段，單體風(fēng)暴以下沉氣流為主，反射率因子最大值降低、強(qiáng)回波核面積縮小。