周貴彬+陳邦懷

摘 要：該文通過(guò)對(duì)2015年6月16日發(fā)生在淮北地區(qū)典型冰雹過(guò)程的分析，淮北地區(qū)冰雹的出現(xiàn)常常和東北冷渦的活動(dòng)緊密聯(lián)系在一起。高空干冷低層暖濕，是這次冰雹產(chǎn)生的典型特征。東北冷渦后部的橫槽下擺，中高層干冷平流疊加在底層暖平流之上，在近地面露點(diǎn)鋒（干線）、中尺度輻合線、冷鋒等觸動(dòng)下，引發(fā)冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生。冰雹發(fā)生時(shí)在雷達(dá)回波上具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：在其移動(dòng)方向右邊有界弱回波區(qū)BWER形態(tài)生成；最大反射率因子在60dBZ以上維持多個(gè)體掃；沿著其徑向在高仰角（2.4°）伴有“三體散射”（TBSS）；采用0.5°、2.4°和6.0°不同仰角反射率因子可以看到回波向低層入流一側(cè)傾斜， 出現(xiàn)超級(jí)單體典型特征。從衛(wèi)星云圖云的形態(tài)特征上主要表現(xiàn)為，東北地區(qū)為螺旋低渦云系，有干冷空氣嵌入到渦旋中心。造成淮北地區(qū)大范圍風(fēng)雹強(qiáng)對(duì)流的天氣系統(tǒng)是由多個(gè)中-β對(duì)流單體合并形成中尺度對(duì)流系統(tǒng)（MCS）產(chǎn)生的。水汽云圖對(duì)判斷冰雹具有較強(qiáng)的指示意義，尤其是干冷空氣深入的區(qū)域即“干侵入”，對(duì)這次冰雹的發(fā)生起到至關(guān)重要的作用。

關(guān)鍵詞：冰雹；天氣背景；云圖雷達(dá)圖特征；觸發(fā)機(jī)制

中圖分類號(hào) S427 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2016）21-0102-03

宿州市北部碭山靠近黃河流域，南部靈璧泗縣地處淮河流域，是南北冷暖空氣交匯的過(guò)渡地帶，加之地形復(fù)雜（殘丘、平原、中南部水網(wǎng)橫豎交錯(cuò)），是安徽省冰雹高發(fā)地區(qū)。宿州市平均每年降雹6～8次，且有逐年增多的趨勢(shì)。根據(jù)宿州市近10年冰雹發(fā)生的初步統(tǒng)計(jì)結(jié)果，從空間分布來(lái)看，冰雹發(fā)生的地區(qū)和龍卷風(fēng)發(fā)生的地方不盡相同，龍卷多發(fā)生在地勢(shì)相對(duì)比較平坦、開(kāi)闊的區(qū)域，而冰雹主要出現(xiàn)在淮北中北部地形相對(duì)不平坦的地區(qū)尤其是多殘丘分布的區(qū)域。

淮北地區(qū)的冰雹主要出現(xiàn)在春末和初夏即每年的4—6月，這個(gè)季節(jié)往往也是淮北地區(qū)冷暖勢(shì)力頻繁交鋒的時(shí)間點(diǎn)。冰雹發(fā)生的時(shí)間主要出現(xiàn)在午后，以14：00—20：00的時(shí)間段位最多，少數(shù)也會(huì)出現(xiàn)在凌晨，但造成的災(zāi)害往往比較大。例如，影響比較大的2005年6月15日凌晨發(fā)生在安徽北部強(qiáng)烈雹暴，在固鎮(zhèn)出現(xiàn)了直徑達(dá)到12cm的巨大冰雹，造成了重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。本文針對(duì)這次冰雹過(guò)程，在大的背景場(chǎng)分析基礎(chǔ)上，重點(diǎn)從該次冰雹云圖和雷達(dá)圖的主要特征上進(jìn)行分析，為類似強(qiáng)對(duì)流天氣提供短臨預(yù)報(bào)。

1 天氣背景

2005年6月14日夜里到15日凌晨，宿州市5個(gè)縣市出現(xiàn)雷雨大風(fēng)，其中墉橋區(qū)多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)冰雹，冰雹最大直徑達(dá)到20mm左右（雞蛋黃大小）。災(zāi)害造成墉橋區(qū)的朱仙莊鎮(zhèn)重傷2人，輕傷若干人，蘆嶺傷2人，西瓜、玉米、棉花、蔬菜大棚、損失慘重，樹(shù)木、電線桿被大風(fēng)折斷，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)房屋被擊穿，損毀嚴(yán)重。

這次強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生前，6月14日20：00在500hPa圖上（見(jiàn)圖1b）我國(guó)東北地區(qū)維持一深厚的冷渦，沿海為一低槽區(qū)，500hPa低槽超前700hPa和850hPa槽線，為典型的前傾槽形勢(shì)。925hPa輔合線與850hPa切變線與200hPa高空急流軸相交于冰雹發(fā)生的區(qū)域，地面處在倒槽區(qū)域內(nèi)，在宿州北部有一地面輻合線（見(jiàn)圖1f）。高空冷空氣疊加到低層暖空氣之上，使得大氣層結(jié)變得異常不穩(wěn)定。在地面輔合線、干線的觸發(fā)下，使得處于對(duì)流性不穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)的能量得以釋放出現(xiàn)了強(qiáng)風(fēng)雹天氣。

2 雷達(dá)與云圖主要特征分析

2.1 雷達(dá)特征 2005年6月14日20：45—21：25，在宿州北部有多個(gè)對(duì)流單體生成，并不斷發(fā)展加強(qiáng)并向東南方向移動(dòng)，00：10（圖2）69dBZ強(qiáng)中心移到宿州。在其移動(dòng)的過(guò)程中中層出現(xiàn)了有界弱回波區(qū)（圖2e、f），在高仰角（2.4°）伴有輝斑回波即“三體散射”（TBSS）（圖2c），并多次出現(xiàn)，這對(duì)判斷冰雹具有十分重要指示意義（圖2a、b、c、d雙箭頭所示）。采用0.5°、2.4°和6.0°不同仰角反射率因子可看到回波向低層入流一側(cè)傾斜，出現(xiàn)超級(jí)單體典型特征，標(biāo)志著風(fēng)暴進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)暴階段（圖2a、c、d）。此后該強(qiáng)風(fēng)暴從00：04—01：10的1h左右，在宿州境內(nèi)自西向東南移動(dòng)，造成了宿州市墉橋區(qū)多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)冰雹，其中朱仙莊鎮(zhèn)的冰雹最大直徑達(dá)到20mm左右（雞蛋黃大?。?。

2.2 云圖特征 從云的形態(tài)上，冰雹常常發(fā)生在冷渦低槽云系的尾部。水汽云圖對(duì)判斷冰雹具有較強(qiáng)的指示意義，尤其是干冷空氣深入的區(qū)域（水汽云圖的暗色區(qū)域）即“干侵入”對(duì)冰雹的發(fā)生有著至關(guān)重要的作用。2005年6月14日22：00，在FY-2紅外衛(wèi)星云圖上東北地區(qū)為冷渦云系（圖3a），有干冷空氣嵌入到冷渦中心（圖3b）。深厚的東北低渦系統(tǒng)下，山東半島的低槽云系在東移南下過(guò)程中，主體逐漸向東北方向發(fā)展。從2005年6月14日22：00至6月15日02：00每1h紅外云圖可以看出：造成淮北地區(qū)及其安徽省東部大范圍風(fēng)雹強(qiáng)對(duì)流的天氣系統(tǒng)是東北冷渦控制下的一個(gè)中尺度對(duì)流系統(tǒng)MCS[1]。在主體云帶的尾部（圖3a、b），形成中尺度對(duì)流系統(tǒng)（MCS）。水汽云圖上（圖3b），14日22時(shí)干冷空氣（黑色區(qū)域）已經(jīng)深入到冰雹發(fā)生區(qū)域的上空。

3 觸發(fā)機(jī)制

2005年6月14日20：00，淮北地區(qū)位于850hpa的暖脊控制之下，地面處在倒槽里；東南風(fēng)將近地面的暖濕氣流帶到冰雹發(fā)生區(qū)域內(nèi)（見(jiàn)圖4a、b）。距離風(fēng)暴發(fā)生前5h內(nèi)，淮北地區(qū)有輔合區(qū)存在（圖4d），中尺度輔合線位于淮北北部碭山附近（圖4c）。15日凌晨，在地面冷鋒、輔合線、干線的觸發(fā)下（圖4），使得處在熱力不穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)的能量得以快速釋放，產(chǎn)生了冰雹雷雨大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)這次典型冰雹分析，初步得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：

（1）冰雹發(fā)生前，在500hPa圖上我國(guó)東北地區(qū)有低渦存在并有冷中心相配合，高空冷平流的強(qiáng)弱是冰雹能否發(fā)生的關(guān)鍵。

（2）冰雹發(fā)生時(shí)在雷達(dá)回波上具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是反射率強(qiáng)，冰雹發(fā)生時(shí)回波強(qiáng)度大于60dbz，且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。二是回波頂高，冰雹發(fā)生時(shí)回波頂高大于12km，冰雹發(fā)生時(shí)垂直累積液態(tài)含水量（VIL）發(fā)生躍變，這一變化規(guī)律為判斷風(fēng)暴中冰雹提供了參考依據(jù)。三是冰雹發(fā)生時(shí)伴有三體散射（TBSS）、中層的有界弱回波區(qū)（BWER）等具有重要指示意義的回波特征。

（3）在云圖上，冰雹發(fā)生在東北冷渦低槽云系的尾部，水汽云圖對(duì)判斷冰雹具有較強(qiáng)的指示意義，尤其是干冷空氣深入的區(qū)域即“干侵入”對(duì)冰雹的發(fā)生有著至關(guān)重要的作用，因?yàn)楦汕秩爰ぐl(fā)不穩(wěn)定能量的產(chǎn)生，有效促進(jìn)了強(qiáng)對(duì)流的發(fā)展。

（4）在冰雹發(fā)生前6h，冰雹發(fā)生區(qū)域附近有輔合線和干線或者冷鋒存在，干線、中尺度輔合線和冷鋒是此次冰雹發(fā)生的主要觸發(fā)系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳曉紅，郝瑩，周后福，等.一次罕見(jiàn)冰雹天氣過(guò)程的對(duì)流參數(shù)分析[J].氣象科學(xué)，2007，27（3）：335-341.

（責(zé)編：張宏民）