楊旭東

[摘 要] 本文利用常規(guī)觀測(cè)資料、探空資料、衛(wèi)星云圖、多普勒雷達(dá)觀測(cè)資料等，對(duì)2016年6月4、13、29日山西省陵川縣3次冰雹天氣過程的發(fā)展演變及結(jié)構(gòu)特征等進(jìn)行分析。結(jié)果表明，4日冰雹天氣主要是貝加爾湖以東高空槽加深成渦，低渦東移加強(qiáng)影響我國(guó)華北，由地面輻合線觸發(fā)造成的；13日冰雹天氣主要是受蒙古西部冷渦后部冷平流南亞東移影響產(chǎn)生的，地面冷鋒位于山西至甘肅一線，冷鋒位置同高原強(qiáng)輻合流場(chǎng)基本吻合；29日冰雹天氣過程前期形勢(shì)是500 hPa蒙古低槽分裂短波槽南下，與南支槽前西南氣流匯合，并配有冷溫槽，有利于大氣不穩(wěn)定層結(jié)產(chǎn)生，陵川縣主要處在低壓暖鋒前部，地面風(fēng)場(chǎng)上有顯著輻合，午后地面暖鋒周邊中尺度對(duì)流云團(tuán)發(fā)展旺盛。應(yīng)用衛(wèi)星及雷達(dá)資料能很好地監(jiān)測(cè)中尺度天氣系統(tǒng)發(fā)展演變過程，衛(wèi)星資料及雷達(dá)產(chǎn)品應(yīng)用對(duì)冰雹天氣出現(xiàn)具有指示意義，對(duì)今后防雹減災(zāi)工作有較高的應(yīng)用價(jià)值。

[關(guān)鍵詞] 冰雹；天氣過程；陵川縣

[中圖分類號(hào)] P458.121.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-7909（2017）21-86-2

陵川縣位于山西省東南部，太行山南端最高地帶，氣候溫暖偏寒，大陸性氣候較為明顯。霜期為160 d，年平均降雨量為600～700 mm，≥10.0 ℃有效積溫為2 755.0 ℃，年平均氣溫為7.9 ℃左右，冬暖夏涼。受其地理位置及氣候特征影響，陵川縣冰雹天氣頻繁出現(xiàn)，給當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)均造成了不利影響。特別是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，會(huì)導(dǎo)致大面積農(nóng)作物減產(chǎn)甚至絕收。本文針對(duì)陵川縣2016年6月3次冰雹天氣發(fā)生、發(fā)展機(jī)制進(jìn)行對(duì)比分析，有利于提升冰雹天氣認(rèn)識(shí)及預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)水平，推動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)及氣象防災(zāi)減災(zāi)工作的開展。

1 天氣實(shí)況對(duì)比

2016年6月4日18：10，平城鎮(zhèn)遭受冰雹強(qiáng)降雨襲擊，伴有五至六級(jí)西北風(fēng)，最大降雨量達(dá)42.4 mm，冰雹最大直徑達(dá)40.0 mm，冰雹持續(xù)約40 min，強(qiáng)降雨持續(xù)長(zhǎng)達(dá)2 h。此次災(zāi)害使農(nóng)作物、經(jīng)濟(jì)作物、住宅、基礎(chǔ)設(shè)施受損，經(jīng)濟(jì)損失約2 190萬元。

13日18：10開始，平城鎮(zhèn)、六泉鄉(xiāng)再次遭受冰雹強(qiáng)降雨襲擊，伴有四至五級(jí)西北風(fēng)，最大降雨量達(dá)30.0 mm，冰雹直徑達(dá)20.0～30.0 mm，冰雹持續(xù)約20 min，強(qiáng)降雨持續(xù)1 h。這次極端天氣導(dǎo)致平城、六泉2鄉(xiāng)鎮(zhèn)55個(gè)行政村受災(zāi)，導(dǎo)致農(nóng)作物、經(jīng)濟(jì)作物、住宅、基礎(chǔ)設(shè)施和畜產(chǎn)品不同程度受損，共造成經(jīng)濟(jì)損失約2 680萬元。

29日16：30-17：30，崇文鎮(zhèn)和潞城鎮(zhèn)遭受冰雹、短時(shí)強(qiáng)降雨襲擊，冰雹來勢(shì)兇猛，密度大，持續(xù)時(shí)長(zhǎng)40 min，最大冰雹最大直徑為40.0 mm。冰雹伴隨強(qiáng)降雨，潞城鎮(zhèn)降雨量達(dá)41.0 mm，降雨時(shí)長(zhǎng)1 h。崇文鎮(zhèn)和潞城鎮(zhèn)共約50余村受冰雹影響，農(nóng)作物、果木、房屋遭受損，共造成經(jīng)濟(jì)損失1 460萬元。

3次冰雹天氣過程出現(xiàn)時(shí)段集中在傍晚，均以冰雹和強(qiáng)降雨天氣為主，4日和13日冰雹落區(qū)主要在陵川縣北部鄉(xiāng)鎮(zhèn)，29日冰雹落區(qū)則主要在陵川縣中部鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

2 天氣形勢(shì)對(duì)比

2.1 4日天氣過程

4日500 hPa上，貝加爾湖以東500 hPa高空槽加深成渦，低渦東移加強(qiáng)影響到我國(guó)華北一帶。華北有一閉合低渦，與低渦相配合存在-15℃冷中心，大氣層結(jié)趨于不穩(wěn)定；低渦中心向西伸出一冷槽，華北中南部分布大面積負(fù)變溫區(qū)，陵川縣24 h變溫達(dá)-4 ℃，說明高空冷空氣充足，鄭州、石家莊、邯鄲以東為T-Td>13 ℃干區(qū)，對(duì)應(yīng)925 hPa存在19℃暖舌，向山西東南部延伸，西南地區(qū)延伸山西東南部為Td>14℃濕舌，上干下冷暖濕形勢(shì)場(chǎng)配置，表明大氣層結(jié)特別不穩(wěn)定、能量積聚顯著，利于對(duì)流天氣發(fā)生。另外，鄭州和邯鄲T850-T500都是26 ℃，850 hPa與500 hPa上下層溫度差很大，導(dǎo)致山西東南部大氣層結(jié)不穩(wěn)定度繼續(xù)增大，推動(dòng)了對(duì)流天氣發(fā)生。地面圖上，華北處于低壓帶內(nèi)，這次強(qiáng)對(duì)流沒有冷鋒出現(xiàn)，4日17：00在陵川縣東南部太行山東側(cè)分布著一地面輻合線，18：00輻合線開始移動(dòng)，后部開始發(fā)生冰雹天氣。

2.2 13日天氣過程

13日，500 hPa環(huán)流呈典型的“蒙古冷渦”型，8：00亞歐大陸屬兩槽一脊型，我國(guó)西北部受高壓脊控制，蒙古冷渦東移南壓，對(duì)山西一帶產(chǎn)生影響。地面冷鋒位于山西至甘肅一線，冷鋒位置同高原強(qiáng)輻合流場(chǎng)基本吻合，并繼續(xù)南壓，此次冰雹天氣過程屬于典型冷渦降水[1]。

2.3 29日天氣過程

29日8：00 500 hPa上，蒙古低壓持續(xù)存在短波槽分裂下滑，陵川縣處在短波槽后部西北氣流當(dāng)中，溫度槽落后于高度槽較深厚，較強(qiáng)冷平流使槽加深，有利于大氣向不穩(wěn)定層結(jié)發(fā)展，配合高空濕度條件，有利于強(qiáng)對(duì)流系統(tǒng)發(fā)展加強(qiáng)。14：00地面上，陵川縣主要處在低壓暖鋒前部，地面風(fēng)場(chǎng)上有顯著輻合，午后地面暖鋒周邊中尺度對(duì)流云團(tuán)發(fā)展旺盛，促進(jìn)冰雹天氣發(fā)生。

3 探空資料對(duì)比分析

從陵川站4日20：00 T-lnP圖上可以看出（見圖1），Cape值由8：00的0 J/kg猛增到1 309 J/kg，積聚極大不穩(wěn)定能量，Si指數(shù)及Li指數(shù)都下降成負(fù)值。從比濕的垂直分布可知，在850 hPa下方，大氣比濕是17～19 g/kg，而850 hPa上，大氣比濕下降到5 g/kg，上干下濕垂直結(jié)構(gòu)為冰雹天氣發(fā)生提供了有利條件。低層風(fēng)向順轉(zhuǎn)有暖平流，高層風(fēng)向逆轉(zhuǎn)有冷平流，上冷下暖有利于產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流[2]。

6月13日，陵川TlogP探空?qǐng)D中，高空風(fēng)速較大，中低層以西北氣流為主，中低層濕度較高，0 ℃層處在600 hPa，高度處在4 km，-20℃層處在400 hPa，近地層至中層濕度較高，主要濕層位于500～600 hPa；這說明在能量條件較好的條件下，不穩(wěn)定顯著，有利于觸發(fā)強(qiáng)對(duì)流天氣。

29日8：00陵川探空站T-nIP圖上，陵川上空風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)，同時(shí)分布著西南和西北風(fēng)向切變，充分展現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣產(chǎn)生的風(fēng)場(chǎng)特征。另外，這一區(qū)域的大氣層中零度層很低，屬于冰雹天氣發(fā)生主要指標(biāo)之一。測(cè)站上空K指數(shù)為34度高值，濕層主要處在中上層500～700 hPa，為午后冰雹天氣的發(fā)生給予了能量條件。

4 衛(wèi)星資料與雷達(dá)資料對(duì)比分析

分析4日17：00-23：00紅外衛(wèi)星云圖可知，17：00山西南邊有3個(gè)對(duì)流云團(tuán)并逐步發(fā)展，東移過程中其中一云團(tuán)變?nèi)跸?，另外兩個(gè)云團(tuán)在移動(dòng)過程中先合并后繼續(xù)朝東南移動(dòng)，范圍及強(qiáng)度增強(qiáng)，在陵川縣發(fā)生冰雹天氣。分析6月4日雷達(dá)資料可知，在陵川附近區(qū)域發(fā)展起來的塊狀對(duì)流回波迅速發(fā)展為超級(jí)單體，回波強(qiáng)中心強(qiáng)度處于60～65 dBZ內(nèi)，并出現(xiàn)三體散射特征，速度場(chǎng)上分布著氣旋式輻散流場(chǎng)，垂直液態(tài)含水量中心值始終維持在50～53 kg/m2，造成強(qiáng)回波區(qū)域發(fā)生冰雹、短時(shí)強(qiáng)降水天氣。

分析13日衛(wèi)星云圖可以發(fā)現(xiàn)，17：00隨著蒙古冷渦云系移動(dòng)過程中，在冷渦渦旋云系底部一系列中尺度對(duì)流積云逐漸形成多個(gè)長(zhǎng)短不均對(duì)流云帶。分析雷達(dá)資料，13日14：00甘肅南部、山西南邊等均出現(xiàn)強(qiáng)回波，最大回波中心處在山西南部（強(qiáng)55 dBZ），分析得出，強(qiáng)回波逐步向東南移動(dòng)；最大回波中心強(qiáng)度60 dBZ處在陵川一帶。

分析29日14：00后衛(wèi)星云圖，陵川縣中尺度對(duì)流云團(tuán)發(fā)展演變過程明顯，陵川強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)處于發(fā)展階段，結(jié)構(gòu)密實(shí)、云體色調(diào)特別白亮、邊緣清晰體現(xiàn)了顯著冰雹云特征。29日14：20雷達(dá)資料顯示，陵川境內(nèi)有中尺度對(duì)流系統(tǒng)，最強(qiáng)處為57 dBZ，強(qiáng)度大值區(qū)面積較大。對(duì)流云高達(dá)14 km，回波大值區(qū)最高處接近10 km，在雷達(dá)回波速度場(chǎng)上有顯著輻合，陵川縣崇文鎮(zhèn)和潞城鎮(zhèn)出現(xiàn)冰雹天氣。

5 結(jié)語

本文主要從天氣實(shí)況、天氣形勢(shì)、探空資料、衛(wèi)星云圖及雷達(dá)資料等方面對(duì)陵川縣6月3次冰雹天氣過程進(jìn)行了分析，可以讓人們更加深入地掌握地方冰雹天氣發(fā)生發(fā)展機(jī)制，為冰雹天氣預(yù)報(bào)預(yù)警及氣象災(zāi)害防御提供借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]廖曉農(nóng)，俞小鼎，于波.北京盛夏一次罕見的大雹事件分析[J].氣象，2008（2）：10-17.

[2]陳關(guān)清，楊群，李偉棟，等.貴州銅仁連續(xù)兩次冰雹天氣過程的對(duì)比分析[J].干旱氣象，2016（1）：163-172.