張桂蓮，劉林春，趙 斐，于碧馨，馬素艷，荀學(xué)義

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象臺，內(nèi)蒙古 呼和浩特010051；2.新疆維吾爾自治區(qū)氣象臺，新疆 烏魯木齊830002；3.內(nèi)蒙古大學(xué)生態(tài)與環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特010021）

強(qiáng)對流天氣尤其是冰雹是內(nèi)蒙古夏秋季節(jié)一種嚴(yán)重的災(zāi)害性天氣，具有局地性強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間短、破壞力大等特點(diǎn)，給當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的損失，因此做好冰雹天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)，對指導(dǎo)防雹作業(yè)防災(zāi)減災(zāi)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。對不同季節(jié)[1-2]、不同地域[3-5]冰雹天氣發(fā)生發(fā)展的研究一直是我國氣象工作者關(guān)注的重點(diǎn)和難點(diǎn)，并取得了不少的研究成果。金米娜[6]等對2013 年3 月19 日江西省冰雹天氣成因分析指出，地面輻合線和溫度鋒區(qū)以及邊界層θse能量鋒區(qū)為暖區(qū)中非“高架雷暴”類對流的觸發(fā)提供了啟動(dòng)機(jī)制。王曉玲等[7]對湖北一次春季冰雹過程的成因分析指出，冰雹落區(qū)主要位于對流層低層及地面高能區(qū)重合區(qū)域，且易發(fā)生在靠近露點(diǎn)及溫度的不連續(xù)線一側(cè)。王秀明[8]等研究認(rèn)為一般雷暴（相對孤立的、持續(xù)時(shí)間短的弱雷暴）與強(qiáng)對流（產(chǎn)生災(zāi)害性天氣的持續(xù)較長時(shí)間的雷暴）的區(qū)別認(rèn)為：強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)、強(qiáng)烈的下沉運(yùn)動(dòng)或強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)，其對環(huán)境的要求為環(huán)境正、負(fù)熱浮力大，環(huán)境風(fēng)垂直切變大等。蔣瑛[9]等對冰雹云微物理過程進(jìn)行數(shù)值模擬認(rèn)為：各種水成物有利的空間分布是雹粒增長的物質(zhì)基礎(chǔ)，且上升氣流與水汽相變之間存在一個(gè)正反饋效應(yīng)，冰雹粒子主要以霰粒子為胚胎進(jìn)行增長，增長方式以霰自動(dòng)轉(zhuǎn)化成雹為主。張桂蓮[10-13]等對強(qiáng)降雹超級單體研究認(rèn)為：超級單體風(fēng)暴呈現(xiàn)出鉤狀回波、弱回波區(qū)、回波懸垂、回波墻、反射率因子從低到高向低層入流一側(cè)傾斜且回波強(qiáng)度梯度大、中氣旋等超級單體風(fēng)暴雷達(dá)回波特征；風(fēng)暴內(nèi)中層維持較深厚的氣旋性輻合，風(fēng)暴頂則表現(xiàn)出明顯的氣旋性輻散特征，標(biāo)志大冰雹的三體散射長釘特征回波。張?jiān)苹輀14-15]等對兩次強(qiáng)冰雹進(jìn)行了對比分析認(rèn)為：層結(jié)不穩(wěn)定在午后有強(qiáng)烈發(fā)展，對流層中下層溫度遞減率更大；冰雹出現(xiàn)在低層輻合線及切變線附近，并沿500 hPa 引導(dǎo)氣流方向移動(dòng)；張南[16]等研究冰雹和正閃之間的關(guān)系認(rèn)為：冰雹出現(xiàn)時(shí)正閃比例增加，其空間分布與雷達(dá)回波和冰雹路徑對應(yīng)，對冰雹短臨精細(xì)化預(yù)警具有較好的指示意義。藍(lán)渝[17]等分析了華北區(qū)域冰雹天氣分型及云系特征認(rèn)為：90%以上的冰雹過程發(fā)生在對流云團(tuán)的快速發(fā)展階段中，降雹集中出現(xiàn)于準(zhǔn)圓形或橢圓形對流云團(tuán)邊緣或帶狀對流云系的傳播前沿區(qū)域，對應(yīng)于云頂亮溫梯度的大值區(qū)。吳迎旭[18-19]等對短時(shí)強(qiáng)降水和冰雹中小尺度特征進(jìn)行了對比分析：短時(shí)降水和冰雹均是低空急流上不斷生成的中尺度系統(tǒng)造成的，其中雹云生命史更短，移速更快，云內(nèi)上升氣流異常強(qiáng)盛，其溫度和水汽密度廓線陡升較短時(shí)降水期間更加劇烈。蘇永玲[20-21]等對高空冷渦和副高背景下青海冰雹特征對比分析認(rèn)為冷渦背景下動(dòng)力強(qiáng)迫為主，副高背景下熱力強(qiáng)迫為主產(chǎn)生冰雹，較大冰雹尺寸需要更高的水汽條件和熱力條件，且高的強(qiáng)天氣威脅指數(shù)與較大尺寸冰雹有較好的對應(yīng)關(guān)系。

2016 年9 月22 日15：00—18：00（北京時(shí)/BT，下同），內(nèi)蒙古中西部地區(qū)出現(xiàn)了一次強(qiáng)對流天氣過程，其中東勝、武川、呼和浩特、豐鎮(zhèn)、涼城、集寧等地先后出現(xiàn)了雷暴、雷雨大風(fēng)、冰雹等強(qiáng)對流天氣，呼和浩特市自北向南出現(xiàn)雷暴、雷雨大風(fēng)、冰雹天氣；烏云密布、電閃雷鳴、狂風(fēng)夾雜著冰雹、陣雨；國家氣象站觀測記錄中冰雹直徑最大為9 mm，出現(xiàn)在呼和浩特市郊區(qū)站，并伴隨17 m/s 大風(fēng)，據(jù)全國災(zāi)情直報(bào)系統(tǒng)記錄：呼和浩特市新城區(qū)塔利村16：40—17：00 出現(xiàn)冰雹，冰雹持續(xù)時(shí)間20 min，冰雹最大直徑為5 cm；強(qiáng)風(fēng)雹過后，呼和浩特市市區(qū)北部路面被冰雹覆蓋了厚厚一層。這次強(qiáng)對流天氣由于發(fā)生在早秋季節(jié)，導(dǎo)致大田果樹、豆類、玉米和蔬菜等秋作物受災(zāi)嚴(yán)重，部分蔬菜大棚、車輛受損。

本文利用常規(guī)觀測資料、多普勒雷達(dá)資料以及NECP（1°×1°）逐6 h 再分析資料對2016 年9 月22日河套地區(qū)冰雹的溫濕風(fēng)垂直結(jié)構(gòu)、中尺度對流系統(tǒng)的環(huán)境條件及多普勒雷達(dá)資料特征分析，希望為這一類冰雹天氣的臨近預(yù)警提供有價(jià)值的思路。

1 天氣系統(tǒng)特征分析

對9 月22 日08：00 的500～850 hPa 高空綜合配置圖（圖1）分析，在110°～115°E、40°～45°N 500 hPa 上有一西風(fēng)槽，而在105°～110°E、40°～45°N 850 hPa 上也有一西風(fēng)槽，低層850 hPa 西風(fēng)槽隨高度落后于500 hPa 西風(fēng)槽，850～500 hPa 西風(fēng)槽隨高度明顯前傾，屬于“前傾槽”結(jié)構(gòu)。500 hPa 內(nèi)蒙古西部河套地區(qū)處于槽后西北氣流控制之中，不斷有干冷空氣輸送到河套地區(qū)。850 hPa 河套地區(qū)處于西風(fēng)槽前的西南暖濕氣流控制當(dāng)中，850 hPa 上152 dagpm 正好位于河套地區(qū)南側(cè)，有西南暖濕水汽源源不斷地輸送到河套地區(qū)；中層干冷空氣沿槽后西北氣流侵入，中層干冷空氣疊加在低層暖濕空氣，這種“前傾槽”結(jié)構(gòu)屬于不穩(wěn)定層結(jié)，非常有利于強(qiáng)對流發(fā)展。

500～850 hPa 在105°～115°E、35°～45°N 有明顯的大范圍濕區(qū)，由于受“前傾槽”的影響500 hPa 的濕區(qū)范圍明顯小于850 hPa 的濕區(qū)范圍，中低層有干濕不穩(wěn)定層結(jié)；但500～850 hPa 的濕區(qū)中心恰好均位于呼和浩特市， 呼和浩特市500 ～850 hPa 08：00 的溫度露點(diǎn)差均≤4 ℃，分別為2、0.7、2 ℃，500～850 hPa 濕區(qū)西側(cè)均有明顯的干區(qū)以及干線的維持，500～850 hPa 每一層均有干冷空氣侵入，使大氣的中低層干濕不穩(wěn)定進(jìn)一步加大，誘發(fā)深對流發(fā)展，從而導(dǎo)致暴雹天氣的發(fā)生。

圖1 9 月22 日08：00 高空綜合配置

2 中尺度環(huán)境場條件分析

對于雷暴（深厚濕對流）生成預(yù)報(bào)，有3 個(gè)構(gòu)成要素：大氣不穩(wěn)定、低層水汽和抬升觸發(fā)機(jī)制。這3個(gè)要素是雷暴生成的充分必要條件（假定微物理?xiàng)l件自動(dòng)滿足）[22-23]；下面從這3 個(gè)方面分析冰雹發(fā)生、發(fā)展的環(huán)境條件。

2.1 大氣不穩(wěn)定條件

利用NECP（1°×1°）逐6 h 再分析資料（圖2～4）對22 日14：00（圖2a）內(nèi)蒙古河套地區(qū)的850 hPa 與500 hPa 溫度差T850-500進(jìn)行分析，由于河套地區(qū)處于“前傾槽”作用之下，500 hPa 受槽后冷平流的影響，氣溫下降，而在850 hPa 受槽前暖平流的影響，氣溫上升，850 hPa 與500 hPa 溫度差T850-500加大，熱力不穩(wěn)定加強(qiáng)。37°～43°N，106°～115°E 區(qū)域內(nèi)850 hPa與500 hPa 溫度差T850-500在32～36 ℃之間，其中呼和浩特市850 hPa 與500 hPa 溫度差T850-500也高達(dá)32 ℃，850 hPa 與500 hPa 溫度差表示對流層中低層環(huán)境溫度隨高度的垂直遞減率，850 hPa 與500 hPa差值越大，表示上干冷下暖濕垂直配置越強(qiáng)，大氣層結(jié)不穩(wěn)定，越有利于強(qiáng)對流特別是冰雹、雷暴大風(fēng)天氣的產(chǎn)生。

對16 日14：00 內(nèi)蒙古河套地區(qū)850 hPa 假相當(dāng)位溫θse（圖2b）進(jìn)行分析，河套地區(qū)有自西南向東北的θse高能舌維持，θse高能舌中心值為330 K，在θse高能舌北側(cè)有θse高能鋒區(qū)存在，呼和浩特市就位于θse高能舌最大值中心處靠近θse高能鋒區(qū)處；假相當(dāng)位溫θse高能鋒區(qū)的動(dòng)力強(qiáng)迫有利于低層能量和水汽向上輸送，強(qiáng)冰雹天氣就發(fā)生在假相當(dāng)位溫高能鋒區(qū)上。

2.2 低層充沛水汽

22 日14：00 河套地區(qū)850 hPa 比濕（圖3a）顯示，39°～41°N，109°～115°E 區(qū)域內(nèi)有高濕區(qū)維持，呼和浩特市就位于比濕大值中心，中心值為8 g/kg，這在9 月下旬的內(nèi)蒙古西部干旱半干旱地區(qū)還是比較高；22 日14：00（圖3b）河套地區(qū)850 hPa 溫度露點(diǎn)差在呼和浩特市為3～4°C，低層水汽仍處于飽和狀態(tài)。水汽是雷暴的燃料，當(dāng)水汽隨云底上升氣流進(jìn)入雷暴云，在凝結(jié)成云滴或冰晶時(shí)，潛熱釋放出來，驅(qū)動(dòng)了雷暴的上升氣流。

2.3 抬升觸發(fā)機(jī)制

在對流不穩(wěn)定條件下，需要一定的抬升條件對流才能發(fā)生；觸發(fā)或加強(qiáng)對流的抬升條件有中尺度系統(tǒng)提供[24]，如鋒面、干線、地面幅合線等[25]。

22 日08：00，2 m 露點(diǎn)溫度（圖4a）顯示，河套地區(qū)處于2 m 露點(diǎn)溫度大值區(qū)范圍內(nèi)，呼和浩特市位于2 m 露點(diǎn)溫度大值中心，中心值為18 ℃；在呼和浩特市西側(cè)和北側(cè)均有等露點(diǎn)溫度線密集帶—露點(diǎn)鋒即干線維持，干線西側(cè)和北側(cè)為干區(qū)，西側(cè)和北側(cè)干區(qū)中心值只有6、10 ℃，表明西部和北部分別有干冷空氣的侵入，但露點(diǎn)鋒區(qū)范圍比較大且比較松散，說明08：00 冷空氣勢力不是特別強(qiáng)。22 日14：00（圖4b）呼和浩特市仍位于2 m 露點(diǎn)溫度大值中心，中心值為16 ℃，但其西側(cè)和北側(cè)的干區(qū)明顯東進(jìn)和南壓，呼和浩特市被其西側(cè)和北側(cè)的露點(diǎn)鋒區(qū)所包圍，露點(diǎn)鋒區(qū)也較08：00 更加密集，說明14：00 冷空氣勢力逐漸加強(qiáng)，干冷空氣從西側(cè)和北側(cè)不斷侵入呼和浩特地區(qū)，使該地區(qū)不穩(wěn)定得到進(jìn)一步發(fā)展，有利于午后強(qiáng)對流天氣的產(chǎn)生。

圖2 9 月22 日14 時(shí)850 hPa 與500 hPa 溫度差T850-500（a，單位：℃）及850 hPa 假相當(dāng)位溫θse（b，單位：K）

圖3 9 月22 日14 時(shí)850 hPa 比濕（a，單位：g/kg）和溫度露點(diǎn)差（b，單位：℃）

圖4 9 月22 日08：00（a）和14：00（b）2 m 露點(diǎn)溫度（單位：℃）

3 溫濕風(fēng)垂直結(jié)構(gòu)分析

為了判定22 日14：00 以后的最大對流潛勢，通過上海探空顯示軟件用呼和浩特14：00，2 m 干球溫度和露點(diǎn)溫度對08：00 呼和浩特探空圖進(jìn)行訂正，分析呼和浩特市22 日08：00 和14：00 的探空數(shù)據(jù)（表1），08：00 探空數(shù)據(jù)顯示K 指數(shù)比較高，為35 ℃，沙氏指數(shù)SI 和抬升指數(shù)LI 比較低，分別為-0.1 ℃和1.2 ℃，表明對流不穩(wěn)定較為明顯；抬升凝結(jié)高度LCL 和對流凝結(jié)高度CCL 均很低，分別為833 hPa、803 hPa，幾乎重合。14：00 探空數(shù)據(jù)顯示K 指數(shù)加大為40 ℃，SI 和LI 指數(shù)進(jìn)一步減小，分別為-3.2、-4.3 ℃，說明對流不穩(wěn)定進(jìn)一步加強(qiáng)；強(qiáng)天氣威脅指數(shù)（SWEAT）也從08：00 的156 ℃升高到14：00 的262 ℃，SWEAT 指數(shù)在250～300，表明有強(qiáng)雷暴出現(xiàn)的可能性。

對流有效位能CAPE 值從08：00 的2.5 J/kg 躍增為14：00 的1316 J/kg；一般來說，對流有效位能CAPE 值越大，雷暴發(fā)生后其內(nèi)部的上升氣流也就越強(qiáng)；上升氣流足夠強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間足夠長從而使雹塊可以增長到較大尺寸是大冰雹出現(xiàn)的一個(gè)必要條件[26]，因此出現(xiàn)大冰雹的可能性隨著浮力即CAPE值的增加而增大。08：00 的對流抑制能量CIN 為163.7 J/kg，表明對流層低層存在一個(gè)穩(wěn)定層，這個(gè)穩(wěn)定層有利于能量的積聚，但同時(shí)對弱對流的發(fā)展起到了抑制作用；14：00 的對流抑制能量CIN 減小為0 J/kg，表明對流層低層的穩(wěn)定層消失，這是由于地面增溫以及低層暖平流的增強(qiáng)等原因使邊界層升溫，近地面的溫度達(dá)到對流溫度，當(dāng)有抬升觸發(fā)條件時(shí)氣塊受到正浮力的作用而加速上升。

對22 日14：00 呼和浩特站訂正的探空圖（圖5）進(jìn)行分析，925～700 hPa 風(fēng)向由西南風(fēng)轉(zhuǎn)為西北風(fēng)，風(fēng)向隨高度顯著順轉(zhuǎn)有暖平流，700 hPa 以上層結(jié)風(fēng)向一致為西北風(fēng)，且風(fēng)速逐漸增大，由700 hPa 的10 m/s 增大至200 hPa 的24 m/s，有明顯的冷平流，850（20 ℃）～500 hPa（-14 ℃）的溫度差T850—500高達(dá)34 ℃，這種“上冷下暖”強(qiáng)的不穩(wěn)定層結(jié)分布，有利于對流風(fēng)暴的強(qiáng)烈發(fā)展。對14：00 呼和浩特市探空站干球溫度和露點(diǎn)溫度曲線分布進(jìn)行分析，600 hPa以下為濕層，而400～500 hPa 層結(jié)濕度迅速減小，形成中層干低層濕“上干下濕”向上開口的近似倒“喇叭口”型結(jié)構(gòu)。對流層中層的干層會使降水導(dǎo)致下沉氣流中的冰粒、雨滴等強(qiáng)烈蒸發(fā)、融化、升華從而使下沉氣流顯著降溫，產(chǎn)生比較大的負(fù)浮力，有利于地面雷暴大風(fēng)的發(fā)生[27]。

表1 呼和浩特市主要環(huán)境參數(shù)

圖5 9 月22 日呼和浩特14：00 T-logP 訂正圖

強(qiáng)冰雹的產(chǎn)生還需要適宜的0 ℃層和-20 ℃層高度，呼和浩特站0 ℃和-20 ℃層的高度分別為3.5、6.5 km，有利于冰雹的產(chǎn)生；同時(shí)對流層中上層的冷平流有利于0 ℃、-20 ℃等特性層高度迅速降低，為雹胚的生長提供了良好的形成環(huán)境[28]；融化效應(yīng)也是決定的冰雹大小的因素之一，較低的0 ℃層高度使冰雹在空中降落時(shí)融化過程越短，有利于大冰雹的形成。自由對流高度（LFC）也從08：00 的595 hPa 降低到14：00 的887 hPa，表明對流更容易發(fā)生；從風(fēng)的垂直切變上來看，呼和浩特站0～6 km垂直風(fēng)矢量差為14 m/s 屬于中等強(qiáng)度的垂直風(fēng)切變，這為強(qiáng)對流風(fēng)暴的氣流有組織性和長時(shí)間維持提供了有利條件。

4 雷達(dá)回波特征

4.1 反射率因子特征

對22 日午后呼和浩特多普勒雷達(dá)反射率進(jìn)行跟蹤分析，15：42 組合反射率因子圖上（圖6a）有“鉤狀回波”存在，“鉤狀回波”結(jié)構(gòu)密實(shí)、強(qiáng)度很強(qiáng)，最強(qiáng)反射率因子核心強(qiáng)度≥65 dBZ，“鉤狀回波”表明強(qiáng)降水包裹著中氣旋。有兩個(gè)非常明顯的前側(cè)入流缺口，一個(gè)不是特別明顯后側(cè)入流缺口。前側(cè)入流缺口回波表明強(qiáng)的上升氣流，強(qiáng)盛的上升氣流也有利于空中大冰雹的增長，后側(cè)入流缺口回波表明下沉氣流，并有可能引起破壞性大風(fēng)。

17：16 的1.5°仰角基本反射率因子圖上（圖6b）雷達(dá)東南方向仍有強(qiáng)回波，且有一個(gè)低層入流“V”形缺口（箭頭指向），箭頭前方是構(gòu)成風(fēng)暴的入流缺口的一部分低層弱回波區(qū)，頂點(diǎn)指向強(qiáng)回波，強(qiáng)回波中心的反射率因子強(qiáng)度高達(dá)50～55 dBZ，由于呼和浩特多普勒雷達(dá)是C 波段雷達(dá)（CD 型），低層入流“V”形缺口可能是由于強(qiáng)冰雹對雷達(dá)回波的強(qiáng)烈衰減所導(dǎo)致的。通過對反射率進(jìn)行跟蹤分析，一直有強(qiáng)回波在河套地區(qū)生成，說明對流風(fēng)暴的強(qiáng)度比較強(qiáng)。

產(chǎn)生大冰雹的強(qiáng)對流風(fēng)暴最顯著特征體現(xiàn)在反射率因子高值區(qū)向上擴(kuò)展到較高高度，如果-20 ℃等溫線對應(yīng)的高度之上有超過50 dBZ 的反射率因子，則有可能產(chǎn)生大冰雹；且反射率因子越強(qiáng)，高度越高，產(chǎn)生大冰雹的可能性和嚴(yán)重程度越大[29-30]。

圖7 為22 日17：16 沿著雷達(dá)徑向通過最強(qiáng)反射率因子核心（圖6b）1.5°仰角紅線位置所做的垂直剖面，垂直剖面顯示有相對寬闊的弱回波區(qū)，弱回波區(qū)是強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)的一種表現(xiàn)；弱回波區(qū)上有回波懸垂，回波懸垂強(qiáng)度在45～55 dBZ 之間，回波懸垂上的55 dBZ 以上的強(qiáng)回波核心位置一直向上延伸至8 km，通過呼和浩特市探空資料可知-20 ℃層高度為6.5 km，強(qiáng)回波核心位置超過-20 ℃層等溫線高度以上，表明有大冰雹產(chǎn)生；而弱回波區(qū)左側(cè)的強(qiáng)回波區(qū)域?qū)?yīng)大冰雹的下降通道，回波強(qiáng)度高達(dá)55～60 dBZ，而且強(qiáng)回波已經(jīng)接地，表明有大冰雹降落到地面。

圖6 9 月22 日呼和浩特多普勒雷達(dá)15：42 組合反射率（a）及17：16 1.5°仰角基本反射率（b）（單位：dBZ）

圖7 9 月22 日17：16 呼和浩特多普勒雷達(dá)1.5°仰角反射率因子剖面（單位：dBZ）

4.2 基本徑向速度特征

在22 日17：02 呼和浩特多普勒雷達(dá)2.4°仰角產(chǎn)品（圖8a）中有氣旋式切變速度對，出流速度出現(xiàn)了速度模糊，退模糊后最大出流速度和最大入流速度為±25 m/s，有明顯的旋轉(zhuǎn)特征，核區(qū)直徑也基本＜10 km，而速度對距離雷達(dá)為52.7 km，且體掃維持兩個(gè)以上，滿足中氣旋的判據(jù)，說明此風(fēng)暴為超級單體風(fēng)暴。在雷達(dá)東南方向有大范圍徑向速度為20 m/s 以上的出流，同時(shí)出現(xiàn)逆風(fēng)區(qū)，說明近地面層附近有大風(fēng)出現(xiàn)。

對22 日17：02 呼和浩特市2.4°仰角徑向速度垂直剖面圖（圖8b）進(jìn)行分析，暖色代表離開雷達(dá)向著畫面的速度，冷色代表離開畫面向著雷達(dá)的速度，3 km 以下低層具有明顯的徑向速度輻合特征，而低層徑向速度輻合區(qū)上方3～6 km 處仍有徑向速度輻合區(qū)，強(qiáng)烈的輻合有利于對流風(fēng)暴上升運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈發(fā)展。對流風(fēng)暴后側(cè)有輻散下沉氣流降落到地面，近地面的輻散風(fēng)高達(dá)15～20 m/s，強(qiáng)的輻散風(fēng)出流使對流風(fēng)暴前沿的暖濕氣流強(qiáng)迫抬升，使上升運(yùn)動(dòng)得到進(jìn)一步的發(fā)展。

5 結(jié)論

利用常規(guī)觀測資料、 多普勒雷達(dá)資料以及NECP（1°×1°）逐6 h 再分析資料，對2016 年9 月22日內(nèi)蒙古河套地區(qū)強(qiáng)冰雹天氣成因進(jìn)行分析。結(jié)果表明：

（1）在前傾槽有利的天氣尺度環(huán)流背景下，中高層干冷空氣疊加在低層暖濕空氣上形成了對流不穩(wěn)定層結(jié)條件。低層充沛的水汽輸送，在上升運(yùn)動(dòng)中凝結(jié)潛熱釋放，驅(qū)動(dòng)了雷暴的上升。

（2）地面干線是冰雹的主要觸發(fā)機(jī)制；較大的對流有效位能（CAPE）、K 指數(shù)及θse高能區(qū)，0～6 km中等強(qiáng)度的垂直風(fēng)切變，為冰雹的形成、增長提供了比較有利的中尺度環(huán)境條件。

（3）反射率因子有“鉤狀回波”，兩個(gè)非常明顯的前側(cè)入流缺口，一個(gè)后側(cè)入流缺口?！般^狀回波”表明強(qiáng)降水包裹著中氣旋，前側(cè)入流缺口回波表明有上升氣流，強(qiáng)盛的上升氣流有利于空中大冰雹的增長，后側(cè)入流缺口回波表明有下沉氣流。

（4）反射率因子剖面有弱回波區(qū)、回波懸垂且回波懸垂上的55 dBZ 以上的強(qiáng)回波核心位置超過-20 ℃層等溫線高度以上，表明有大冰雹產(chǎn)生；弱回波區(qū)左側(cè)的強(qiáng)回波強(qiáng)度高達(dá)55～60 dBZ 且強(qiáng)回波已經(jīng)接地，該區(qū)域?qū)?yīng)大冰雹的下降通道，表明有大冰雹降落到地面。

（5）基本徑向速度具有明顯的中氣旋特征，3 km 以下低層具有明顯的徑向速度輻合特征，而低層徑向速度輻合區(qū)上方3～6 km 處仍有徑向速度輻合區(qū)，強(qiáng)烈的輻合有利于對流風(fēng)暴上升運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步發(fā)展。對流風(fēng)暴后側(cè)有輻散下沉氣流降落到地面，輻散風(fēng)出流促使對流風(fēng)暴前沿的暖濕氣流強(qiáng)迫抬升，從而使上升運(yùn)動(dòng)得到進(jìn)一步的加強(qiáng)。

圖8 9 月22 日17：02 呼和浩特市多普勒雷達(dá)2.4°仰角徑向速度（a）和徑向速度剖面（b）（單位：m/s）