王蓓元 王藝橙 張夢

收稿日期：2023-12-10

基金項目：淮安市氣象局科研項目（202201）。

作者簡介：王蓓元（1986—），女，江蘇淮安人，工程師，主要從事中短期及臨近天氣預(yù)報工作。

摘 要：利用江蘇省氣象觀測站地面觀測所觀測的極大風(fēng)、氣溫數(shù)據(jù)對2022年7月10日、7月26日、7月28日江蘇先后發(fā)生的3次颮線過程進(jìn)行分析。3次颮線均出現(xiàn)了大范圍對流大風(fēng)，極端大風(fēng)不僅出現(xiàn)在水體山地附近，還出現(xiàn)在人員密集的城鎮(zhèn)。颮線的移動方向主要取決于500 hPa引導(dǎo)氣流的方向，7月10日颮線發(fā)生在暖區(qū)中，7月26日和28日颮線發(fā)生在冷暖氣流的對峙中，其中7月10日和26日動力條件起主導(dǎo)作用，28日850 hPa水汽為颮線的產(chǎn)生提供了能量，颮線的發(fā)生是動力條件和能量條件共同作用的結(jié)果。冷池在近地面的活動對陸上極端大風(fēng)的出現(xiàn)有一定的提前指示意義，在颮線影響下，站點氣溫的變化與風(fēng)速的變化呈反相關(guān)，利用降溫預(yù)判對流大風(fēng)的提前量可以達(dá)到40 min以上。

關(guān)鍵詞：江蘇；冷池；颮線；對流大風(fēng)

中圖分類號：P444 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：2095–3305（2024）03–0-03

在中緯度地區(qū)，颮線是常見的一種中尺度對流系統(tǒng)，經(jīng)常會形成局地暴雨、短時大風(fēng)、冰雹等災(zāi)害性強(qiáng)對流天氣。颮線的形成機(jī)制引起了許多學(xué)者的關(guān)注。劉淑媛[1]利用上海地基單多普勒雷達(dá)觀測資料反演了2004年7月12日17：00～19：00上海一次颮線過程的水平風(fēng)場結(jié)構(gòu)，并用自動站觀測的風(fēng)場資料對雷達(dá)回波和時間的連續(xù)性和徑向速度的特征是否吻合等方面進(jìn)行綜合檢驗。盛日鋒等[2]利用自動氣象站、多普勒雷達(dá)及NCEP 1°×1°的逐6 h資料，從天氣形勢、垂直結(jié)構(gòu)、地面中尺度場等角度分析了山東發(fā)生的一次颮線過程的三維風(fēng)場結(jié)構(gòu)。莊薇等[3]利用新疆烏魯木齊和五家渠的雙多普勒雷達(dá)同步觀測資料與雙多普勒雷達(dá)風(fēng)場反演技術(shù)，結(jié)合多種氣象資料，綜合分析了2005年6月26日新疆烏魯木齊附近一次強(qiáng)颮線過程，研究表明其流場特征是低層存在明顯的輻合線，中層輻合，高層輻散。上述研究工作的結(jié)果均表明，我國發(fā)生的颮線過程其三維風(fēng)場、中尺度結(jié)構(gòu)及演變特征與國際上多國學(xué)者對中緯度颮線的研究分析結(jié)論基本一致。

1 數(shù)據(jù)與方法

極大風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫數(shù)據(jù)來源于江蘇省氣象觀測站地面觀測資料。極大風(fēng)速指給定時間內(nèi)的瞬時風(fēng)速最大值，其中的瞬時風(fēng)速指3 s平均風(fēng)速。所用時間均為北京時。

2 對流大風(fēng)天氣實況

在江蘇，颮線容易在6—8月進(jìn)入盛夏后發(fā)生，短時臨近預(yù)警中，主要關(guān)注短時強(qiáng)降水和瞬時強(qiáng)風(fēng)的出現(xiàn)。2022年7月，江蘇先后出現(xiàn)了3次颮線過程，分別為7月10日、26日、28日，颮線影響期間發(fā)生了多次對流大風(fēng)，造成巨大的社會影響。

自動站氣象數(shù)據(jù)顯示（表1），7月10日10：00—11日04：00全省共有354個站點出現(xiàn)8級以上大風(fēng)（占全省23.6%），其中16個站點達(dá)到10級以上，最大風(fēng)力出現(xiàn)在鹽城響水陳家港鎮(zhèn)西北十公里海面（31.0 m/s，11級）；7月26日08：00—21：00全省共有309個站點出現(xiàn)8級以上大風(fēng)（占全省19.0%），其中33個站點達(dá)到10級以上，最大風(fēng)力出現(xiàn)在蘇州東山胥口鎮(zhèn)（36.8 m/s，

12級）；7月28日12：00—29日00：00全省共有204個站

點出現(xiàn)8級以上大風(fēng)（占全省12.8%），其中10個站點達(dá)到10級以上，最大風(fēng)力出現(xiàn)在鎮(zhèn)江句容李塔水庫（33.4 m/s，12級）。11～12級極端大風(fēng)出現(xiàn)的情況如表1～表3，7月10日極端大風(fēng)出現(xiàn)在連云港鹽城的近海水面，7月26日和7月28日極端大風(fēng)不僅出現(xiàn)在山地或水體等空曠地帶，還出現(xiàn)在城鎮(zhèn)地帶，危害性更大。

3 大尺度天氣背景

7月10日颮線過程移動方向為西北—東南，500 hPa西風(fēng)槽自西北向東南掃過本省，槽后配合大風(fēng)速區(qū)，850 hPa切變線維持在皖南到長江一線，江蘇處于暖脊控制下，暖中心位于蘇南到浙北一帶，達(dá)25 ℃。7月26日颮線過程移動方向為自西向東，500 hPa西風(fēng)槽為前傾槽，北段穩(wěn)定少動，南段由西北向東南方向逆轉(zhuǎn)，槽后低層可以觀測到明顯的降溫，說明有冷暖空氣的交匯，850 hPa切變線維持在江淮之間。7月28日颮線過程中移動方向為西南—東北，500 hPa西風(fēng)槽穩(wěn)定，移動較慢，江蘇始終位于槽前，東部海上有臺風(fēng)“桑達(dá)”影響，副高穩(wěn)定，850 hPa切變線在江蘇維持在淮河一線，同時有明顯的濕區(qū)影響。結(jié)果表明，颮線的移動方向主要取決于500 hPa引導(dǎo)氣流的方向，7月10日颮線發(fā)生在暖區(qū)中，7月26日和28日颮線發(fā)生在冷暖氣流的對峙中，其中7月10日和26日動力條件起主導(dǎo)作用，28日850 hPa水汽為颮線的產(chǎn)生提供了能量，颮線的發(fā)生是動力條件和能量條件共同作用的結(jié)果。

4 地面冷池活動與對流大風(fēng)的出現(xiàn)

1988年由Rotunno和Weisman首次提出的RKW理

論指出，近地面冷池和低層環(huán)境垂直風(fēng)切變相互作用是颮線發(fā)展維持最重要的動力和熱力機(jī)制[4-5]。

冷池被定義為較冷的空氣被較暖的空氣所包圍而形成的溫度較低區(qū)域。低層冷池主要由雨水蒸發(fā)冷卻

形成[6-7]。

用近地面的1 h變溫分布演變大致對應(yīng)冷池在近地面的水平活動范圍。圖2顯示冷池所帶來的1h變溫在7月10日達(dá)到8 ℃，7月26日達(dá)到11 ℃，7月28日達(dá)到13 ℃（圖1），7月26日和7月28日冷池強(qiáng)度明顯強(qiáng)于7月10日，其中冷池較弱的7月10日下游風(fēng)力9～10級，7月26日和7月28日在下游造成了11～12級風(fēng)，較強(qiáng)的冷池對應(yīng)下游較強(qiáng)的極大風(fēng)。

冷池的活動對陸上極端大風(fēng)的出現(xiàn)有一定的提前指示意義[8-9]。在3次颮線中分別選擇一個出現(xiàn)極端大風(fēng)的站點：7月10日的冶山老山村站、7月26日汊河街道站、7月28日林湖鄉(xiāng)站，溫度的變化和風(fēng)速的變化存在明顯的反相關(guān)，且風(fēng)速的變化存在脈沖式的突變。7月10日19：15之前冶山老山村站（圖2a）氣溫維持在32 ℃

以上，19：20開始降溫，20：15風(fēng)力超過8級達(dá)到17.8 m/s，

20：25風(fēng)力超過10級（風(fēng)速27.4 m/s），從開始降溫（過程降溫8.8 ℃）到10級大風(fēng)出現(xiàn)，具備60 min的提前量。7月26日汊河街道站（圖2b），12：25之前氣溫維持在34 ℃以上，12：30開始降溫，13：05風(fēng)力超過7級（風(fēng)速14.1 m/s），13：15風(fēng)力超過12級（風(fēng)速33.5 m/s），降溫（過程降溫9.6 ℃）時間和12級大風(fēng)之間具備40 min的提前量。7月28日林湖鄉(xiāng)站（圖2c），17：05氣溫34.5 ℃，

17：10開始降溫，17：55～18：30出現(xiàn)弱降水，氣溫穩(wěn)定在26.2 ℃，18：35降水加強(qiáng)后，氣溫繼續(xù)下降，19：00風(fēng)力超過11級達(dá)到29.7 m/s，降溫（過程降溫10.9 ℃）時間和11級大風(fēng)之間具備115分鐘的提前量。值得注意的是，關(guān)于地面冷池對颮線對流大風(fēng)的提前警示作用，在陸地和在水體附近表現(xiàn)不同，針對陸地的對流大風(fēng)提前量可以達(dá)到40 min以上，而針對水體附近的對流大風(fēng)很難有提前量[10-11]。以7月26日蘇州胥口鎮(zhèn)（圖2d）和小雷山鎮(zhèn)（圖2e）、7月28日宿遷駱馬湖（圖2f）為例，這3個站點在對應(yīng)的颮線活動中出現(xiàn)了12級以上的極端大風(fēng)，7月26日13：00～14：00和7月28日11：50～12：50 1 h變溫均達(dá)到12 ℃以上，這3個站點降溫與極端大風(fēng)幾乎同時出現(xiàn)。這種陸面及水體出現(xiàn)了完全不同的情況，可能與水體、陸面的下墊面差異有關(guān)，也有可能與冷池的三維邊界結(jié)構(gòu)有關(guān)[12-13]，需要加入垂直空間數(shù)據(jù)做進(jìn)一步研究。

5 結(jié)論

（1）7月10日、7月26日、7月28日在江蘇先后發(fā)生颮線過程出現(xiàn)了大范圍對流大風(fēng)，8級以上站點占全省站點12.8%～23.6%，11～12級的極端大風(fēng)不僅出現(xiàn)在水體山地附近，還出現(xiàn)在人員密集的城鎮(zhèn)。

（2）颮線的移動方向主要取決于500 hPa引導(dǎo)氣流的方向，7月10日颮線發(fā)生在暖區(qū)中，7月26日和28日颮線發(fā)生在冷暖氣流的對峙中，其中7月10日和26日動力條件起主導(dǎo)作用，28日850 hPa水汽為颮線的產(chǎn)生提供了能量，是動力條件和能量條件共同作用的結(jié)果。

（3）冷池的活動對陸上極端大風(fēng)的出現(xiàn)有一定的提前指示意義。在颮線影響下，站點氣溫的變化與風(fēng)速的變化呈反相關(guān)，利用降溫預(yù)判對流大風(fēng)的提前量可以達(dá)到40 min以上。但在水體附近的站點，降溫和對流大風(fēng)幾乎同時出現(xiàn)，很難有提前量的預(yù)測時間。

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