董丹丹，鄧承之，杜愛軍，屈長青

（1.重慶市永川區(qū)氣象局，重慶402160；2.重慶市氣象臺，重慶 401147；3.重慶市巴南區(qū)氣象局，重慶 401320）

大風(fēng)是一種具有強(qiáng)陣性和破壞性的天氣，當(dāng)其出現(xiàn)時(shí)，可造成農(nóng)作物倒伏、建筑物受損或垮塌等災(zāi)害，對人民生命財(cái)產(chǎn)安全具有一定的威脅[1-2]。許多學(xué)者對不同地區(qū)大風(fēng)的氣候特征、短期預(yù)報(bào)方法、環(huán)境條件和個(gè)例分析等方面進(jìn)行了研究[3-5]，嚴(yán)仕堯等[6]篩選出華北地區(qū)夏季26 次典型雷暴大風(fēng)過程，選取K 指數(shù)、對流有效位能等7 個(gè)動力、熱力指標(biāo)，計(jì)算雷暴大風(fēng)發(fā)生時(shí)的指標(biāo)閾值，并利用指標(biāo)疊套技術(shù)對華北雷暴大風(fēng)進(jìn)行潛勢預(yù)報(bào)。楊曉霞等[7]對山東雷暴大風(fēng)的氣候特征、天氣系統(tǒng)配置模型和物理量參數(shù)特征進(jìn)行分析研究，認(rèn)為雷暴大風(fēng)的天氣系統(tǒng)分為槽前型、槽后型、副熱帶高壓邊緣型和橫槽型。王秀明等[8-9]利用雷達(dá)、地面加密觀測等多種資料，從中尺度環(huán)境、風(fēng)暴結(jié)果、風(fēng)暴與環(huán)境相互作用、雷暴間相互作用的角度對商丘風(fēng)暴的發(fā)展、維持及災(zāi)害性大風(fēng)成因進(jìn)行了深入探討。目前，學(xué)者對多個(gè)大風(fēng)過程梳理或大風(fēng)個(gè)例分析較多，而針對顯著地形起伏、多山地的川渝地區(qū)大風(fēng)過程多為個(gè)例分析，系統(tǒng)梳理研究較少，環(huán)流形勢歸納總結(jié)對川渝大風(fēng)預(yù)報(bào)具有重要意義。

重慶西部作為成渝雙城經(jīng)濟(jì)圈的中間樞紐，又處于盆周邊緣，地形對其周圍大氣流場產(chǎn)生影響[10]。位于重慶西部的永川是重慶大風(fēng)多發(fā)區(qū)之一[11]，研究永川大風(fēng)特征，可有針對性地對當(dāng)?shù)卮箫L(fēng)進(jìn)行氣象預(yù)報(bào)與服務(wù)，研究思路與方法對其它地區(qū)，尤其是渝西地區(qū)大風(fēng)天氣分析具有一定的參考意義，為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展作出一定的貢獻(xiàn)。根據(jù)前人的研究，四川盆地的大風(fēng)過程主要為單純由氣壓梯度差造成的梯度大風(fēng)，由熱力不穩(wěn)定造成的雷暴大風(fēng)，兩者都有的混合性大風(fēng)[12]。梯度大風(fēng)往往與冷空氣大規(guī)模活動有關(guān)，雷暴大風(fēng)是雷暴和對流活動帶來的除龍卷以外的地面災(zāi)害性強(qiáng)陣風(fēng)，常出現(xiàn)在對流天氣的開始階段[13-18]。而汛期（5—9 月）以雷暴大風(fēng)或者混合性大風(fēng)偏多，對流性偏強(qiáng)，數(shù)值模式對此兩類大風(fēng)的預(yù)報(bào)能力偏弱，預(yù)報(bào)難度較大，所以主要選取汛期大風(fēng)作為研究時(shí)段，非汛期是下一步的研究工作。

文章利用2006—2017 年汛期（5—9 月）常規(guī)氣象資料，采用天氣分析方法，研究天氣環(huán)流形勢背景，分析大風(fēng)與降溫、降雨的關(guān)系，初步探討了大風(fēng)發(fā)生前常用的4 個(gè)物理指數(shù)的表現(xiàn)情況，總結(jié)重慶永川汛期大風(fēng)特征。

1 研究方法與大風(fēng)概況

1.1 研究資料與方法

數(shù)據(jù)來源：2006—2017 年汛期（5—9 月）常規(guī)氣象地面觀測資料、探空觀測資料，包括永川24 個(gè)具備溫度、降水、風(fēng)向及風(fēng)速4 要素觀測的地面自動觀測站（下文用氣象站簡稱）逐小時(shí)資料。文章采用的時(shí)間均為北京時(shí)間。

大風(fēng)過程判斷依據(jù)：（1）參考前人的研究及重慶天氣業(yè)務(wù)規(guī)范[11]，當(dāng)極大風(fēng)速≥17.0 m/s，或2 min平均風(fēng)速≥12.0 m/s，或10 min 平均風(fēng)速≥10.0 m/s時(shí)，判斷為大風(fēng)，并記錄大風(fēng)出現(xiàn)時(shí)間及氣象站。（2）根據(jù)風(fēng)速值判斷該數(shù)據(jù)是否合理、是否為突變值等進(jìn)行人工數(shù)據(jù)質(zhì)控。（3）通過質(zhì)控后的大風(fēng)數(shù)據(jù)，記錄第1 個(gè)出現(xiàn)大風(fēng)站點(diǎn)的時(shí)間為大風(fēng)開始時(shí)間，若連續(xù)5 h 未出現(xiàn)大風(fēng)，則最后出現(xiàn)大風(fēng)站點(diǎn)的時(shí)間為大風(fēng)結(jié)束時(shí)間，從開始時(shí)間至結(jié)束時(shí)間定義為1次大風(fēng)天氣過程。

大風(fēng)分為局地大風(fēng)和區(qū)域性大風(fēng)。當(dāng)只有2 個(gè)及其以下氣象站出現(xiàn)大風(fēng)時(shí)，定義為局地大風(fēng)。區(qū)域性大風(fēng)即3 個(gè)及其以上氣象站出現(xiàn)大風(fēng)。

文章采用的物理指數(shù)：（1）根據(jù)永川地理位置，采用四川宜賓站和重慶沙坪壩站的探空數(shù)據(jù)。（2）若大風(fēng)發(fā)生在20—08 時(shí)，則采用20 時(shí)探空數(shù)據(jù)。（3）若大風(fēng)發(fā)生在08—14 時(shí)，則采用08 時(shí)探空數(shù)據(jù)。（4）若大風(fēng)發(fā)生在14—20 時(shí)，則采用14 時(shí)探空數(shù)據(jù)，14 時(shí)探空數(shù)據(jù)為人工訂正數(shù)據(jù)。

1.2 研究區(qū)大風(fēng)概況

2006—2017 年汛期，永川出現(xiàn)64 次大風(fēng)過程，8 月最多，為20 次，約占汛期大風(fēng)過程的31.3%；9月最少，為 5 次，約占7.8%（圖1）。大風(fēng)在 15 時(shí)、18—20 時(shí)和02 時(shí)易發(fā)生。大風(fēng)出現(xiàn)后，持續(xù)時(shí)間一般在1~2 h（50 次），約占78%。偶有出現(xiàn)持續(xù)時(shí)間偏長的大風(fēng)過程，此類較少，多有2 min 或10 min平均風(fēng)速達(dá)到大風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)。所有過程中，最長的持續(xù)時(shí)間可達(dá)13 h，出現(xiàn)在 2008 年 6 月 30 日08—20 時(shí)，30 日早上箕山站風(fēng)速開始增大，表現(xiàn)為10 min 平均風(fēng)速≥10 m/s，箕山站為永川區(qū)內(nèi)海拔最高的氣象站點(diǎn)（728 m），容易出現(xiàn)此類陣性大風(fēng)，未達(dá)到5 h 間斷時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)，午后其余地區(qū)風(fēng)速開始增大，以陣性為主，20 時(shí)革命水庫極大風(fēng)速達(dá)到此次過程的最大值（23.1 m/s），所以此次過程表現(xiàn)的持續(xù)時(shí)間最長。

圖1 2006—2017 年汛期永川大風(fēng)逐月分布（a）、持續(xù)時(shí)間（b）、開始時(shí)間（c）及結(jié)束時(shí)間（d）

從空間分布（圖2）來看，大風(fēng)主要發(fā)生在永川中部及偏北一帶，集中發(fā)生在革命水庫—城區(qū)—箕山一帶，其中革命水庫最多，達(dá)22 次，其次為城區(qū)（21 次）。這種分布可能與中北部地勢起伏較大和有海拔較高的箕山、黃瓜山有關(guān)，容易受到天氣系統(tǒng)擾動，同時(shí)水庫周邊容易出現(xiàn)大風(fēng)，所以革命水庫大風(fēng)最多。從永川城區(qū)大風(fēng)來看，城區(qū)出現(xiàn)的極大風(fēng)速最大值為23.9 m/s。

圖2 2006—2017 年汛期永川大風(fēng)空間分布特征

2 天氣環(huán)流背景

根據(jù)大風(fēng)過程中，500、700、850 hPa 及地面天氣系統(tǒng)分析，主要影響系統(tǒng)為低槽（渦）、西太平洋副熱帶高壓（簡稱“副高”）、臺風(fēng)、切變線和低空急流，主要環(huán)流類型可分為：低槽（渦）型（27 次）、低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型（21 次）、臺風(fēng)影響型（16 次）。

2.1 低槽（渦）型

該類型的環(huán)流配置（圖3）為：副高偏東偏南，主要控制我國華南至東南沿海一帶，500 hPa 有低槽（渦）東移，且位于四川至重慶一帶，中低層多有低渦配合，同時(shí)低渦主要位于重慶西部至貴州一帶，較500 hPa 低槽（渦）的位置偏東偏南，上下層形成后傾或略垂直結(jié)構(gòu)。當(dāng)?shù)筒郏u）東移到四川北部和重慶地區(qū)時(shí)，槽前西南氣流有所增強(qiáng)，中低層在重慶偏東偏南地區(qū)多形成低空急流，向重慶輸送暖濕氣流，隨著低槽（渦）中心東移至重慶西部，永川出現(xiàn)大風(fēng)天氣。地面上，重慶西部至四川北部一帶多有冷高壓活動；或少有重慶西部只受熱低壓控制；或熱低壓位置偏南控制重慶西南部，重慶西部偏北至四川北部有冷高壓活動，永川位于冷高壓前端與熱低壓北端之間。這類大風(fēng)過程共有27 次，發(fā)生在5—7 月，其中 5 月最多（17 次），其次為 6 月（8 次），7 月最少（2 次）。

圖3 低槽（渦）型大風(fēng)天氣形勢概念模型

此類大風(fēng)過程多出現(xiàn)在凌晨、傍晚，大多伴有短時(shí)強(qiáng)降水，多出現(xiàn)局地大雨以上量級降水。當(dāng)中低層沒有低空急流或者大風(fēng)速帶與低渦相配合時(shí)，永川只有局地大風(fēng)天氣產(chǎn)生，以弱降水為主。例如2016年6 月7 日03—04 時(shí)，永川城區(qū)和孫家口出現(xiàn)大風(fēng)天氣，高空有低槽過境永川，但中低層低渦中心位于四川北部，重慶西部在其邊緣，大風(fēng)速帶偏南，重慶西部地區(qū)的東北風(fēng)偏強(qiáng)，永川只出現(xiàn)了局地大風(fēng)天氣，且伴有局地小雨量級降水與雷電，無短時(shí)強(qiáng)降水。

地面上，有22 次地面系統(tǒng)較為明顯，其余5 次地面系統(tǒng)不明顯。22 次中，永川位于冷高壓和熱低壓兩系統(tǒng)之間的有11 次，這些過程主要環(huán)流特征為：大風(fēng)發(fā)生前，首先有熱低壓在重慶西部與四川交界處發(fā)展，中高緯度有冷高壓從甘肅南部至四川地區(qū)或從陜西南部至四川東北部南下，冷高壓強(qiáng)度均在1 017.5 hPa 以上，隨后熱低壓南壓至重慶西南部與貴州、四川交界處。大風(fēng)發(fā)生時(shí)，永川位于冷高壓和熱低壓系統(tǒng)之間，氣壓梯度線密集。11 次大風(fēng)過程中，9 次冷高壓與熱低壓強(qiáng)度差在20~25 hPa，其余2 次強(qiáng)度差分別為12.5 和15 hPa。

22 次中，永川受冷高壓控制的有5 次，冷高壓強(qiáng)度在1 015~1 027.5 hPa。永川受熱低壓控制的有7次，低壓中心強(qiáng)度在997.5 hPa 以下，最強(qiáng)為990 hPa。

2.2 低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型

該類型的環(huán)流配置（圖4）為：副高強(qiáng)盛且西伸北抬，控制重慶偏東或偏南一帶，或有高原高壓在內(nèi)蒙古至四川一帶活動，四川地區(qū)的低槽（渦）東移受到副高阻擋，至重慶西部停滯，形成“西低東高”或“高—低—高”的環(huán)流形勢，中低層多有氣旋性輻合系統(tǒng)配合，且西南低空急流影響重慶西部，易出現(xiàn)大風(fēng)天氣。地面上，重慶西部地區(qū)多受熱低壓影響，8月下旬開始有冷高壓活動至9 月冷高壓偏強(qiáng)。如2008 年7 月11 日的大風(fēng)天氣過程。這類大風(fēng)過程共有21 次，發(fā)生在7—9 月，其中8 月最多（12次），9 月最少（3 次），多出現(xiàn)在凌晨及傍晚。大風(fēng)時(shí)出現(xiàn)弱降水與大雨以上量級降水的頻次相當(dāng)。

圖4 低槽（渦）與副高及高原高壓型大風(fēng)天氣形勢概念模型

8 月下旬的3 次大風(fēng)過程，大風(fēng)發(fā)生前，3 次都表現(xiàn)為甘肅至陜西一帶有冷高壓活動，冷高壓強(qiáng)度在1 020 hPa 以下，以弱冷空氣為主，重慶西部地區(qū)受冷高壓南下影響，永川出現(xiàn)大風(fēng)。

9 月的3 次大風(fēng)過程中，大風(fēng)發(fā)生前，有2 次表現(xiàn)為貝加爾湖以西的冷高壓發(fā)展，冷高壓分裂南下東移，系統(tǒng)前梯度南侵西南地區(qū)，重慶西部地區(qū)等壓線變密集，其中1 次冷高壓中心位于河套地區(qū)，高壓中心強(qiáng)度達(dá)1 027.5 hPa；1 次高壓中心位于四川中部，高壓中心強(qiáng)度達(dá)到1 020 hPa；另1 次表現(xiàn)為重慶西部與四川地區(qū)交界處的熱低壓發(fā)展，低壓中心強(qiáng)度達(dá)997.5 hPa。

從8 月下旬開始，低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型大風(fēng)開始受冷高壓影響，但8 月的地面冷高壓強(qiáng)度常偏弱，9 月冷高壓強(qiáng)度往往偏強(qiáng)。在實(shí)際預(yù)報(bào)分析過程中，要注意8 月下旬之后的地面系統(tǒng)分析。

2.3 臺風(fēng)影響型

2006—2017 年，永川出現(xiàn)大風(fēng)時(shí)，我國近海有臺風(fēng)活動的過程共16 次。臺風(fēng)系統(tǒng)對重慶西部無直接登陸影響，主要影響為：（1）臺風(fēng)活動影響我國環(huán)流形勢變化，副高斷裂西進(jìn)，對青藏高原上東移的低槽（渦）系統(tǒng)有阻擋作用，影響低槽（渦）系統(tǒng)的移動路徑，或者影響副高外圍的西南氣流在重慶西部加強(qiáng)為急流，或者激發(fā)了中低層西南渦的生成。（2）中南半島，或者我國浙江至上海一帶，或者福建至廣西一帶，有臺風(fēng)活動時(shí)，臺風(fēng)登陸后西行或西北行的外圍氣流影響重慶西部地區(qū)，永川出現(xiàn)大風(fēng)天氣。（3）臺風(fēng)的外圍氣流與四川盆地一帶的低槽（渦）、副高西南側(cè)的東風(fēng)氣流共同作用，永川出現(xiàn)大風(fēng)（圖5）。

圖5 臺風(fēng)影響型概念模型

這類大風(fēng)過程共有16 次，6—9 月均有發(fā)生，8月最多（8 次）。14 次大風(fēng)過程時(shí)，有4 次臺風(fēng)位于海上，有4 次位于中南半島，有2 次臺風(fēng)在廣西至湖南一帶，有3 次在福建至江西一帶，還有1 次臺風(fēng)位于安徽與湖北交界處。其余有2 次較為特殊，其中1 次臺風(fēng)在中南半島登陸后減弱，但其殘留的系統(tǒng)維持時(shí)間較長，副高強(qiáng)盛控制重慶偏東地區(qū)，臺風(fēng)外圍的風(fēng)速較強(qiáng)與副高西南側(cè)強(qiáng)盛的西南氣流疊加，在重慶西部形成急流，永川出現(xiàn)大風(fēng)；另1 次，在華南沿海有熱帶系統(tǒng)活動，未達(dá)到臺風(fēng)的強(qiáng)度。

低槽（渦）型、低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型中，重慶地區(qū)500 hPa 受低槽（渦）東移影響，中低層有輻合系統(tǒng)或配合西南低空急流，低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型的副高比較強(qiáng)盛，控制重慶偏東地區(qū)，對低槽或低渦有阻擋作用。地面上，低槽（渦）型存在明顯的冷高壓或熱低壓或永川位于高低壓系統(tǒng)之間，而低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型以熱低壓為主，8 月下旬開始受冷高壓影響。臺風(fēng)影響型中，我國華東或華南地區(qū)均有臺風(fēng)活動，臺風(fēng)在福建省登陸后西北行至江西境內(nèi)，或廣西至廣東一帶登陸后繼續(xù)西行至中南半島，或華東一帶有臺風(fēng)活動。在實(shí)際預(yù)報(bào)中，由于臺風(fēng)活動復(fù)雜且預(yù)報(bào)具有一定難度，針對臺風(fēng)影響型的大風(fēng)預(yù)報(bào)，結(jié)合雷達(dá)與衛(wèi)星云圖進(jìn)行短臨監(jiān)測具有更好的氣象服務(wù)效果。

3 大風(fēng)過程中的降溫降雨

3.1 大風(fēng)與溫度的關(guān)系

為了分析各類型大風(fēng)與溫度的關(guān)系，分別計(jì)算大風(fēng)發(fā)生當(dāng)天、前1 d 和前2 d 的平均溫度、最高溫度、最低溫度中的最大值，計(jì)算大風(fēng)發(fā)生當(dāng)天、發(fā)生后1 和2 d 的平均溫度、最高溫度、最低溫度的最小值，分析最大值與最小值的差值（表1）。

表1 大風(fēng)發(fā)生前后平均溫度、最高溫度、最低溫度變化幅度頻次 次

從平均溫度變化來看，低槽（渦）型大風(fēng)發(fā)生前與發(fā)生后，大多存在降溫，溫差在6 ℃以上偏多。低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型，大風(fēng)發(fā)生前后降溫不明顯的情況最多，其次為溫差在6 ℃以上。臺風(fēng)影響型，大多降溫不明顯。

從最高溫度變化來看，低槽（渦）型大風(fēng)發(fā)生前與發(fā)生后，大多存在6 ℃以上的降溫，低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型最高溫度也存在明顯的降溫。臺風(fēng)影響型，4 ℃以下的弱降溫的情況最多，4~6 ℃降溫和6 ℃以上降溫的情況發(fā)生概率相當(dāng)。

從最低溫度變化來看，大風(fēng)發(fā)生前后，低槽（渦）型4 ℃以下的弱降溫和6 ℃以上的降溫發(fā)生概率相當(dāng)。低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型降溫4 ℃以下和4~6 ℃的個(gè)例發(fā)生概率相當(dāng)。臺風(fēng)影響型最低溫度大多為4 ℃以下的弱降溫。

臺風(fēng)影響型中，當(dāng)平均溫度變化在4 ℃以下時(shí)，其最低氣溫變化也在4 ℃以下，最高氣溫大多在4 ℃以下（有1 個(gè)例外），這些個(gè)例大多發(fā)生在8 月上中旬，副高強(qiáng)盛，重慶基礎(chǔ)溫度偏高，且北方?jīng)]有明顯強(qiáng)冷空氣南下，所以溫度變化不明顯。當(dāng)平均溫度在4~6 ℃時(shí)，最高溫度變化規(guī)律相同，最低溫度變化均在6 ℃以下，其中3 個(gè)個(gè)例發(fā)生在7 月下旬、1個(gè)個(gè)例出現(xiàn)在6 月下旬。當(dāng)平均溫度變化在6 ℃以上時(shí)，最高溫度變化規(guī)律相同，最低溫度變化在4~6 ℃，平均溫度變化最大的一次個(gè)例中（7.8 ℃），最高溫度（9 ℃）、最低溫度（6.4 ℃）變化也達(dá)到最大，這些個(gè)例出現(xiàn)在6、9 月，中高緯度的冷空氣活躍，有冷空氣南下，當(dāng)臺風(fēng)影響時(shí)和冷空氣配合，出現(xiàn)了溫度變化明顯的情況。

各類型中，大風(fēng)發(fā)生前后，低槽（渦）型平均溫度、最高溫度存在明顯降幅；低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型平均溫度存在明顯降溫，最高溫度降幅在4 ℃以上；臺風(fēng)影響型出現(xiàn)在8 月上中旬時(shí)，溫度變化不明顯；出現(xiàn)在7 月下旬時(shí)平均溫度、最高溫度變化不明顯，最低溫度有6 ℃以下的變化；出現(xiàn)在6 、9 月時(shí)多有冷空氣配合，溫度變化明顯。

3.2 大風(fēng)與降雨的關(guān)系

低槽（渦）型大風(fēng)中，永川出現(xiàn)大雨以上量級的降水過程有18 次，約占67%。出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水有15 次，出現(xiàn)暴雨11 次，其中達(dá)到區(qū)域性暴雨3 次，達(dá)到大暴雨2 次（2010 年6 月19 日黃瓜山降水163.7 mm，2014 年 6 月 3 日朱沱降水 103.5 mm）。說明低槽（渦）型大風(fēng)大多伴隨有強(qiáng)降水，但也有少量個(gè)例為弱降水。

低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型中，出現(xiàn)大雨以上量級降水有12 次，約占57 %。出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水9 次，出現(xiàn)暴雨6 次，其中達(dá)到區(qū)域性暴雨2 次，達(dá)到大暴雨1 次（2015 年8 月7 日蓮花石降水174.2 mm），出現(xiàn)弱降水6 次。

臺風(fēng)影響型中，出現(xiàn)的降水大多在中雨量級以上，大多伴有短時(shí)強(qiáng)降水（10 次），其中達(dá)到暴雨6次，達(dá)到區(qū)域性暴雨1 次，未出現(xiàn)大暴雨降水過程，只有1 次為弱降水。

各類型中，出現(xiàn)大風(fēng)時(shí)，大多出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水和大雨量級以上降水天氣，大暴雨過程出現(xiàn)在低槽（渦）型及低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型中，臺風(fēng)影響型以中雨到暴雨為主，且多為局地性強(qiáng)降水。

4 物理量統(tǒng)計(jì)分析

選取常用的熱力和動力指數(shù)[5-9]分析大風(fēng)發(fā)生時(shí)的熱力、動力條件，包括抬升指數(shù)、K 指數(shù)、濕對流有效位能及大風(fēng)指數(shù)。

4.1 抬升指數(shù)

抬升指數(shù)LI 反映了1 000 m 附近到500 hPa之間大氣的層結(jié)穩(wěn)定性，當(dāng)LI＜0 ℃時(shí)，大氣層結(jié)不穩(wěn)定，且負(fù)值越小，不穩(wěn)定程度越大。

低槽型中，沙坪壩站和宜賓站LI 指數(shù)同時(shí)表現(xiàn)為＜0 ℃的個(gè)例有 15 個(gè)（60 %），同時(shí)＜-2 ℃的個(gè)例較少（4 個(gè)），＜0 ℃的平均值分別為-2.4、-2.3 ℃。低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型中，同時(shí)表現(xiàn)＜0 ℃的個(gè)例有15個(gè)（71 %），兩站 LI 指數(shù)大部分＜-3 ℃，平均值分別為-4.6、-4.0 ℃。臺風(fēng)影響型中，有 14 例（88 %），兩站 LI 指數(shù)大部分＜-3 ℃，平均值分別為-4.6、-3.8 ℃（圖 6）。

圖6 各類型大風(fēng)發(fā)生前LI 指數(shù)分布

LI＜0 ℃對低槽型具有指導(dǎo)意義，但相對其他兩類指導(dǎo)意義偏低；LI＜-3 ℃對低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型、臺風(fēng)影響型具有指導(dǎo)意義，尤其是針對臺風(fēng)影響型。

4.2 K 指數(shù)

K 指數(shù)能夠反映大氣的層結(jié)穩(wěn)定情況，K 指數(shù)越大，層結(jié)越不穩(wěn)定。

低槽（渦）型中，沙坪壩站大風(fēng)發(fā)生前K≥28 ℃有21 次，其中K≥35 ℃有 10 次，平均值為31.2 ℃；宜賓站 K≥31 ℃有24 次，其中K≥35 ℃有14 次，平均值為34.6 ℃。低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型中，沙坪壩站K 均在31 ℃以上，K≥35 ℃有17 次，平均值為 39.4 ℃；宜賓站 K≥30 ℃有 20 次，其中 K≥35 ℃有15 次，平均值為36.4 ℃。臺風(fēng)影響型中，沙坪壩站和宜賓站大風(fēng)發(fā)生前K 指數(shù)偏高，沙坪壩站均在34 ℃以上，最大達(dá)到 47.3 ℃，平均值為 40.7 ℃；宜賓站K≥34 ℃有15 次，最大達(dá)44 ℃，平均值為38.5 ℃。

從K 指數(shù)集中分布情況來看（圖7），低槽型，沙坪壩站K≥28 ℃、宜賓站K≥31 ℃具有指導(dǎo)意義。低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型，沙坪壩站K≥31 ℃、宜賓站K≥30 ℃。臺風(fēng)影響型，K 指數(shù)較其余兩類偏高，K≥34 ℃具有指導(dǎo)意義。

4.3 濕對流有效位能

大氣中的濕對流有效位能CAPE 是大氣位能能夠轉(zhuǎn)換為動能的最大值，CAPE 值越大越有利于產(chǎn)生強(qiáng)對流。

低槽（渦）型中（圖8），沙坪壩站大風(fēng)發(fā)生前CAPE≤200 J/kg 的有 11 次，≥500 J/kg 的有 13次，≥1 000 J/kg 的有10 次；宜賓站CAPE≤200 J/kg的有 9 次，≥500 J/kg 的有 12 次，≥1 000 J/kg 的有8 次。低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型中，沙坪壩站CAPE≥1 000 J/kg 的有 17 次，≥2 000 J/kg 的有 9 次；宜賓站 CAPE≥600 J/kg 的有 13 次，≥1 000 J/kg 的有10 次，≥2 000 J/kg 的有6 次。臺風(fēng)影響型中，沙坪壩站 CAPE≥700 J/kg 的有14 次，≥2 000 J/kg 的有8次；宜賓站CAPE≥700 J/kg 的有10 次，≥2 000 J/kg的有6 次。

圖8 各類型大風(fēng)發(fā)生前CAPE 指數(shù)分布

從CAPE 指數(shù)集中分布情況來看，低槽（渦）型，CAPE 值較其他2 類普遍偏小，CAPE 值偏低與偏高的情況所占比例相當(dāng)，指導(dǎo)意義偏弱。低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型，沙坪壩站CAPE≥1 000 J/kg、宜賓站≥700 J/kg 具有指導(dǎo)意義。臺風(fēng)影響型，CAPE≥700 J/kg 具有指導(dǎo)意義。

4.4 大風(fēng)指數(shù)

大風(fēng)指數(shù)與融化層的高度、融化層以下的溫度直減率和水汽條件有關(guān)，反映環(huán)境大氣產(chǎn)生強(qiáng)對流時(shí)能造成雷暴大風(fēng)的強(qiáng)度，預(yù)報(bào)雷暴大風(fēng)有較好的指示性。

低槽（渦）型（圖9）中，沙坪壩站大風(fēng)指數(shù)≥18 m/s的有22 例，宜賓站≥15 m/s 的有23 例。低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型中，沙坪壩站≥21 m/s 的有17 例，宜賓站≥20 m/s 的有15 例。臺風(fēng)影響型中，沙坪壩站≥18 m/s 的有 15 例，宜賓站≥18 m/s 的有 13 例。

圖9 各類型大風(fēng)發(fā)生前大風(fēng)指數(shù)分布

各類型中，沙坪壩站大風(fēng)指數(shù)平均值較宜賓站普遍偏高。從大風(fēng)指數(shù)集中分布情況可知，低槽（渦）型大風(fēng)指數(shù)沙坪壩站≥18 m/s、宜賓站≥15 m/s具有指導(dǎo)意義；低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型沙坪壩站≥21 m/s、宜賓站≥20 m/s 具有指導(dǎo)意義；臺風(fēng)影響型≥20 m/s 具有指導(dǎo)意義。

各類型大風(fēng)發(fā)生前大多LI 指數(shù)＜0 ℃，低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型、臺風(fēng)影響型LI 指數(shù)≤-3 ℃具有指導(dǎo)意義。K 指數(shù)，低槽型閾值最低，臺風(fēng)影響型最高。CAPE 指數(shù)，低槽（渦）型較其他兩類普遍偏小，偏低與偏高的情況所占比例相當(dāng)，閾值較難確定，需要進(jìn)一步分析。大風(fēng)指數(shù)，低槽（渦）型大風(fēng)指數(shù)較其余兩類略偏小，低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型、臺風(fēng)影響型大風(fēng)指數(shù)閾值≥20 m/s。對比沙坪壩站與宜賓站，LI 指數(shù)和K 指數(shù)相差不大，而沙坪壩站CAPE、大風(fēng)指數(shù)較宜賓站偏高。

5 結(jié)論與討論

利用常規(guī)氣象資料，對2006—2017 年汛期（5—9 月）永川發(fā)生的64 次大風(fēng)過程進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論：

（1）永川中部及偏北一帶為大風(fēng)易發(fā)區(qū)，平均每年約5.3 次，8 月出現(xiàn)最多，午后、傍晚和凌晨為大風(fēng)易發(fā)時(shí)段，大風(fēng)出現(xiàn)后持續(xù)時(shí)間多為1~2 h，偶有出現(xiàn)持續(xù)時(shí)間較長的大風(fēng)過程，但此類偏少。

（2）大風(fēng)天氣環(huán)流配置類型主要為低槽（渦）型、低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型、臺風(fēng)影響型，其中低槽（渦）型、低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型占主導(dǎo)。

（3）大風(fēng)發(fā)生前后，低槽（渦）型溫度變化較其余2 類更明顯，平均溫度、最高溫度大多存在6 ℃以上的降溫。低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型平均溫度弱降溫與明顯降溫概率相當(dāng)，最高溫度降幅在4 ℃以上。臺風(fēng)影響型的溫度變化規(guī)律與其出現(xiàn)的月份相關(guān)，且北方強(qiáng)冷空氣南下時(shí)，溫度變化明顯。

（4）各類型大風(fēng)，大多伴有短時(shí)強(qiáng)降水，累積雨量在大雨量級以上，大暴雨過程出現(xiàn)在低槽（渦）型及低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型中，臺風(fēng)型以中雨到暴雨、局地性強(qiáng)降水為主。

（5）LI 指數(shù)＜0 ℃對低槽型有指導(dǎo)意義，LI 指數(shù)＜-3 ℃對低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型、臺風(fēng)影響型有指導(dǎo)意義，尤其是針對臺風(fēng)影響型。低槽型沙坪壩站K≥28 ℃、宜賓站≥31 ℃具有指導(dǎo)意義；低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型，沙坪壩站K≥31 ℃、宜賓站≥30 ℃；臺風(fēng)影響型，K≥34 ℃。CAPE 指數(shù)，低槽（渦）型閾值不明顯；低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型，沙坪壩站CAPE≥1 000 J/kg、宜賓站≥700 J/kg 具有指導(dǎo)意義；臺風(fēng)影響型，CAPE≥700 J/kg。低槽（渦）型大風(fēng)指數(shù)沙坪壩站≥18 m/s、宜賓站≥15 m/s 具有指導(dǎo)意義；低槽（渦）與高壓系統(tǒng)型大風(fēng)指數(shù)沙坪壩站≥21 m/s、宜賓站≥20 m/s；臺風(fēng)影響型大風(fēng)指數(shù)≥20 m/s。

大風(fēng)天氣環(huán)流形勢與暴雨發(fā)生的環(huán)流形勢有類似的部分，下一步工作需要對兩者的不同進(jìn)行對比分析，其結(jié)果更具預(yù)報(bào)意義。臺風(fēng)影響型，受到臺風(fēng)活動的影響，臺風(fēng)強(qiáng)度和路徑預(yù)報(bào)較為復(fù)雜，這類大風(fēng)預(yù)報(bào)存在一定難度，需要結(jié)合雷達(dá)和衛(wèi)星云圖，進(jìn)行大風(fēng)短臨監(jiān)測能更好地進(jìn)行預(yù)報(bào)與氣象服務(wù)。