楊春艷,陳 楊,孟慶怡,孔德璇,段 榮,李 力
(1.貴州省黔西南布依族苗族自治州氣象局,貴州 興義 562400;2.貴州省黔南布依族苗族自治州氣象局,貴州 都勻 558000;3.貴州省氣象臺(tái),貴州 貴陽(yáng) 550002)
黔西南州是典型的低緯度高海拔山區(qū),地勢(shì)西高東低、北高南低。州境內(nèi)地形起伏大,天氣氣候復(fù)雜,氣象災(zāi)害頻繁,常年受暴雨、冰雹、大風(fēng)等氣象災(zāi)害的影響。
前人對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣的研究成果非常豐富。俞小鼎等[1]在中國(guó)當(dāng)代強(qiáng)對(duì)流天氣研究與業(yè)務(wù)進(jìn)展論著中提到,目前我國(guó)學(xué)者對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生發(fā)展認(rèn)識(shí)清楚,能夠清晰研究強(qiáng)對(duì)流的觸發(fā)機(jī)制、環(huán)境條件和維持機(jī)制,通過(guò)分析強(qiáng)對(duì)流天氣的氣候分布特征和中尺度對(duì)流系統(tǒng)的組織形態(tài)特征,對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警技術(shù)有明顯提升。大氣層結(jié)不穩(wěn)定,低層輻合線觸發(fā)強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生,徑向速度圖上的特征可以預(yù)報(bào)預(yù)警雷暴大風(fēng)[2];冰雹的發(fā)生需有適宜的0 ℃層高度、-20 ℃層高度,VIL值躍升[3-4];白慧等[5]對(duì)一次初春強(qiáng)對(duì)流天氣分析時(shí)提到了低空急流的作用。夜間邊界層頂?shù)涂占绷骷訌?qiáng),使得北部山區(qū)出現(xiàn)大量級(jí)的短時(shí)強(qiáng)降水,廣東能量極大值常出現(xiàn)在大氣底層,環(huán)境風(fēng)廓線利于垂直運(yùn)動(dòng)發(fā)展而觸發(fā)新對(duì)流,最終形成颮線[6]。而西部高原發(fā)生強(qiáng)對(duì)流過(guò)程時(shí),東移的高原低渦前傾切變線提供動(dòng)力和水汽條件,水汽主要來(lái)自西路水汽輸送通道,有明顯的輻合及垂直輸送,強(qiáng)烈的入流和上升氣流、中層輻合和高空輻散有利于高原上降雹[7]。黃金全等[8]在貴州中部發(fā)生的一次強(qiáng)對(duì)流天氣中發(fā)現(xiàn),垂直速度梯度越大則對(duì)流活動(dòng)越強(qiáng)。同時(shí),特殊地形對(duì)極端大風(fēng)和短時(shí)強(qiáng)降水也有明顯的增幅作用[9-10]。
但針對(duì)黔西南州出現(xiàn)的大范圍災(zāi)害性天氣的個(gè)例分析還很少。2020年5月2日午后至夜間,黔西南州自北向東南方向出現(xiàn)大范圍雷電、雷暴大風(fēng)、冰雹、短時(shí)強(qiáng)降水等強(qiáng)對(duì)流天氣,尤其是安龍縣錢相出現(xiàn)42 m·s-1的下?lián)舯┝魈鞖?。本文利用常?guī)地面觀測(cè)資料、高空觀測(cè)資料、多普勒天氣雷達(dá)資料、衛(wèi)星資料以及NOAA的HYSPLIT模式同期驅(qū)動(dòng)資料,通過(guò)常規(guī)氣象分析方法對(duì)本次大范圍強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程的環(huán)境場(chǎng)、水汽源地、雷達(dá)產(chǎn)品等進(jìn)行了詳細(xì)分析,特別是對(duì)安龍錢相發(fā)生下?lián)舯┝鲿r(shí)的天氣雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行了重點(diǎn)分析,期望能給黔西南今后的強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)工作提供有效的參考。
2020年5月2日午后至夜間,黔西南州自北向東南出現(xiàn)大范圍雷電、雷暴大風(fēng)、冰雹、短時(shí)強(qiáng)降水等強(qiáng)對(duì)流天氣,給安龍、冊(cè)亨等地造成八千余萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)損失,主要由風(fēng)災(zāi)引起。
如圖1所示,5月2日全州共出現(xiàn)1 817次閃電;普安、晴隆、興仁、貞豐、安龍、冊(cè)亨、望謨共有16個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)偏北雷暴大風(fēng),最大為安龍縣錢相42 m·s-1(14級(jí)),安龍縣錢農(nóng)園38.9 m·s-1次之;16—20時(shí),普安、晴隆、興仁、貞豐、安龍、冊(cè)亨共有29個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)降雹,最大冰雹直徑25 mm(普安縣羅漢),最大降雹密度200 ?!-2(晴隆縣花貢鎮(zhèn)民族村);全州共出現(xiàn)44站短時(shí)強(qiáng)降水,最大小時(shí)雨強(qiáng)為冊(cè)亨縣站66.3 mm·h-1(2日23時(shí))。2日08時(shí)—3日08時(shí),全州共有13站暴雨,最大降水出現(xiàn)在貞豐龍山為70.4 mm。
圖1 黔西南州5月2日(a)過(guò)程雷電、(b)雷暴大風(fēng)、(c)冰雹、(d)短時(shí)強(qiáng)降水、(e)24 h降水分布情況Fig.1 Distribution of (a) process lightning,(b) thunderstorm gale,(c) hail,(d) short-term strong precipitation,(e) 24-hour precipitation in Southwest Guizhou on May 2
對(duì)5月2日08時(shí)和20時(shí)實(shí)況形勢(shì)場(chǎng)進(jìn)行分析可見(jiàn)(如圖2),08時(shí)500 hPa上甘肅東部至四川中部有低槽,低槽南段冷平流作用使得低槽加深東移南壓,副高主體位于海上,穩(wěn)定少動(dòng),受其引導(dǎo)中低層黔西南地區(qū)上空為一致的偏南氣流,為本次強(qiáng)對(duì)流天氣的產(chǎn)生提供水汽條件;此時(shí)渝貴之間700 hPa和850 hPa均有切變線存在,700 hPa滇黔之間有南北向切變線,地面在云南有熱低壓發(fā)展加深,熱低壓東側(cè)省的西部偏北地區(qū)有輻合線發(fā)展,位置少動(dòng),在16時(shí)以前,黔西南地區(qū)為偏南風(fēng)。20時(shí),500 hPa低槽迅速東移南壓至貴州省南部邊緣,黔西南地區(qū)轉(zhuǎn)為槽后西北氣流引導(dǎo)高原冷空氣南下,700 hPa滇黔之間切變線東南移動(dòng)至廣西中北部,850 hPa渝貴切變線南壓至省中部偏北地區(qū),地面輻合線南壓至黔西南州北部。
圖2 5月2日(a)08時(shí)、(b)20時(shí)天氣綜合分析圖Fig.2 Weather comprehensive analysis chart at(a) 08:00, (b) 20:00 on May 2
綜上,500 hPa高空槽帶動(dòng)700 hPa切變東移南壓,提供了較好天氣尺度的上升條件,850 hPa百色始終為偏南風(fēng),在16時(shí)以前地面上持續(xù)的偏南暖濕氣流積聚了能量和水汽,疊加中高層高原上的弱冷空氣,大氣層結(jié)不穩(wěn)定,在地面輻合線的觸發(fā)下,黔西南地區(qū)出現(xiàn)了此次強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程。
對(duì)5月2日貴陽(yáng)、威寧和百色的探空?qǐng)D進(jìn)行分析(見(jiàn)表1)。08時(shí),貴陽(yáng)的CAPE值較大,達(dá)到717 J·kg-1,K指數(shù)36 ℃,大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài),威寧和百色的CAPE值較小,用14時(shí)的溫度訂正后貴陽(yáng)為2 050 J·kg-1、威寧為1 573 J·kg-1、百色為1 682 J·kg-1。20時(shí),貴陽(yáng)、威寧的CAPE值減小到851 J·kg-1、134 J·kg-1,表明強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生釋放了一部分能量,但百色的CAPE仍在1 000 J·kg-1以上為1 089 J·kg-1,K增加到39 ℃,干暖蓋指數(shù)增加到-48.7 ℃,仍保持著強(qiáng)的不穩(wěn)定狀態(tài),非常有利于不穩(wěn)定對(duì)流天氣的發(fā)展。08時(shí)3站的抬升凝結(jié)高度較低,表明較小的外力作用就可以將氣塊抬升形成對(duì)流泡。
表1 5月2日08、20時(shí)探空要素表Tab.1 Radiosonde elements at 08:00 and 20:00 on May 2
垂直風(fēng)切變是表征對(duì)流性風(fēng)暴組織程度的重要參數(shù),此次過(guò)程中08時(shí)貴陽(yáng)、威寧、百色的0~6 km垂直風(fēng)切變均較大,分別為25 m·s-1、34 m·s-1、30 m·s-1,按照俞小鼎等[1]對(duì)垂直風(fēng)切變的分類,屬于強(qiáng)垂直風(fēng)切變,非常有利于形成有組織的對(duì)流性風(fēng)暴,造成大范圍的強(qiáng)對(duì)流天氣。
較強(qiáng)的下沉氣流是產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的必要條件,通常用下沉對(duì)流有效位能DCAPE來(lái)表征。08時(shí)威寧和百色的DCAPE較大,分別為338 J· kg-1、922 J· kg-1,表明貴州西部有發(fā)生雷暴大風(fēng)的潛勢(shì)。從20時(shí)百色的探空?qǐng)D(圖略)也可以看出,探空層結(jié)呈現(xiàn)出“沙漏”結(jié)構(gòu):中層濕,高低層干,有利于雷暴大風(fēng)的形成。研究表明,有利于雷暴大風(fēng)產(chǎn)生的環(huán)境條件主要有以下兩點(diǎn):①對(duì)流層中層存在干層。通常用700 hPa、500 hPa、400 hPa 3層的平均溫度露點(diǎn)差代表對(duì)流層中層的干空氣層強(qiáng)度,該值越大表示干空氣越干或干層越深厚,對(duì)于雷暴內(nèi)強(qiáng)烈下沉氣流發(fā)展越有利,計(jì)算百色700 hPa、500 hPa、400 hPa 3層的平均溫度露點(diǎn)差分別為08時(shí)9.7 ℃、20時(shí)12.3 ℃,有增加的趨勢(shì),對(duì)比高曉梅等[11]對(duì)魯中地區(qū)分類強(qiáng)對(duì)流天氣干空氣強(qiáng)度的計(jì)算值,與冰雹雷暴大風(fēng)型平均溫度露點(diǎn)差一致(12.2 ℃),表明中層具有明顯的干層,干空氣強(qiáng)度較強(qiáng)。②高層動(dòng)量下傳。當(dāng)夾卷層風(fēng)速較大時(shí),動(dòng)量下傳對(duì)于地面大風(fēng)會(huì)有相當(dāng)貢獻(xiàn),利于風(fēng)暴。承載層平均風(fēng)速表示動(dòng)量下傳的潛勢(shì)大小,為簡(jiǎn)單起見(jiàn),風(fēng)暴承載層的平均風(fēng)用850 hPa、700 hPa、500 hPa和300 hPa 4層的平均風(fēng)矢量的絕對(duì)值表示,分析百色風(fēng)暴承載層的平均風(fēng)發(fā)現(xiàn)08時(shí)和20時(shí)分別為15.25 m·s-1和16 m·s-1,與高曉梅等[12]計(jì)算的冰雹雷暴大風(fēng)型風(fēng)暴承載層的平均風(fēng)一致,對(duì)流風(fēng)暴移動(dòng)速度相對(duì)較快,動(dòng)量下傳效率高,有助于雷暴大風(fēng)產(chǎn)生和增強(qiáng)。
俞小鼎[13]指出冰雹融化層的近似高度應(yīng)為濕球溫度0 ℃層(WBZ),而不是干球溫度0 ℃層(DBZ)。進(jìn)行海拔高度訂正后,百色探空顯示08時(shí)和20時(shí)的DBZ分別為4 758 m、4 885 m,而WBZ分別為3 854 m、4 275 m,均在600 hPa附近,與DBZ相比有明顯的降低。同時(shí),-20 ℃層高度為8 km左右,比較適宜大冰雹生長(zhǎng)。
由5月2日貴陽(yáng)、威寧和百色的比濕、假相當(dāng)位溫的垂直分布可知(圖略),08時(shí),百色底層比濕達(dá)到15 g·kg-1,隨著水汽的不斷積聚,比濕不斷增加,水汽的垂直輸送增大。假相當(dāng)位溫的垂直分布表現(xiàn)為隨高度先減小后增大,低層為明顯的不穩(wěn)定層結(jié)狀態(tài),隨著系統(tǒng)發(fā)展,底層比濕增加,不穩(wěn)定狀態(tài)得到加強(qiáng),中低層的假相當(dāng)位溫逆溫更加顯著,且不穩(wěn)定高度明顯增加,觸發(fā)抬升運(yùn)動(dòng)和水汽向上垂直輸送,對(duì)流發(fā)展旺盛時(shí),潛熱大量釋放,有利于產(chǎn)生冰雹、短時(shí)強(qiáng)降水天氣。
過(guò)程中黔西南地區(qū)上空濕層厚,水汽通量散度輻合,700 hPa比濕為7~9 g·kg-1,850 hPa比濕為14~15 g·kg-1,隨著系統(tǒng)發(fā)展,比濕不斷增加,底層水汽不斷積聚,水汽的垂直輸送增大,為強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生提供較好的水汽條件。
本文利用美國(guó)NOAA后向軌跡模式HYSPLIT的同期驅(qū)動(dòng)資料對(duì)本次過(guò)程的水汽輸送路徑及貢獻(xiàn)率進(jìn)行模擬分析[14]。假定水滴的運(yùn)動(dòng)軌跡是隨風(fēng)場(chǎng)一致的,且在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中無(wú)耗散,模擬日期選取過(guò)程發(fā)生前48 h,時(shí)間步長(zhǎng)為6 h,模擬對(duì)象為本次過(guò)程20時(shí)發(fā)生大冰雹的興仁站,選取1 500 m(850 hPa)作為模擬高度,將興仁站水滴后向追蹤48 h的多條三維運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行聚類。
圖3可見(jiàn),5月2日興仁站850 hPa的水汽輸送路徑主要有4條,即本地、西、西南、東北路徑。一是在興義、興仁附近的本地短路徑水汽輸送,貢獻(xiàn)率為21%;二是由重慶地區(qū)向興仁輸送的東北路冷水汽,其貢獻(xiàn)率達(dá)到28%;三是由云南南側(cè)向興仁輸送的西南水汽輸送通道,貢獻(xiàn)率為17%;四是由云南西側(cè)緬甸向興仁輸送的西路水汽通道,貢獻(xiàn)率34%為最多。
圖3 5月2日興仁站后向軌跡追蹤48 h的水汽輸送軌跡(百分比為該軌跡的水汽貢獻(xiàn)率)Fig.3 Backward trajectory tracking for 48 hours of water vapor transport of Xingren station on May 2(The percentage is the water vapor contribution rate)
此次過(guò)程中,衛(wèi)星紅外云圖上有一橢圓形云團(tuán)向東南方向發(fā)展移動(dòng),云團(tuán)的東南邊界呈弧形,東邊界出現(xiàn)卷云砧,呈現(xiàn)出典型的雹暴云團(tuán)特征(圖略),強(qiáng)對(duì)流天氣一般出現(xiàn)在雹暴云團(tuán)東南邊界梯度最密集帶。根據(jù)當(dāng)天相當(dāng)黑體亮度溫度TBB的演變(圖4)來(lái)看,5月2日18時(shí),黔西南地區(qū)TBB中心值在-30~-50 ℃之間,20時(shí)黔西南中部出現(xiàn)TBB<-60 ℃的冷云中心,21—22時(shí)冷云中心范圍擴(kuò)大,中心南部邊緣梯度增加,此時(shí)對(duì)流發(fā)展最為旺盛,對(duì)流云頂伸展較高,有利于冰晶的生成,易發(fā)生強(qiáng)對(duì)流天氣。
圖4 2020年5月2日20—22時(shí)TBB演變(UTC)Fig.4 Evolution of TBB at 20:00 to 22:00 on May 2 (UTC)
本次過(guò)程從16時(shí)開(kāi)始至23時(shí)結(jié)束,持續(xù)7 h,移動(dòng)速度緩慢,影響黔西南州大部分地區(qū)?;夭窂接?條,均為西北—東南方向:一是16時(shí)在興仁市潘家莊生成并不斷加強(qiáng),向東南方向移動(dòng)先后經(jīng)過(guò)興仁、安龍、冊(cè)亨,最后從冊(cè)亨移出我州;二是16時(shí)30分在普安縣龍吟生成并不斷加強(qiáng),向東南方向移動(dòng)先后經(jīng)過(guò)普安、晴隆、興仁、冊(cè)亨,與第一路徑匯合;三是18時(shí)在普安中北部生成并不斷補(bǔ)充加強(qiáng),向東南方向移動(dòng),回波強(qiáng)中心先后經(jīng)過(guò)普安、晴隆、興仁、安龍、貞豐、冊(cè)亨后移出我州。
下文針對(duì)此次過(guò)程中出現(xiàn)的大冰雹、最大小時(shí)雨強(qiáng)作詳細(xì)的雷達(dá)數(shù)據(jù)分析。
過(guò)程中大冰雹于19時(shí)35分在普安羅漢(最大冰雹直徑25 mm)、20時(shí)27分在興仁站(最大冰雹直徑23 mm)發(fā)生。19時(shí)32分普安羅漢、20時(shí)19分興仁站的雷達(dá)組合反射率因子呈現(xiàn)“V”字形缺口、“鉤狀”回波特征,最強(qiáng)雷達(dá)組合反射率因子超過(guò)65 dBz,沿徑向方向有明顯的三體散射長(zhǎng)釘(圖略)。同時(shí),兩站上空有回波頂高大值區(qū)移過(guò),19時(shí)32分普安羅漢的回波頂高達(dá)8 km,20時(shí)19分興仁站的回波頂高達(dá)10 km,均有利降雹(圖略)。
由圖5雷達(dá)反射率因子剖面圖可見(jiàn),5月2日19時(shí)32分普安羅漢(圖5a)和20時(shí)19分興仁站(圖5b)處的強(qiáng)回波65 dBz已伸展到-20 ℃高度層(約7.8 km)以上,對(duì)降雹的潛勢(shì)貢獻(xiàn)大;存在明顯的回波懸垂和弱回波區(qū)。19時(shí)32分普安羅漢降雹時(shí)(圖6)垂直液態(tài)含水量達(dá)80 kg·m-2,降雹前有明顯的躍增現(xiàn)象,降雹后迅速減弱。
圖5 5月2日19時(shí)32分普安羅漢(a)、20時(shí)19分興仁站(b)雷達(dá)反射率因子剖面特征Fig.5 Radar reflectivity profile characteristics of (a) Puan Luohan at 19:32,(b) Xingren at 20:19 on May 2
圖6 5月2日19時(shí)普安羅漢降暴前后垂直液態(tài)水含量變化Fig.6 The Variation of Vertical liquid water content before and after hail in Puan Luohan at 19:00 on May 2
2日22時(shí),冊(cè)亨站雨強(qiáng)為66.3 mm·h-1、者樓街道高峰雨強(qiáng)為50.4 mm·h-1。分析冊(cè)亨站的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)可知,22時(shí)10分冊(cè)亨站的雷達(dá)組合反射率達(dá)60 dBz(圖7),但無(wú)明顯的冰雹雷達(dá)特征,且強(qiáng)降水回波質(zhì)心較低,低層存在強(qiáng)烈的徑向輻合,雷達(dá)產(chǎn)品雨強(qiáng)可達(dá)150 mm,以上特征均能判識(shí)短時(shí)強(qiáng)降水的出現(xiàn)。
圖7 5月2日22時(shí)10分冊(cè)亨站(a)0.5°仰角徑向速度、(b)雨強(qiáng)產(chǎn)品Fig.7 Ceheng station (a) combined reflectivity, (b) reflectivity factor profile, (c) radial velocity characteristics at 0.5°elevation, (d) rainfall intensity product map at 22:10 on May 2
5月2日21時(shí),安龍錢相(距離安龍縣城正北方12 km左右)出現(xiàn)了42 m·s-1偏北瞬時(shí)大風(fēng),并伴隨冰雹(15 mm)和短時(shí)強(qiáng)降水(46.7 mm)。
分析安龍錢相21時(shí)雷達(dá)組合反射率圖可知(圖略),存在側(cè)向入流槽口,隨著回波南移,21時(shí)06分和21時(shí)11分安龍錢相處于組合反射率梯度密集帶,最大梯度達(dá)50 dBz,與前文21時(shí)TBB梯度大值區(qū)位置幾乎重疊,前后差異明顯的氣壓產(chǎn)生大的氣壓梯度力,易產(chǎn)生大風(fēng)。
由反射率因子剖面圖可見(jiàn)(圖8),21時(shí)11分安龍錢相最強(qiáng)反射率因子達(dá)65 dBz,反射率因子核位于6 km左右,回波梯度較大,18 min后的反射率因子核高度迅速下降,強(qiáng)度減弱,指示有下?lián)舯┝靼l(fā)生的可能。
圖8 5月2日安龍錢相(a)21時(shí)11分、(b)21時(shí)29分反射率因子剖面圖Fig.8 Reflectivity factor profile of Anlong Qianxiang,at (a) 21:11,(b) 21:29 on May 2
21時(shí)11分各個(gè)仰角的徑向速度顯示(圖9),雷達(dá)仰角1.5°、2.4°上,安龍錢相出現(xiàn)徑向正負(fù)速度對(duì),存在深厚的中層徑向輻合,中層有明顯旋轉(zhuǎn),退速度模糊后正速度達(dá)35 m·s-1,表現(xiàn)為低層徑向速度大值區(qū);雷達(dá)仰角6.0°、9.9°上出現(xiàn)強(qiáng)烈的風(fēng)暴頂輻散,輻散旋轉(zhuǎn)特征明顯,強(qiáng)烈的風(fēng)場(chǎng)輻散帶來(lái)集中的強(qiáng)下沉氣流,可能引發(fā)下?lián)舯┝鳌?/p>
圖9 5月2日21時(shí)11分安龍錢相(a)1.5°、(b)6.0°雷達(dá)仰角的徑向速度特征Fig.9 Radial velocity characteristics of radar elevation of Anlong Qianxiang at (a) 1.5°,(b) 6.0° ,at 21:11 on May 2
綜上分析,安龍錢相此次大風(fēng)為雷暴下沉氣流強(qiáng)烈輻散造成的下?lián)舯┝骺赡苄詷O大,造成了類似龍卷的嚴(yán)重災(zāi)害。另外,安龍縣錢相的西面山脈海拔較高,氣流一方面從山脈俯沖下坡,另一方面從山脈南北方向繞流集合,東面、北面山脈海拔也較錢相高,故在錢相處形成特殊的“狹管效應(yīng)”,對(duì)大風(fēng)的發(fā)生有一定的增幅作用。
①2020年5月2日,黔西南地區(qū)出現(xiàn)中β尺度的強(qiáng)對(duì)流天氣,安龍錢相出現(xiàn)42 m·s-1災(zāi)害性大風(fēng),最大冰雹直徑為普安羅漢25 mm,最大雨強(qiáng)為冊(cè)亨站66 mm·h-1;本次過(guò)程主要受高空槽、中低層切變線、地面輻合線、云南熱低壓等系統(tǒng)的共同影響。
②過(guò)程中大氣不穩(wěn)定層結(jié)明顯,08時(shí)貴陽(yáng)K指數(shù)36 ℃;用14時(shí)的溫度訂正后貴陽(yáng)、威寧、百色CAPE值均在1 500 J·kg-1以上;20時(shí)貴陽(yáng)、威寧的CAPE值減小表明強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生釋放了一部分能量,但百色的CAPE仍達(dá)1 088.9 J·kg-1,K增加到39 ℃,干暖蓋指數(shù)增加到-48.7 ℃,仍保持著強(qiáng)的不穩(wěn)定狀態(tài),非常有利于不穩(wěn)定對(duì)流天氣的發(fā)展。
08時(shí)3站的抬升凝結(jié)高度較低,表明較小的外力作用則可觸發(fā)對(duì)流;3站的0~6 km垂直風(fēng)切變均較大,屬?gòu)?qiáng)垂直風(fēng)切變,非常有利于形成有組織的對(duì)流性風(fēng)暴;威寧和百色的DCAPE較大,表明貴州西部有發(fā)生雷暴大風(fēng)的潛勢(shì)。20時(shí)百色的探空層結(jié)呈現(xiàn)出“沙漏”結(jié)構(gòu):中層濕,高低層干;同時(shí),對(duì)流層中層存在明顯干層,高層有動(dòng)量下傳,非常利于雷暴大風(fēng)的形成發(fā)展。濕球溫度0 ℃層高度和-20 ℃層高度利于大冰雹生長(zhǎng);水汽條件好,后向軌跡模式HYSPLIT模擬了興仁站850 hPa的水汽輸送路徑,分別為本地、西、西南、東北路徑,貢獻(xiàn)率分別為21%、28%、17%、34%。
③本次過(guò)程的3條回波路徑均為西北—東南方向。大冰雹發(fā)生時(shí),雷達(dá)回波出現(xiàn)“V”字形缺口、“鉤狀”特征,最強(qiáng)組合反射率因子65 dBz已伸展到-20 ℃高度層,有明顯的三體散射長(zhǎng)釘,存在明顯的回波懸垂,風(fēng)暴頂強(qiáng)輻散,垂直液態(tài)水含量躍增,高回波頂高。短時(shí)強(qiáng)降水發(fā)生時(shí),回波質(zhì)心低,低層強(qiáng)烈徑向輻合,雷達(dá)產(chǎn)品雨強(qiáng)達(dá)150 mm。
④過(guò)程中衛(wèi)星紅外云圖上為橢圓形雹暴云團(tuán)發(fā)展移動(dòng),TBB中心低于-60 ℃,對(duì)流云頂伸展較高,有利于冰晶生成。
⑤安龍錢相出現(xiàn)42 m·s-1災(zāi)害性大風(fēng)時(shí),65 dBz以上的反射率因子核位于6 km,回波梯度大,過(guò)程中反射率因子核迅速下降,存在側(cè)向入流槽口和徑向正負(fù)速度對(duì),有深厚的中層徑向輻合,退速度模糊后正速度達(dá)35 m·s-1,風(fēng)暴頂強(qiáng)烈輻散,旋轉(zhuǎn)特征明顯。同時(shí),安龍縣錢相特殊地形的“狹管效應(yīng)”對(duì)本次災(zāi)害性大風(fēng)的發(fā)生有增幅作用。