周建丁 林子倫 裴昌春 魏狄梵 陰蜀城
(1.泉州市氣象局,福建 泉州 362000;2.惠安縣氣象局,福建 泉州 362100;3.福建省災(zāi)害天氣重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 福州 350000)
2020年5月6日下午至傍晚,泉州市出現(xiàn)罕見(jiàn)的強(qiáng)對(duì)流天氣,全市6個(gè)縣市、25個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)明顯冰雹天氣,局地出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水,安溪、南安、德化出現(xiàn)暴雨。統(tǒng)計(jì)5月6日08時(shí)至5月7日08時(shí)累積降水量(如圖1所示),全市共24個(gè)站點(diǎn)雨量超過(guò)50mm,其中有1個(gè)站雨量超過(guò)100mm,為德化水口鎮(zhèn)祥光村107.3mm。最大小時(shí)雨強(qiáng)為南安翔云十三中63.1mm/h。統(tǒng)計(jì)5月6日08時(shí)至7日08時(shí)極大風(fēng)速,全市共有62個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)6級(jí)以上陣風(fēng),其中3個(gè)站出現(xiàn)8級(jí)及以上陣風(fēng),1個(gè)站出現(xiàn)9級(jí)大風(fēng),為德化赤水鎮(zhèn)23.1m/s。強(qiáng)對(duì)流過(guò)程使德化、安溪等地出現(xiàn)房屋損壞、供電設(shè)備故障,建筑物及樹(shù)木損壞,煙葉、煙棚受損。
本次冰雹過(guò)程具有范圍廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、強(qiáng)度大、歷史罕見(jiàn)的特點(diǎn),內(nèi)陸地區(qū)(德化、永春、安溪、南安中北部)主要以1~2cm直徑的冰雹為主,沿海地區(qū)(晉江、石獅、南安南部)以2~3cm直徑為主,最大冰雹直徑達(dá)到4cm(晉江)左右,沿海地區(qū)(晉江、石獅)的降雹非常罕見(jiàn)、極端(圖1)。整個(gè)降雹持續(xù)近3個(gè)小時(shí),即6日15時(shí)~18時(shí)。據(jù)防汛辦統(tǒng)計(jì),本次過(guò)程德化直接經(jīng)濟(jì)損失200萬(wàn)元,安溪直接經(jīng)濟(jì)損失20萬(wàn)元。
(a) (b)圖1 2020年5月6日實(shí)況降水量(a)和冰雹分布(b)
本文利用常規(guī)氣象觀(guān)測(cè)資料、NCEP再分析資料、探空資料等,對(duì)2020年5月6日發(fā)生的強(qiáng)冰雹過(guò)程的基本形勢(shì)配置、物理量、動(dòng)熱力條件等情況進(jìn)行分析,總結(jié)此類(lèi)天氣發(fā)生的典型特征,為今后的冰雹預(yù)報(bào)提供一定的參考。
6日08時(shí)500hPa中高緯歐亞為2槽1脊型(圖2),東北有高空冷渦,其中東槽(東亞大槽)槽底位于18°N以南,經(jīng)度約130°E,低緯多短波槽活動(dòng),華南南支波動(dòng)頻繁。巴爾喀什湖以東和鄂霍次克海一帶為低壓槽區(qū),槽后聚集大量冷空氣,冷中心最低溫度達(dá)-29℃。我國(guó)東部地區(qū)為一大脊,溫度場(chǎng)明顯落后于高度場(chǎng),有利于脊的發(fā)展加強(qiáng),我國(guó)東部沿海地區(qū)位于脊前西北氣流之下。副熱帶高壓呈帶狀分布,脊線(xiàn)位于18°N附近,維持在福建省南部、穩(wěn)定少動(dòng),福建省為弱脊前部,西北氣流控制,500hPa冷舌從華中地區(qū)伸入福建省中北部地區(qū),高空有冷空氣影響。結(jié)合廈門(mén)站08時(shí)探空,500hPa氣層偏干。干冷空氣入侵一方面能降低0°層高度,一方面能加強(qiáng)和維持不穩(wěn)定層結(jié)。20時(shí)在福建省中北部地區(qū)形成-6℃的閉合冷中心,而冷舌的位置已經(jīng)延伸至菲律賓北部地區(qū)。500hPa08時(shí)華南上空存在西風(fēng)急流,與低層構(gòu)成強(qiáng)的垂直風(fēng)切變,有利于對(duì)流的發(fā)生發(fā)展。急流軸最大風(fēng)速28m/s,福建省位于急流出口區(qū)的左側(cè)位置,有利于動(dòng)力抬升[1]。
(a)6日08時(shí)500hPa形勢(shì)場(chǎng) (b)6日20時(shí)500hPa形勢(shì)場(chǎng)
6日08時(shí)850hPa華南地區(qū)為西南氣流控制,暖式切變線(xiàn)位于湖南北部到江西北部一帶(圖3)。粵東閩南地區(qū)為暖脊影響,存在一暖中心,中心最高氣溫達(dá)到23℃,08時(shí)泉州市上空為西北風(fēng)控制。但是到了14時(shí),西南氣流已經(jīng)明顯往東發(fā)展加強(qiáng),福建省的西南部均有08時(shí)的偏西氣流轉(zhuǎn)為西南氣流控制,暖式切變線(xiàn)也有所東移。泉州市上空自12時(shí)起轉(zhuǎn)為西南氣流控制,在泉州市至閩東北地區(qū)一帶,有一條西南風(fēng)和東南風(fēng)造成的南北向中尺度輻合線(xiàn),長(zhǎng)度約為4個(gè)緯距,橫跨整個(gè)福建省,提供動(dòng)力抬升條件和水汽、熱力條件。同時(shí),在泉州市沿海地區(qū)至臺(tái)灣海峽區(qū)域存在一暖式切變線(xiàn),中尺度輻合線(xiàn)和暖式切變線(xiàn)均長(zhǎng)時(shí)間維持,至20時(shí)左右才趨于減弱消失,二者為泉州市午后冰雹的發(fā)生發(fā)展提供強(qiáng)烈的動(dòng)力強(qiáng)迫抬升。而西南急流的東移影響使得福建省西南部的暖中心溫度進(jìn)一步升高,與閩東北地區(qū)形成顯著的溫度梯度,有利于不穩(wěn)定能量的聚集。從14時(shí)至17時(shí),位于福建省中部的輻合線(xiàn)的位置往西移動(dòng)了約1個(gè)緯距,使得對(duì)流條件從沿海地區(qū)向內(nèi)陸地區(qū)發(fā)展延伸。
從6日08時(shí)的925hPa溫度場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)(圖4)可以看到,在福建省北部沿海地區(qū)有冷空氣擴(kuò)散,華南則為一致的偏南風(fēng)影響,受到太陽(yáng)短波輻射共同作用,存在明顯的增暖增濕,此時(shí)的溫度梯度尚不明顯,到了11時(shí)左右,閩南地區(qū)最高溫度已經(jīng)達(dá)到28℃,至午后14時(shí)達(dá)到30℃以上,而閩東北地區(qū)溫度僅為18℃,在福建省中部沿海地區(qū)形成明顯的溫度梯度密集帶,開(kāi)始逐漸往內(nèi)陸地區(qū)推進(jìn)。925hPa風(fēng)場(chǎng)輻合線(xiàn)于09時(shí)形成并逐漸加強(qiáng),位置與鋒面位置相對(duì)應(yīng),配合沿海地區(qū)的暖式切變線(xiàn),在閩中地區(qū)和泉州市上空存在明顯的風(fēng)向的輻合,冷暖空氣也在此交匯。14時(shí)閩南地區(qū)西南氣流的加強(qiáng)和維持,使低層增暖增濕,中層的干冷空氣入侵,構(gòu)建不穩(wěn)定區(qū),有利于對(duì)流的發(fā)生發(fā)展。切變線(xiàn)和輻合線(xiàn)的位置均長(zhǎng)時(shí)間維持至20時(shí)以后且逐步向內(nèi)陸地區(qū)推進(jìn)。
圖3 6日850hPa溫度場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)
圖4 6日925hPa溫度場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)
1000hPa沿海地區(qū)冷空氣在6日10時(shí)從福建省東北部沿海地區(qū)擴(kuò)散到泉州市沿海地區(qū)(圖5),冷暖空氣呈明顯對(duì)峙的形勢(shì),在福建省中部沿海地區(qū)存在一條南北向的鋒面,鋒面長(zhǎng)時(shí)間維持并向內(nèi)陸地區(qū)推進(jìn),利于西邊的暖濕空氣沿著鋒面抬升,鋒面附近存在的次級(jí)環(huán)流可以使高層西風(fēng)和低層?xùn)|風(fēng)得到增強(qiáng),有利于西風(fēng)引導(dǎo)氣流和低層?xùn)|風(fēng)入流增強(qiáng),有利于增大垂直風(fēng)切變。在臺(tái)灣海峽泉州市沿海地區(qū),東北風(fēng)和西南風(fēng)長(zhǎng)時(shí)間交匯,兩者勢(shì)力均衡,從而造成泉州市晉江、南安等地15時(shí)的對(duì)流,受此輻合線(xiàn)的影響,動(dòng)力抬升作用強(qiáng)烈,利于從內(nèi)陸地區(qū)發(fā)展東移的回波在沿海地區(qū)再次加強(qiáng),使對(duì)流得到進(jìn)一步發(fā)展,南北風(fēng)的對(duì)峙一直維持到20時(shí)之后。在17時(shí),1000hPa鋒面位置已經(jīng)向西推進(jìn)到閩西南地區(qū),而在閩東北地區(qū)仍存在明顯溫度梯度,形成副冷鋒并逐漸西移影響,為夜里對(duì)流的發(fā)展提供良好的條件。
圖5 6日1000hPa溫度場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)
6日08時(shí)地面圖上(圖6)存在一低壓中心位于云南昆明附近,冷高位于渤海一帶,冷高底部冷空氣和低壓前側(cè)暖空氣在閩南地區(qū)構(gòu)成地面倒槽,泉州市位于地面倒槽附近,冷空氣南下對(duì)于強(qiáng)對(duì)流有重要的觸發(fā)作用。14時(shí)低壓東移,低壓中心增暖明顯,熱低壓加強(qiáng),地面倒槽附近存在明顯輻合,維持在贛南到閩南一帶,存在強(qiáng)烈的動(dòng)力抬升,輻合線(xiàn)附近不斷新生對(duì)流單體。從14時(shí)至20時(shí),熱低壓東移,地面倒槽位置逐漸北抬,并往內(nèi)陸地區(qū)移動(dòng),其移動(dòng)與降雹時(shí)次具有良好的一致性,泉州市的降雹時(shí)間,先為沿海地區(qū)晉江、南安等地,其次是安溪、永春等地,接著到德化??梢?jiàn)地面倒槽對(duì)本次降雹有較好的指示性意義。
圖6 6日地面圖分析
6日08時(shí)廈門(mén)站的探空實(shí)況(圖7)可以看到整層大氣雖然沒(méi)有明顯的濕層,但較為接近飽和,水汽條件適中。自由對(duì)流高度極低,約為1000hPa,意味著氣塊只要自由抬升,便可以使Cape能量釋放轉(zhuǎn)換為上升運(yùn)動(dòng)。但低層有明顯的逆溫層,有利于能量的聚集,必須先突破逆溫層才能使得對(duì)流發(fā)展起來(lái),由逆溫層計(jì)算得到的對(duì)流溫度Tg為37.9℃,即熱對(duì)流溫度,超過(guò)這個(gè)溫度便能使熱對(duì)流發(fā)展起來(lái)。早晨08時(shí)Cape值達(dá)到1870.2J/kg,以廈門(mén)站午后地面最高氣溫訂正后的Cape值達(dá)到3500J/kg,能量條件好。同時(shí)Cape值主要集中于0℃~-30℃的高度內(nèi),是利于強(qiáng)冰雹生成的關(guān)鍵因子。K指數(shù)達(dá)到34℃,沙氏指數(shù)為-3.6℃,利于強(qiáng)雷暴的發(fā)生,表明大氣層結(jié)非常不穩(wěn)定,均有利于對(duì)流的發(fā)展。T85(850hPa和500hPa的溫差)達(dá)25℃,0~6km的垂直風(fēng)切變達(dá)20m/s,垂直風(fēng)切變條件較好。0℃層高度在4980m,-20℃層高度在7921m,高度合適,較有利于冰雹在單體中的生成、維持和增長(zhǎng)。0℃和-20℃層之間遞減率較大,中層非常不穩(wěn)定。融化層近似高度—濕球溫度0℃層在700hPa(3km)附近,有利于冰雹下落時(shí)固體相態(tài)的維持。
受降水影響,廈門(mén)站20時(shí)探空曲線(xiàn)濕層增加明顯,中低層均為濕層,垂直風(fēng)切變達(dá)到24m/s,K指數(shù)依然達(dá)到42℃,沙氏指數(shù)為-3.71℃,對(duì)流條件仍較好,但Cape值僅為434J/kg,能量條件明顯減弱,自由對(duì)流高度也升高到2km左右。
圖7 6日08時(shí)(左)和20時(shí)(右)廈門(mén)站探空曲線(xiàn)
本次對(duì)流的發(fā)展在加密自動(dòng)站前期就體現(xiàn)出一定的特征。從6日11時(shí)的全省自動(dòng)站(圖8)可以發(fā)現(xiàn),在福建省東北部沿海地區(qū)的溫度以21~25℃為主,而在閩南地區(qū)的溫度則攀升很明顯,以31~35℃為主,最高的可以達(dá)到36.9℃,表明此時(shí)南北之間已經(jīng)形成非常大的溫度梯度,冷暖交匯是對(duì)流最基本的特征之一,而鋒區(qū)的位置正好位于泉州市,這對(duì)強(qiáng)對(duì)流的預(yù)警具有一定的意義[2]。
11時(shí)閩東北沿海地區(qū)自動(dòng)站風(fēng)場(chǎng)已經(jīng)轉(zhuǎn)為東北風(fēng)的影響,在13時(shí)莆田沿海地區(qū)的東北風(fēng)明顯增大,并且往南推進(jìn)到泉州東北部沿海地區(qū),此時(shí)冷空氣開(kāi)始滲透影響到泉州市,也意味著冷空氣即將到達(dá)泉州市,而冷空氣是觸發(fā)強(qiáng)對(duì)流的一個(gè)重要因子,泉州市內(nèi)陸地區(qū)13時(shí)就開(kāi)始有弱回波發(fā)展起來(lái)。而在14時(shí),泉州市已出現(xiàn)明顯的風(fēng)場(chǎng)輻合特征,沿海地區(qū)東北風(fēng)和東南風(fēng)均指向泉州市內(nèi)陸地區(qū),與內(nèi)陸地區(qū)的西北風(fēng)和西南風(fēng)形成地面輻合中心,內(nèi)陸地區(qū)對(duì)流快速?gòu)?qiáng)烈發(fā)展。
本次冰雹過(guò)程最先產(chǎn)生降雹的是由漳州南靖發(fā)展起來(lái)的單體,此單體為午后熱對(duì)流的產(chǎn)物,單體從12∶ 50左右開(kāi)始發(fā)展。由圖8可見(jiàn),該地在13時(shí)氣溫已經(jīng)達(dá)到39.5℃,明顯高于其他地區(qū),而廈門(mén)站探空得到的午后對(duì)流溫度為37.9℃,當(dāng)午后地表增熱高于此對(duì)流溫度時(shí),層結(jié)變得極不穩(wěn)定,氣塊可以自由抬升,使逆溫層能量釋放,發(fā)生強(qiáng)雷暴。隨著氣溫升高,造成局地溫濕差異,產(chǎn)生熱力環(huán)流,風(fēng)速也開(kāi)始增大。單體生成后,迅速往下游移動(dòng),并沒(méi)有在當(dāng)?shù)卦斐山邓徒当⑻鞖狻?/p>
13時(shí)左右,泉州市安溪上空便有單體發(fā)展起來(lái),13時(shí)在泉州市內(nèi)陸地區(qū)已經(jīng)形成地面風(fēng)場(chǎng)的輻合特征,沿海地區(qū)東北風(fēng)擴(kuò)散下來(lái),與內(nèi)陸地區(qū)西北風(fēng)及南面上來(lái)的東南風(fēng)和西南風(fēng)形成中尺度輻合中心,風(fēng)場(chǎng)輻合配合鋒面(溫度場(chǎng))以及冷空氣滲透導(dǎo)致對(duì)流完全發(fā)展起來(lái)。
圖8 地面自動(dòng)站溫度和漳州南靖要素時(shí)序圖
受850hPa西南氣流影響,泉州市比濕長(zhǎng)時(shí)間維持在15g/kg以上,11—14時(shí),由于西南氣流東移加強(qiáng),使得福建省及江西南部局地的比濕增大到16g/kg,其中14~15時(shí)泉州市晉江比濕也達(dá)到16g/kg,水汽供應(yīng)條件極好(圖9)。直到18時(shí),比濕條件開(kāi)始減弱,泉州市沿海地區(qū)比濕減弱至13g/kg,而內(nèi)陸地區(qū)安溪和德化局地比濕仍有15g/kg,條件仍較好,對(duì)流發(fā)展的位置也從沿海地區(qū)轉(zhuǎn)移到內(nèi)陸地區(qū)。
結(jié)合水汽通量散度的垂直積分(圖9),11時(shí)泉州市上空還沒(méi)有明顯的水汽通量散度的輻合,12時(shí)開(kāi)始逐步發(fā)展起來(lái),在14時(shí)已形成明顯的水汽輻合強(qiáng)中心,位于泉州市沿海地區(qū)一帶,表明有大量的水汽聚集。并且在14~17時(shí)均維持非常強(qiáng)的輻合,輻合中心的強(qiáng)度達(dá)到0.0025kg/(m2·s)以上。到了17時(shí),泉州市上空輻合中心的位置位于內(nèi)陸地區(qū),這與泉州市對(duì)流發(fā)展的位置保持一致。
早晨08時(shí)K指數(shù)在泉州市僅為30~34℃,其中廈門(mén)的K值為34℃,與廈門(mén)站08時(shí)探空的K值對(duì)應(yīng)(圖10)。K指數(shù)在13時(shí)左右開(kāi)始顯著增大,14時(shí)在泉州市沿海地區(qū)已經(jīng)增大到39℃以上,局地超40℃,而對(duì)流發(fā)生前的K指數(shù)指示意義極好,40℃也是非常極端的K值,表明了極其不穩(wěn)定的層結(jié)。20時(shí)泉州市沿海地區(qū)K值已稍微減弱至37℃,而在泉州市德化仍然維持在39℃以上。
圖9 850hPa比濕及水汽通量散度垂直積分分布圖
圖10 K指數(shù)和Cape值分布圖
Cape值基本維持在1000~2000J/kg之間(圖10),處于中等偏上水平,指示意義好,Cape帶來(lái)的熱力抬升作用比較有限,Cape越大,夾卷越大,對(duì)垂直速度增大的貢獻(xiàn)越不明顯。而中等偏強(qiáng)的Cape轉(zhuǎn)換效率高,再配合其他動(dòng)力抬升,仍可使上升運(yùn)動(dòng)很強(qiáng)。
從12時(shí)起,在福建省中部莆田地區(qū)就有強(qiáng)的動(dòng)力抬升條件,垂直運(yùn)動(dòng)開(kāi)始發(fā)展起來(lái),莆田境內(nèi)開(kāi)始有回波出現(xiàn)。泉州市13時(shí)開(kāi)始上升運(yùn)動(dòng)開(kāi)始發(fā)展(與925hPa切變和鋒面的位置最為匹配),15時(shí)發(fā)展到最強(qiáng)(圖11),并且存在多個(gè)垂直速度的中心,泉州市南部位于強(qiáng)中心區(qū),條件最好,在該時(shí)間段內(nèi),不斷有超級(jí)單體發(fā)展,也利于當(dāng)時(shí)的強(qiáng)風(fēng)暴單體往最不穩(wěn)定的地方移動(dòng)(右移),造成了泉州市晉江、南安的強(qiáng)冰雹。強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)逐漸往西移,18時(shí)在泉州市北部條件仍然非常好,造成泉州市西北部地區(qū)的降雹。18—20時(shí),上升速度大值區(qū)逐漸西移至福建省西部與江西交界處,使該地夜里出現(xiàn)強(qiáng)颮線(xiàn),造成短時(shí)強(qiáng)降水和雷雨大風(fēng)天氣。
配合低層925hPa的散度場(chǎng)(圖11)來(lái)看,12時(shí)在泉州市中西部地區(qū)就有強(qiáng)的輻合中心的存在,至下午15時(shí),輻合強(qiáng)度大大增強(qiáng),散度達(dá)到-2.5×10-4/s以上,強(qiáng)中心位置已經(jīng)緩慢西移,并且在20時(shí)移至福建省的西部地區(qū)。925hPa的輻合,對(duì)于對(duì)流的發(fā)展極為重要。
圖11 垂直速度和925hPa散度分布圖
假相當(dāng)位溫是濕度、溫度和氣壓的函數(shù),能夠反映大氣的斜壓不穩(wěn)定能量。12時(shí)之前均呈現(xiàn)冷暖對(duì)峙的情況,閩南沿海地區(qū)增暖增濕,為高能地區(qū);而閩東北地區(qū)冷空氣影響,為低能地區(qū),此時(shí)梯度并不明顯(圖12)。13時(shí)開(kāi)始,假相當(dāng)位溫梯度顯著加大,能量鋒區(qū)形成,能量鋒的位置位于泉州市中部地區(qū),15~16時(shí)發(fā)展到最強(qiáng),是對(duì)應(yīng)對(duì)流發(fā)展最強(qiáng)的時(shí)次,能量鋒位置逐漸西移。
圖12 假相當(dāng)位溫分布圖
將垂直速度沿泉州所在緯度做剖面(圖13),可以看出從14時(shí)開(kāi)始,泉州市所在經(jīng)度為強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)中心,并且一直維持到17時(shí)左右,上升區(qū)所在位置逐漸西移,也是風(fēng)暴后向傳播的原因,這與850/925切變線(xiàn)從沿海地區(qū)自東向西移動(dòng)有關(guān),也和能量鋒及地面鋒面位置逐漸西移有關(guān)。
圖13 沿泉州緯度垂直速度剖面
泉州市出現(xiàn)的本次冰雹是福建省較為罕見(jiàn)且典型的高空冷平流強(qiáng)迫形勢(shì),這類(lèi)天氣是造成長(zhǎng)江以北地區(qū)(6~7月最多)冰雹的常見(jiàn)天氣形勢(shì),而在福建出現(xiàn)這類(lèi)天氣較少。
(1)此次強(qiáng)對(duì)流天氣是在高空弱脊前西北氣流控制下,東亞大槽的位置偏南偏強(qiáng),500hPa存在急流、冷中心、冷舌,850hPa西南和東南氣流增暖增濕,850/925hPa切變線(xiàn)、地面低壓倒槽、地面輻合線(xiàn)為對(duì)流的發(fā)生提供了動(dòng)力條件,地面存在鋒面、副冷鋒,影響系統(tǒng)均長(zhǎng)時(shí)間維持,地面輻合線(xiàn)、地面鋒面和弱冷空氣是此次強(qiáng)冰雹天氣的觸發(fā)機(jī)制。適宜的0℃和-20℃層高度、逆溫層、大的Cape等有利于強(qiáng)冰雹天氣的發(fā)生,冰雹發(fā)生在地面輻合線(xiàn)附近。較強(qiáng)的不穩(wěn)定層結(jié)和垂直風(fēng)切變是導(dǎo)致對(duì)流快速發(fā)展并維持的原因之一。對(duì)流長(zhǎng)時(shí)間維持與冷暖空氣在泉州市沿海地區(qū)及內(nèi)陸地區(qū)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)峙有關(guān)。
(2)本次對(duì)流發(fā)展具有明顯的后向傳播特征,這與850/925hPa輻合線(xiàn)和鋒面從沿海地區(qū)自東向西移動(dòng)有關(guān)。
(3)午后比濕穩(wěn)定在15g/kg以上,水汽通量散度存在強(qiáng)輻合,K指數(shù)穩(wěn)定在39℃以上,Cape中等偏強(qiáng),強(qiáng)烈的低層輻合和垂直運(yùn)動(dòng),能量鋒長(zhǎng)時(shí)間維持,為本次強(qiáng)冰雹提供充足的動(dòng)熱力條件,15~16時(shí)條件均達(dá)到最強(qiáng)盛。系統(tǒng)移動(dòng)及相應(yīng)的動(dòng)熱力條件均為自東向西。
孫繼松總結(jié)的高空冷平流強(qiáng)迫類(lèi)的典型形勢(shì)為中高層強(qiáng)烈干冷空氣疊加在低層相對(duì)暖濕氣流上[3]。強(qiáng)對(duì)流發(fā)生前地面天氣晴好,邊界層有增溫增濕,中低層往往存在切變線(xiàn)和干線(xiàn)。強(qiáng)對(duì)流天氣處于熱低壓倒槽,對(duì)流發(fā)生前存在地面輻合線(xiàn),冰雹天氣主要出現(xiàn)在午后至上半夜冷空氣經(jīng)過(guò)熱低壓的東南象限。中高層有西風(fēng)或西北風(fēng)急流存在,垂直風(fēng)切變大。
可見(jiàn),本次冰雹過(guò)程的形勢(shì)與上述形勢(shì)相對(duì)應(yīng),但也有獨(dú)特的特征,如能量鋒、假相當(dāng)位溫高能區(qū)的維持,福建地區(qū)典型的從沿海南下的冷空氣觸發(fā)對(duì)流并形成鋒面抬升暖濕氣流,中低層影響系統(tǒng)自東向西移動(dòng)?;灸P腿鐖D14所示。
圖14 概念模型
日常做預(yù)報(bào)時(shí)應(yīng)著眼的形勢(shì)或特征包括能量鋒的出現(xiàn)和位置、東亞大槽的槽底位置和500hPa冷舌、850hPa高能舌的位置、對(duì)流溫度Tg和午后增暖、冷空氣沿海地區(qū)南下的位置、沿海地區(qū)暖切的維持起到的作用、地面倒槽的影響、Cape值不一定要非常極端、加密自動(dòng)站溫度(濕度)梯度的形成、風(fēng)場(chǎng)的輻合特征、午后熱對(duì)流的發(fā)生(最高溫度)。