蔡曉芳，周晉紅，李樹文，劉圓淵

（太原市氣象局，山西 太原 030082）

太原市位于山西省中部的太原盆地，三面環(huán)山，地形特殊。每年春夏季強(qiáng)對(duì)流天氣頻發(fā)，雷暴大風(fēng)是其中較為常見的一類，它具有突發(fā)性強(qiáng)、致災(zāi)性強(qiáng)的特點(diǎn)，是太原預(yù)報(bào)預(yù)警的難點(diǎn)。

目前對(duì)雷暴大風(fēng)的研究已取得一些進(jìn)展。Hookings[1]通過研究表明，強(qiáng)雷暴大風(fēng)能夠產(chǎn)生在水滴尺度較小、液態(tài)水含量較大和下沉氣流發(fā)源處濕度較低的環(huán)境中。Johns等[2]提出對(duì)流層中下層環(huán)境溫度直減率較大且對(duì)流層中層存在明顯干層有利于對(duì)流風(fēng)暴內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的下沉氣流。費(fèi)海燕等[3]通過研究2004—2013年中國(guó)強(qiáng)雷暴大風(fēng)天氣指出，雷暴大風(fēng)通常有明顯的干層，500 hPa的溫度露點(diǎn)差＞10℃。方翀等[4]通過研究華北雷暴大風(fēng)天氣得出，大多數(shù)的熱力指標(biāo)對(duì)雷暴大風(fēng)的指示作用需要考慮季節(jié)因素。馬淑萍等[5]研究了極端雷暴大風(fēng)的關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)特征，指出極端雷暴大風(fēng)發(fā)生在對(duì)流層中層較干的情況下，且極端雷暴大風(fēng)400～700 hPa的單層最大露點(diǎn)溫度差和平均露點(diǎn)溫度差均較普通雷暴大。楊曉霞等[6]對(duì)2009—2016年4—9月山東雷暴大風(fēng)進(jìn)行了天氣學(xué)分型，得出山東內(nèi)陸和半島地區(qū)各月雷暴大風(fēng)的物理量參數(shù)特征。

近幾年針對(duì)雷暴大風(fēng)預(yù)報(bào)方法的探究也成為研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。Geerts[7]研究發(fā)現(xiàn)大風(fēng)指數(shù)（WINDEX）很難預(yù)測(cè)強(qiáng)的微下?lián)舯┝?，提出了新大風(fēng)指數(shù)（GUSTEX）來估計(jì)雷暴的極大風(fēng)速值。呂曉娜等[8]等利用權(quán)重與概率統(tǒng)計(jì)結(jié)合的方法，建立了雷暴大風(fēng)概率潛勢(shì)預(yù)報(bào)方程。王毅等[9]運(yùn)用Logistic回歸方法建立了江淮地區(qū)夏季干、濕兩種環(huán)境條件下的區(qū)域雷暴大風(fēng)的潛勢(shì)預(yù)報(bào)模型。嚴(yán)仕堯等[10]針對(duì)2005—2010年夏季華北地區(qū)的典型雷暴大風(fēng)過程，選取了雷暴大風(fēng)發(fā)生時(shí)的動(dòng)力或熱力指標(biāo)并確定其閾值，利用指標(biāo)疊套法計(jì)算了2011年華北地區(qū)兩次不同類型發(fā)生雷暴大風(fēng)的潛勢(shì)。

從研究成果來看，國(guó)內(nèi)對(duì)雷暴大風(fēng)的研究多以個(gè)例研究為主[11-17]，對(duì)雷暴大風(fēng)預(yù)報(bào)方法的研究仍然較為有限。為建立太原雷暴大風(fēng)天氣預(yù)報(bào)思路，利用雷暴及雷暴大風(fēng)資料，基于指標(biāo)疊套與天氣學(xué)相結(jié)合的方法研究太原雷暴大風(fēng)潛勢(shì)預(yù)報(bào)方法，以期為該地區(qū)雷暴大風(fēng)天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警提供參考。

1 資料和方法

1.1 資料來源

利用地面報(bào)表、重要天氣報(bào)、常規(guī)觀測(cè)和MICAPS資料，建立1998—2018年太原7個(gè)國(guó)家觀測(cè)站普通局地雷暴、普通區(qū)域雷暴和雷暴大風(fēng)樣本。利用雷暴大風(fēng)發(fā)生前最近12 h內(nèi)探空資料，對(duì)雷暴大風(fēng)的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行分析。

1.2 個(gè)例統(tǒng)計(jì)及天氣學(xué)分型方法

以08時(shí)（北京時(shí)）為日界，1 d內(nèi)太原市7個(gè)國(guó)家觀測(cè)站中有≥1站出現(xiàn)平均風(fēng)力≥6級(jí)（≥10.8 m/s）或陣風(fēng)≥8級(jí)（≥17.2 m/s）并伴有雷暴，定義為1個(gè)雷暴大風(fēng)日；有3站或以上出現(xiàn)雷暴大風(fēng)則記為1個(gè)區(qū)域雷暴大風(fēng)日；出現(xiàn)3站以下雷暴大風(fēng)記為1個(gè)局地雷暴大風(fēng)日。1日內(nèi)國(guó)家觀測(cè)站中只要有1站出現(xiàn)雷暴且7站均無大風(fēng)，定義為1個(gè)普通雷暴日，3站或以上出現(xiàn)雷暴且7站均無大風(fēng)記為1個(gè)普通區(qū)域雷暴日，3站以下出現(xiàn)雷暴且7站均無大風(fēng)記為1個(gè)普通局地雷暴日。

利用1998—2018年5—9月MICAPS資料，按照《山西省中尺度天氣分析規(guī)范》，對(duì)雷暴大風(fēng)進(jìn)行天氣學(xué)分型和中尺度環(huán)境場(chǎng)分析。具體方法為以500 hPa影響系統(tǒng)為主，700、850 hPa和地面系統(tǒng)為輔，進(jìn)行天氣分型，按照山西中分析規(guī)范進(jìn)行中尺度環(huán)境場(chǎng)分析。

1.3 消空方法

首先對(duì)雷暴大風(fēng)進(jìn)行中尺度環(huán)境場(chǎng)分析，根據(jù)雷暴大風(fēng)形成的環(huán)境特征，直接選取消空因子，再通過計(jì)算來選取消空因子，方法如下：分別計(jì)算環(huán)境參數(shù)在普通局地雷暴和普通區(qū)域雷暴、普通區(qū)域雷暴和雷暴大風(fēng)中的最大、最小值以及平均值的差值，兩種情況下差值正負(fù)一致且絕對(duì)值較大表明其對(duì)雷暴或雷暴大風(fēng)較為敏感，選為消空指標(biāo)。

1.4 預(yù)報(bào)因子選取及指標(biāo)疊套方法

雷暴大風(fēng)和普通區(qū)域雷暴預(yù)報(bào)因子的數(shù)值范圍交集越少，該環(huán)境參數(shù)對(duì)雷暴大風(fēng)的指示作用越好[17]。分別對(duì)普通區(qū)域雷暴、雷暴大風(fēng)兩者的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行歸一化消除量綱后求取平均值、25%分位值和75%分位值后做差；差值絕對(duì)值較大表明該環(huán)境參數(shù)能較好區(qū)分普通區(qū)域雷暴和雷暴大風(fēng)，差值正負(fù)一致表明大部分因子的數(shù)值滿足此規(guī)律，選取差值表現(xiàn)一致且差值或相對(duì)差值較大的作為備選預(yù)報(bào)因子，再從備選預(yù)報(bào)因子中選取預(yù)報(bào)因子。

進(jìn)行天氣判定時(shí)，首先判斷是否滿足消空條件，不滿足消空閾值則認(rèn)為不會(huì)產(chǎn)生雷暴大風(fēng)，預(yù)報(bào)結(jié)束；若滿足消空閾值，則進(jìn)行天氣型判定，環(huán)境參數(shù)值滿足對(duì)應(yīng)天氣型的預(yù)報(bào)因子閾值記為1，不滿足記為-1，無數(shù)據(jù)的記為0。將對(duì)應(yīng)天氣型所有預(yù)報(bào)因子的標(biāo)記值相加，得到疊加值。疊加值的范圍為（-N～N）（N為預(yù)報(bào)因子數(shù)），疊加值越大，出現(xiàn)雷暴大風(fēng)概率越高；若疊加值低于指標(biāo)疊套法的疊加閾值則認(rèn)為產(chǎn)生雷暴大風(fēng)可能性低。

2 雷暴大風(fēng)的天氣學(xué)分型及環(huán)境條件分析

1998—2018年5—9月太原共出現(xiàn)135 d雷暴大風(fēng)（包含局地雷暴大風(fēng)和區(qū)域雷暴大風(fēng)），根據(jù)30°～50°N，95°～125°E區(qū)域出現(xiàn)的關(guān)鍵影響系統(tǒng)，按照天氣分型方法分為高空槽型、冷渦型、切變線型、西北氣流型和副熱帶高壓邊緣型5類，分別占比29%、10%、47%、8%和6%。選取不同天氣型的典型個(gè)例進(jìn)行中尺度環(huán)境場(chǎng)分析（圖1），圖中紅色邊界突出顯示的區(qū)域?yàn)樯轿魇　?/p>

2.1 高空槽型

產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的高空槽（圖1a）主要分為兩類，一類是河套或山西境內(nèi)存在東北—西南或南北向的西風(fēng)槽，太原位于槽前，槽快速東移影響太原或槽線壓在太原且移動(dòng)緩慢。另一類是橫槽型，由中高緯東路冷空氣分裂南下，在脊前形成橫槽，橫槽南壓或轉(zhuǎn)豎帶動(dòng)冷空氣南下，有時(shí)地面伴有冷鋒，冷鋒南下觸發(fā)對(duì)流引起雷暴大風(fēng)。

從環(huán)境場(chǎng)配置（圖1a）來看，此類雷暴大風(fēng)通常中高層較“干”，低層或近地層存在溫度露點(diǎn)差（TTd）≤4℃的濕區(qū)，500 hPa常有“干舌”，河套或山西境內(nèi)有溫度槽，中低層有溫度脊，850與500 hPa溫差（ΔT850-500）通常較大，“上干冷下暖濕”，層結(jié)不穩(wěn)定。山西位于西風(fēng)槽前或槽線壓在山西境內(nèi)且移動(dòng)緩慢，對(duì)應(yīng)中低層存在切變線，動(dòng)力條件較好。

2.2 冷渦型

產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的冷渦（圖1b）主要分為三類：一類為西北冷渦。多為西南渦北上東移形成，或?yàn)槲黠L(fēng)槽東移加強(qiáng)形成。冷渦位于河套地區(qū)，直接影響山西。第二類為蒙古冷渦型。山西位于冷渦底部。第三類為東北冷渦型，此類環(huán)流經(jīng)向度都較大，山西位于脊前冷渦底部，冷渦較強(qiáng)，通常受冷渦分裂出的西風(fēng)槽影響。

由環(huán)境場(chǎng)配置（圖1b）可知，500 hPa常有干舌，對(duì)流層中低層T-Td相對(duì)西風(fēng)槽型較小，有時(shí)850 hPa存在濕舌，層結(jié)為上干下濕。河套或山西或內(nèi)蒙古一帶，500 hPa有溫度槽，低層常有溫度脊，“上冷下暖”，層結(jié)不穩(wěn)定性強(qiáng)。中低層一般對(duì)應(yīng)有切變線，有時(shí)為“人字型”切變，動(dòng)力抬升條件好。地面常伴有冷鋒或切變線或輻合線，有時(shí)有“干線”。

2.3 切變線型

500 hPa歐亞大陸中高緯環(huán)流平直多波動(dòng)或?yàn)橐徊垡患剐?。冷空氣?shì)力偏北或橫槽穩(wěn)定維持，山西多為偏西氣流影響或?yàn)椴酆笪鞅睔饬饔绊憽?duì)應(yīng)低層有切變線。

由環(huán)境場(chǎng)配置（圖1c）可知，500 hPa常有“干舌”，山西為西北氣流控制，低層有切變線，地面常有輻合線，中低層動(dòng)力抬升條件較好，ΔT850-500通常較大，層結(jié)不穩(wěn)定性較強(qiáng)。

2.4 西北氣流型

500 hPa歐亞中高緯為一脊一槽型或兩槽一脊型（圖1d）。環(huán)流經(jīng)向度較大，脊發(fā)展較強(qiáng)。

太原上空500、700和850 hPa三層均為西北氣流，中層風(fēng)力較大，700 hPa有時(shí)存在偏北急流，動(dòng)量較大，存在大的風(fēng)速切變。溫度場(chǎng)上，500 hPa存在溫度槽，低層常有溫度脊，“上冷下暖”，層結(jié)不穩(wěn)定。地面常有輻合線。

2.5 副熱帶高壓邊緣型

500 hPa歐亞中高緯為一脊一槽型或?yàn)閮刹垡患剐?。主要分為兩類，一類副熱帶高壓呈塊狀，強(qiáng)烈西伸北上，河套或西北地區(qū)常有西風(fēng)槽，山西位于副熱帶高壓邊緣偏南氣流中。另一類副熱帶高壓北上與大陸高壓合并，高壓兩側(cè)存在西風(fēng)槽，形成阻塞形勢(shì)。太原受阻高東側(cè)的西風(fēng)槽影響，產(chǎn)生對(duì)流天氣。

副熱帶高壓邊緣型中低層水汽條件較好，700和850 hPa存在“濕舌”，低層存在切變線（圖1e）。

圖1 1998—2018年5—9月不同天氣型下雷暴大風(fēng)典型個(gè)例中尺度環(huán)境場(chǎng)分析

3 消空因子及閾值計(jì)算

雷暴大風(fēng)的出現(xiàn)屬于小概率事件，為剔除一定數(shù)量非雷暴大風(fēng)樣本，將小概率事件轉(zhuǎn)化為條件概率下的大概率事件[19]，首先選取消空因子來減少雷暴大風(fēng)預(yù)報(bào)的空?qǐng)?bào)率。

雷暴大風(fēng)多為“上冷下暖”、“上干下濕”的層結(jié)結(jié)構(gòu)，700 hPa溫度露點(diǎn)差（T-Td）700和ΔT850-500能較好地反映該特征，直接選為消空因子。

根據(jù)消空因子計(jì)算方法，利用太原探空及地面觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算與雷暴相關(guān)的共62個(gè)環(huán)境參數(shù)在雷暴大風(fēng)、普通區(qū)域雷暴和普通局地雷暴樣本中的值，剔除異常值后選取BI（條件性穩(wěn)定度指數(shù)）、MH（混合相層高度）作為消空因子。

最終選取（T-Td）700、ΔT850-500、BI和MH 4個(gè)環(huán)境參數(shù)作為消空因子。將4個(gè)環(huán)境參數(shù)在歷史個(gè)例中發(fā)生雷暴大風(fēng)的最低門限作為消空因子的閾值，結(jié)果見表1。

表1 太原預(yù)報(bào)雷暴大風(fēng)消空因子及閾值

4 不同天氣型下的預(yù)報(bào)因子及閾值計(jì)算

將普通區(qū)域雷暴樣本（共534 d）分為高空槽型、冷渦型、切變線型、西北氣流型和副熱帶高壓邊緣型5類。計(jì)算并選取不同天氣型下雷暴大風(fēng)預(yù)報(bào)因子，結(jié)果如表2～6所示。表2～6分別表示5類天氣型雷暴大風(fēng)和普通區(qū)域雷暴的備選預(yù)報(bào)因子的75%、25%分位值和平均值差值、歸一化后75%、25%分位值和平均值差值以及兩者75%與25%分位差值的差值，其中Δ75%表示雷暴大風(fēng)與普通區(qū)域雷暴75%分位差值，Δ25%表示兩者25%分位差值，Δ7525表示兩者75%與25%分位差值的差值，計(jì)算公式為Δ7525=（75%-25%）雷暴大風(fēng)-（75%-25%）普通區(qū)域雷暴。備選預(yù)報(bào)因子是根據(jù)指標(biāo)疊套方法結(jié)合數(shù)值分布情況，選取環(huán)境參數(shù)歸一化后雷暴大風(fēng)與普通區(qū)域雷暴平均值差值的絕對(duì)值大于一定數(shù)值且其歸一化后75%、25%分位值和平均值差值正負(fù)表現(xiàn)一致得到的。

Δ75%、Δ25%和平均值差值正負(fù)表現(xiàn)一致，表明雷暴大風(fēng)環(huán)境參數(shù)的75%、25%分位值和平均值高于或低于普通區(qū)域雷暴，即有75%的雷暴大風(fēng)的環(huán)境參數(shù)值高于或低于普通區(qū)域雷暴，差值絕對(duì)值越大，兩者環(huán)境參數(shù)值差距越大，對(duì)雷暴大風(fēng)越有指示意義。75%與25%分位差值能夠表現(xiàn)環(huán)境參數(shù)大部分?jǐn)?shù)值集中的范圍大小，通常差值越小，表明大部分環(huán)境參數(shù)值集中程度越高，Δ7525為負(fù)，表明雷暴大風(fēng)大部分環(huán)境參數(shù)值集中程度高于普通區(qū)域雷暴；Δ7525為正，若Δ75%、Δ25%值和平均值差值正負(fù)表現(xiàn)一致且其絕對(duì)值大于Δ7525，表明該環(huán)境參數(shù)大部分?jǐn)?shù)值集中程度低于普通區(qū)域雷暴但仍對(duì)雷暴大風(fēng)有一定指示意義，反之則指示意義較小。

當(dāng)Δ75%、Δ25%和平均值差值正負(fù)表現(xiàn)一致且差值較大時(shí)，若Δ7525為負(fù)，可直接選為預(yù)報(bào)因子；若Δ7525為正，且Δ75%、Δ25%和平均值差值的絕對(duì)值明顯高于Δ7525時(shí)也可作為預(yù)報(bào)因子。

4.1 高空槽型

按照備選預(yù)報(bào)因子選取方法，選取環(huán)境參數(shù)歸一化后雷暴大風(fēng)與普通區(qū)域雷暴平均值差值的絕對(duì)值＞0.1的環(huán)境參數(shù)作為高空槽型雷暴大風(fēng)備選預(yù)報(bào)因子，計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 高空槽型雷暴大風(fēng)與普通區(qū)域雷暴環(huán)境參數(shù)統(tǒng)計(jì)值分布

由表2可知，抬升凝結(jié)處溫度（TCLT）、自由對(duì)流高度處溫度（LFCT）、700 hPa相對(duì)濕度（RH700）、3 h變壓（ΔP3）滿足預(yù)報(bào)因子篩選條件，可選為預(yù)報(bào)因子?？紤]到探空資料中LFCT部分?jǐn)?shù)據(jù)存在缺測(cè)，可能對(duì)研究結(jié)果產(chǎn)生影響，因此選取TCLT、RH700和ΔP3作為高空槽型雷暴大風(fēng)潛勢(shì)預(yù)報(bào)因子。將上述3個(gè)預(yù)報(bào)因子的75%歷史個(gè)例的參數(shù)統(tǒng)計(jì)值作為預(yù)報(bào)因子閾值，結(jié)果見表3。

表3 西風(fēng)槽型雷暴大風(fēng)預(yù)報(bào)因子及閾值

4.2 冷渦型

選取環(huán)境參數(shù)歸一化后雷暴大風(fēng)與普通區(qū)域雷暴平均值差值的絕對(duì)值＞0.1的環(huán)境參數(shù)作為冷渦型雷暴大風(fēng)備選預(yù)報(bào)因子，結(jié)果見表4。

由表4可知，總指數(shù)（TT）、500 hPa比濕（Q500）、整層比濕積分（IQ）和ΔP3的Δ75%、Δ25%和平均值差值正負(fù)表現(xiàn)一致且Δ7525為負(fù)應(yīng)選為預(yù)報(bào)因子，但Q500的Δ75%、Δ25%和平均值差值的絕對(duì)值＜1，實(shí)際預(yù)報(bào)中可操作性弱，因此剔除，選取TT、IQ和ΔP3作為冷渦型雷暴大風(fēng)潛勢(shì)預(yù)報(bào)因子。另外，干暖蓋指數(shù)（Ls）的Δ75%、Δ25%和平均值差值正負(fù)表現(xiàn)一致，Δ7525為正但其以上3值的絕對(duì)值高于Δ7525也可作為預(yù)報(bào)因子。

表4 冷渦型雷暴大風(fēng)與區(qū)域雷暴環(huán)境參數(shù)統(tǒng)計(jì)值分布

選取TT、IQ、ΔP3和Ls作為冷渦型雷暴大風(fēng)潛勢(shì)預(yù)報(bào)因子。將上述4個(gè)預(yù)報(bào)因子的75%歷史個(gè)例的參數(shù)統(tǒng)計(jì)值作為預(yù)報(bào)因子閾值，結(jié)果見表5。

表5 冷渦型雷暴大風(fēng)預(yù)報(bào)因子及閾值

4.3 切變線型

選取環(huán)境參數(shù)歸一化后雷暴大風(fēng)與普通區(qū)域雷暴平均值差值的絕對(duì)值＞0.1的環(huán)境參數(shù)作為切變線型雷暴大風(fēng)備選預(yù)報(bào)因子，結(jié)果見表6。

由表6可知，對(duì)流溫度（Tg）、600 hPa處下沉對(duì)流加速度（WDCAPE600）、RH700和ΔP3滿足預(yù)報(bào)因子篩選條件，選為切變線型雷暴大風(fēng)潛勢(shì)預(yù)報(bào)因子。將上述4個(gè)預(yù)報(bào)因子的75%歷史個(gè)例的參數(shù)統(tǒng)計(jì)值作為預(yù)報(bào)因子閾值，結(jié)果見表7。

表6 切變線型雷暴大風(fēng)與區(qū)域雷暴環(huán)境參數(shù)統(tǒng)計(jì)值分布

表7 切變線型雷暴大風(fēng)預(yù)報(bào)因子及閾值

4.4 西北氣流型

選取環(huán)境參數(shù)歸一化后雷暴大風(fēng)與普通區(qū)域雷暴平均值差值的絕對(duì)值＞0.2的環(huán)境參數(shù)作為西北氣流型雷暴大風(fēng)備選預(yù)報(bào)因子，結(jié)果見表8。

由表8可知，Ls、RH700和DCAPE600滿足預(yù)報(bào)因子篩選條件，選為西北氣流型雷暴大風(fēng)潛勢(shì)預(yù)報(bào)因子。將上述3個(gè)預(yù)報(bào)因子75%歷史個(gè)例的參數(shù)統(tǒng)計(jì)值作為預(yù)報(bào)因子閾值，結(jié)果見表9。

表8 西北氣流型雷暴大風(fēng)與區(qū)域雷暴環(huán)境參數(shù)統(tǒng)計(jì)值分布

表9 西北氣流型雷暴大風(fēng)預(yù)報(bào)因子及閾值

4.5 副熱帶高壓邊緣型

選取環(huán)境參數(shù)歸一化后雷暴大風(fēng)與普通區(qū)域雷暴平均值差值的絕對(duì)值＞0.1的環(huán)境參數(shù)作為副熱帶高壓邊緣型雷暴大風(fēng)備選預(yù)報(bào)因子，結(jié)果見表10。

由表10可知，BI的Δ75%、Δ25%和平均值差值正負(fù)表現(xiàn)一致且Δ7525為負(fù)，可選為預(yù)報(bào)因子。500 hPa溫度露點(diǎn)差（T-Td）500和MH的Δ75%、Δ25%和平均值差值正負(fù)表現(xiàn)一致，Δ7525為正但其以上3值的絕對(duì)值高于Δ7525也可作為預(yù)報(bào)因子。因此，選取BI、（T-Td）500和MH作為副熱帶高壓邊緣型雷暴大風(fēng)潛勢(shì)預(yù)報(bào)因子。將上述3個(gè)預(yù)報(bào)因子的75%歷史個(gè)例的參數(shù)統(tǒng)計(jì)值作為預(yù)報(bào)因子閾值，結(jié)果見表11。

表10 副熱帶高壓邊緣型雷暴大風(fēng)與區(qū)域雷暴環(huán)境參數(shù)統(tǒng)計(jì)值分布

表11 副熱帶高壓型雷暴大風(fēng)預(yù)報(bào)因子及閾值

5 指標(biāo)疊套及疊加值計(jì)算

指標(biāo)疊套法在天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中已有諸多應(yīng)用[20-21]，對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣具有較好的預(yù)報(bào)效果[22-25]。對(duì)1998—2018年5—9月5類天氣型雷暴大風(fēng)進(jìn)行指標(biāo)疊套，計(jì)算結(jié)果見表12。經(jīng)比較，分別選取準(zhǔn)確率達(dá)到85%、77%、83%、82%和83%時(shí)5類天氣型雷暴大風(fēng)疊加值作為疊加閾值，選取結(jié)果如表13所示，疊加閾值分別為0、2、0、1和1。

表12 不同天氣型雷暴大風(fēng)預(yù)報(bào)因子疊加值及閾值

表13 不同天氣型雷暴大風(fēng)預(yù)報(bào)因子疊加值及閾值

6 預(yù)報(bào)效果檢驗(yàn)

6.1 歷史樣本檢驗(yàn)

對(duì)1998—2018年5—9月共135 d雷暴大風(fēng)開展歷史樣本回報(bào)檢驗(yàn)，經(jīng)計(jì)算回報(bào)準(zhǔn)確率達(dá)83%，正確112 d，漏報(bào)23 d；其中，實(shí)況出現(xiàn)區(qū)域雷暴大風(fēng)14 d，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)12 d，區(qū)域雷暴大風(fēng)回報(bào)準(zhǔn)確率達(dá)86%。

6.2 2019—2020年試預(yù)報(bào)檢驗(yàn)

對(duì)2019—2020年5—9月出現(xiàn)的雷暴大風(fēng)進(jìn)行試預(yù)報(bào)檢驗(yàn)。經(jīng)檢驗(yàn)，實(shí)況出現(xiàn)雷暴大風(fēng)15 d，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)12 d，漏報(bào)3 d；其中，出現(xiàn)區(qū)域雷暴大風(fēng)2 d，均預(yù)報(bào)準(zhǔn)確。

但由于試預(yù)報(bào)樣本較少，預(yù)報(bào)結(jié)果具有一定偶然性，后期還需更多樣本進(jìn)行驗(yàn)證。

7 結(jié)論

對(duì)1998—2018年5—9月太原市7個(gè)國(guó)家站的雷暴大風(fēng)進(jìn)行天氣學(xué)分型，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)與環(huán)境場(chǎng)分析結(jié)合的方法以及指標(biāo)疊套法，對(duì)雷暴大風(fēng)進(jìn)行了潛勢(shì)預(yù)報(bào)，得到主要結(jié)論如下：

（1）選取（T-Td）700、ΔT850-500、BI和MH作為消空因子并確定了消空閾值。

（2）將雷暴大風(fēng)過程分為西風(fēng)槽型、冷渦型、切變線型、西北氣流型和副熱帶高壓邊緣型5類，選取了5類天氣型下雷暴大風(fēng)潛勢(shì)預(yù)報(bào)因子，利用指標(biāo)疊套法，建立了太原雷暴大風(fēng)潛勢(shì)預(yù)報(bào)方法。

（3）對(duì)1998—2018年5—9月共135 d雷暴大風(fēng)開展歷史樣本回報(bào)檢驗(yàn)，經(jīng)計(jì)算，回報(bào)準(zhǔn)確率達(dá)83%，正確112 d，漏報(bào)23 d；其中，實(shí)況出現(xiàn)區(qū)域雷暴大風(fēng)14 d，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)12 d，區(qū)域雷暴大風(fēng)回報(bào)準(zhǔn)確率達(dá)86%。

（4）對(duì)2019—2020年5—9月出現(xiàn)的雷暴大風(fēng)進(jìn)行試預(yù)報(bào)檢驗(yàn)，實(shí)況出現(xiàn)雷暴大風(fēng)15 d，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)12 d，漏報(bào)3 d；其中，出現(xiàn)區(qū)域雷暴大風(fēng)2 d，均準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。