摘 要：利用自動站觀測資料、NCEP再分析資料等相關資料，對2022年7月22日福建一次雷暴天氣過程成因進行分析。結(jié)果表明：此次雷暴天氣主要集中在閩中、閩東一帶。在雷暴天氣發(fā)生過程中，福建省上空主要受副高壓脊影響，閩中一帶受反氣旋式環(huán)流影響，產(chǎn)生了一個閉合小高壓；受垂直北風氣流的影響，高壓內(nèi)逐漸產(chǎn)生了一個很顯著的溫度脊，在脊前東南氣流的作用下，西太平洋暖濕空氣持續(xù)朝著福建省福州東北一帶傳輸，然后其同脊后西南氣流共同產(chǎn)生顯著切變，促使冷、暖氣流積聚，為此次雷暴天氣的發(fā)生提供了有利條件。此次天氣期間，700 hPa水汽在閩中以及閩東北部雷雨落區(qū)，相對濕度為95%；850 hPa形勢場，水汽條件較穩(wěn)定，福建整體相對濕度都處于60%～80%之間。偏東氣流將西太平洋的水汽持續(xù)向閩中南一帶輸送，之后在垂直南風氣流的作用下，來自南海的水汽不斷向福建降水落區(qū)輸送，偏東氣流和南風氣流的積聚在閩中一帶產(chǎn)生輻合作用，為此次雷暴天氣的形成以及發(fā)展給予了較好的條件。此次天氣期間，閩中、閩東一帶均屬于K指數(shù)較大，閩東一帶對流有效位能CAPE值較大，具備強對流天氣發(fā)生的大氣不穩(wěn)定能量條件。

關鍵詞：福建；雷暴天氣；環(huán)流形勢；物理量

中圖分類號：P458 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）02–0-03

雷暴是常見的強對流天氣類型[1]。雷暴天氣發(fā)生時，經(jīng)常會出現(xiàn)閃電、大風、強降水等現(xiàn)象、導致房屋受到?jīng)_擊，莊稼樹木受到損毀，電信交通癱瘓，嚴重情況下還會出現(xiàn)人員傷亡事故等。短時間內(nèi)造成特別強大的破壞性，且對廣大群眾的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成十分嚴重的威脅[2-3]。因此，加強對局部地區(qū)雷暴大風天氣過程的分析和預報十分有必要。

近年來，國內(nèi)外許多氣象學家對各個地區(qū)雷暴、大風等強對流天氣開展了研究，加強大眾對流天氣形成機制的認識。Johns[4]在美國強對流天氣預報工作采取了圖形識別以及參數(shù)估計等方法，其分析效果比較顯著，并且這些方式越來越成熟，在強對流天氣預報中應用越來越多。王燕娜等[5]對2017年7月上旬出現(xiàn)在北京的一次強對流天氣開展分析，發(fā)現(xiàn)本次天氣發(fā)生前，當?shù)刂饕艿蜏u底冷空氣的作用，低層分布著西南急流以及切變線，地面形勢場有氣旋存在，為本次對流天氣的形成給予了有利的環(huán)流背景條件；鄭媛媛等[6]主要探究了各類環(huán)流形勢條件下強對流天氣的預報預警指標，認為強對流天氣的發(fā)展與大尺度環(huán)流背景場之間具有緊密聯(lián)系。朱雯娜等[7]對2014年8月下旬烏魯木齊機場一次雷暴天氣進行分析，得出此次雷暴天氣具備良好的動力以及熱力條件；中尺度天氣分析方法能夠?qū)χ行〕叨葟娞鞖饴鋮^(qū)進行預測。萬夫敬等[8]對2017 年8月上旬山東地區(qū)發(fā)生的一次罕見雷暴大風天氣成因進行分析，發(fā)現(xiàn)受空西北氣流的影響而出現(xiàn)了較大的變化特征，不同系統(tǒng)下的西南氣流所造成的強對流天氣特點也是不同的。梁俊平等[9]主要探析了基于西南氣流作用下的強對流天氣范例，從副熱帶高壓、低槽以及西南渦三類西南氣流作用下的強對流天氣著手探析強對流天氣的演變趨勢以及發(fā)生規(guī)律，通過研究得出各環(huán)境下的西南氣流產(chǎn)生的天氣類型也存在一定的差異。馬中元等[10]通過對江西強對流天氣的影響系統(tǒng)開展分析，發(fā)現(xiàn)850 hPa切變線、靜止鋒、冷鋒、850 hPa能量鋒、中尺度地形輻合線、中尺度對流云團、冷出流邊界、局地鋒區(qū)、雷暴冷堆是江西對流風暴的主要觸發(fā)系統(tǒng)以及形成機制。楊杰堯等[11]也探究了不同地區(qū)雷暴、大風等強對流天氣的成因。

福建省地處中國東南部、東海之濱，境內(nèi)地貌以山地、丘陵為主，地勢整體上西北高東南低，橫斷面略呈馬鞍形。福建靠近北回歸線，屬亞熱帶氣候。受地形、氣候等因素的影響，福建境內(nèi)氣候復雜，春、夏季時常出現(xiàn)雷暴天氣，給當?shù)爻３Ｔ斐蓢乐氐慕?jīng)濟損失。對2022年7月22日福建一次雷暴天氣過程個例進行分析，以掌握雷暴天氣過程成因，有利于提升福建雷暴天氣預報準確率。

1 天氣實況

2022年7月22日，福建出現(xiàn)了一次雷暴天氣過程。此次雷暴天氣降水落區(qū)集中在福建閩中、閩北一帶，主要涉及福州、永泰、寧德、武夷山等地區(qū)。本次雷暴天氣過程中正地閃活動最頻繁的區(qū)域處于德化、永安、平和、永泰、南靖、尤溪等地，正地閃最強值出現(xiàn)在南平市延平區(qū)，強度為167.5 kA，最小強為5.3 kA，出現(xiàn)于泉州市德化縣；負地閃集中區(qū)大體上與正地閃出現(xiàn)落區(qū)保持一致，但是負地閃最強值與正地閃相比較而言，位置偏東，最強值發(fā)生于三明市尤溪縣，為139.2 kA。

2 環(huán)流形勢分析

在本次福建省雷暴天氣過程發(fā)生之前，2022年7

月21日20：00，200 hPa高空急流處在北緯34°N附近，

在東亞中高緯區(qū)域500 hPa形勢場上，大氣環(huán)流形勢屬于“2槽1脊”型，西太平洋副熱帶高壓脊線處在25°N一帶。西西伯利亞500 hPa低渦引導亞歐大陸中高緯冷空氣持續(xù)南下，中高緯冷平流推進貝加爾湖低槽不斷發(fā)展且逐漸南壓，貝加爾湖低槽以及高原低槽合并增強，且由西朝東發(fā)展對我國西南、華南大部分地區(qū)造成影響。隨著時間的推移，200 hPa南亞高壓脊線處在27°N左右，我國南方大部分地區(qū)處在南亞高壓東部脊線上、200 hPa高空急流入口區(qū)右側(cè)，存在反氣旋性切變，高空具備強烈的輻散抽吸能力，推動了雷暴、大風等強對流天氣的形成。

通過對福建省2022年7月22日16：00、22：00、7月23日04：00高空環(huán)流形勢場進行分析可知（圖1），2022年7月22日16：00至23日04：00福建省上空主要受副高壓脊影響，7月22日16：00閩中一帶分布著一個高壓脊，主要走向為東南至西北向，該高壓脊經(jīng)過南平、福州一帶，福建三明市尤溪、福州市閩清縣、福州市永泰縣等福建中部一帶均受反氣旋式環(huán)流影響，并且產(chǎn)生了一個閉合小高壓，此時溫度平流強度并不強，且未產(chǎn)生顯著的冷暖溫差。

然而，受垂直北風氣流的影響，在閉合高壓區(qū)域內(nèi)逐漸產(chǎn)生了一個很顯著的溫度脊，等高線和等溫線保持垂直狀態(tài)；7月22日22：00脊前東南氣流增強，促使等高線逐漸朝北邊區(qū)域延伸，強被壓的作用下使得閩東南一帶產(chǎn)生了顯著的冷中心，同時沿海線區(qū)域的等溫線十分密集，此時存在強的溫度梯度，閩中北一帶仍舊受弱的西南氣流以及平直西風的作用，在閩東一帶產(chǎn)生了一個暖中心。北部區(qū)域脊后弱西風氣流比較穩(wěn)定，而在脊前東南氣流的作用下，西太平洋暖濕空氣持續(xù)朝著福建省福州東北一帶傳輸，然后其同脊后西南氣流共同產(chǎn)生顯著切變，促使冷、暖氣流積聚，為此次雷暴天氣的發(fā)生提供了有利的條件；7月23日04：00高壓系統(tǒng)大體上不斷朝東邊發(fā)展，脊前很強的東南氣流變成平直的東風氣流，等高線的閉合小高脊慢慢消失，開始受弱低溫系統(tǒng)影響，本次強對流天氣趨于結(jié)束。

3 物理量場診斷分析

3.1 水汽條件分析

雷暴天氣的發(fā)生需要一定的水汽條件。2022年7月22日16：00，700 hPa水汽在閩中以及閩東北部雷雨落區(qū)，7月22：0022：00水汽處于閩中一帶，相對濕度為95%，閩東北水汽受西風氣流影響逐漸消散。7月23日04：00相對濕度不斷下降，降低到不超過30%。850 hPa形勢場，水汽條件較穩(wěn)定，福建整體相對濕度都處于60%至80%之間。由圖1可知，850 hPa、700 hPa低空水汽來自副高海洋氣團。在雷暴天氣發(fā)生前期，偏東氣流將西太平洋的水汽持續(xù)向閩中南一帶輸送，之后在垂直南風氣流的作用下，來自南海的水汽不斷向福建降水落區(qū)輸送，偏東氣流和南風氣流的積聚在閩中一帶產(chǎn)生輻合作用，為此次雷暴天氣的形成以及發(fā)展給予了較好的條件。850 hPa處附近存在顯著的冷平流，700 hPa以上在閩中形成一個顯著的暖平流，“下層暖濕，上層高冷”的結(jié)構(gòu)有利于雷雨天氣的發(fā)生[13]。

3.2 不穩(wěn)定能量條件

2022年7月22日16：00至22：00，閩中、閩東一帶均屬于K指數(shù)大值區(qū)，最大K指數(shù)達36 ℃，之后K指數(shù)越來越弱，到了7月23日04：00，K指數(shù)大值區(qū)逐漸朝東邊移離福建。通過上述了解到，閩中、閩東一帶具備雷暴天氣發(fā)生的潛勢，大氣不穩(wěn)定層較強[14]。此外，在此次天氣發(fā)生期間，閩東一帶對流有效位能CAPE值較大，最大對流有效位達5 000 J/kg，為強對流天氣的發(fā)生提供了有利的不穩(wěn)定能量條件。

3.3 動力條件分析

在此次福建省雷暴天氣發(fā)生過程中，2022年7月22日08：00—23日04：00，福建省中東部一帶具備顯著的暖平流特征，低空風向隨高度產(chǎn)生順時針旋轉(zhuǎn)，暖平流帶來的上升運動促進了雷暴天氣的形成和發(fā)展。在7月22日14：00前，700 hPa存在偏南急流，各層無顯著的上升運動。隨著時間的不斷推移，850 hPa低空風速越來越強，逐漸產(chǎn)生急流，垂直風切變較大，7月22日夜間整個對流層上升運動均很強。7月22日20：00—23日04：00，福建中東部一帶均存在明顯的上升運動，為本次雷暴天氣的產(chǎn)生提供了有利的動力條件。

4 結(jié)論

（1）此次雷暴天氣主要集中在閩中、閩東一帶。在雷暴天氣發(fā)生過程中，福建省上空主要受副高壓脊影響，閩中一帶受反氣旋式環(huán)流影響，產(chǎn)生了一個閉合小高壓；受垂直北風氣流的影響，高壓內(nèi)逐漸產(chǎn)生了一個很顯著的溫度脊，在脊前東南氣流的作用下，西太平洋暖濕空氣持續(xù)朝著福建省福州東北一帶傳輸，然后其同脊后西南氣流共同產(chǎn)生顯著切變，促使冷、暖氣流積聚，為此次雷暴天氣的發(fā)生提供了有利條件[15]。

（2）此次天氣期間，700 hPa水汽在閩中以及閩東北部雷雨落區(qū)，相對濕度為95%；850 hPa形勢場，水汽條件較穩(wěn)定，福建整體相對濕度都處于60%～80%之間。偏東氣流將西太平洋的水汽持續(xù)向閩中南一帶輸送，之后在垂直南風氣流的作用下，來自南海的水汽不斷向福建降水落區(qū)輸送，偏東氣流和南風氣流的積聚在閩中一帶產(chǎn)生輻合作用，為此次雷暴天氣的形成以及發(fā)展給予了較好的條件。

（3）此次天氣期間，閩中、閩東一帶均屬于K指數(shù)較大，閩東一帶對流有效位能CAPE值較大，上升運動強盛，具備強對流天氣發(fā)生的大氣不穩(wěn)定能量條件和動力條件。

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