摘 要： 利用地面觀測資料、高空觀測資料、雷達資料及ERA5再分析數(shù)據(jù)對青海省東北部一次典型雷暴大風為主的強對流過程進行診斷分析。結果表明：（1）該雷暴大風過程發(fā)生在前期天氣晴好、不穩(wěn)定能量累積、高空短波系統(tǒng)東移引導冷平流疊置在低層暖區(qū)上，且受低層低渦、地面中尺度輻合線觸發(fā)而產生。（2）探空特征：西寧站溫濕廓線呈“喇叭口”結構，且溫度廓線與干絕熱線接近平行，DCAPE顯著增大等特征均對雷暴大風有明顯指示意義。（3）物理量特征：水汽通量散度及垂直速度的大值區(qū)與衛(wèi)星云圖的新生對流相匹配，雷暴大風出現(xiàn)在水汽通量大值區(qū)的擴展方向。（4）干冷平流特征：此次過程干冷空氣層結深厚，干冷空氣受槽后偏北氣流引導，向東南方向移動，15：00西寧市、海東市最高氣溫＞26 ℃，地面比濕＞10 g/kg，干冷空氣進入前側暖濕區(qū)域配合地面輻合線觸發(fā)對流天氣生成。

關鍵詞：雷暴大風；干濕平流；陣風鋒

中圖分類號：P458 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）07–0-03

2023年6月27日12：00～20：00，青海省東北部自西向東出現(xiàn)了雷暴大風、短時強降水、冰雹等強對流天氣。瞬時極大風速出現(xiàn)在西寧城西植物園，風力為10級（25.5 m/s）。有4個站累計降水量≥25 mm，最大降水量為46.3 mm，出現(xiàn)在互助林川鄉(xiāng)政府。有4個站小時降水量≥20 mm，最大小時雨強為35.4 mm，出現(xiàn)在西寧市城北大堡子鎮(zhèn)。

1 研究數(shù)據(jù)與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)

常規(guī)地面、高空觀測資料、探空資料、雷達資料及ERA5再分析數(shù)據(jù)。

1.2 研究方法

使用ERA5再分析數(shù)據(jù)對此次雷暴大風為主的強對流天氣過程進行分析，主要通過計算水汽通量散度、垂直速度、干濕平流和溫度平流等物理量，分析其時空變化特征。

2 結果與分析

2.1 環(huán)流背景和影響系統(tǒng)

500 hPa，6月26日20：00，副高位于華南沿海地區(qū)，584 dagpm位于青海省青南地區(qū)，青海省東部處于脊前西北氣流中，天氣晴好，氣溫上升，6月26日西寧海東最高氣溫≥25 ℃，不穩(wěn)定能量累積。6月27日08：00，500 hPa青海省上游中緯度環(huán)流較平，在新疆維吾爾自治區(qū)東部至青海省海西西部一線存在短波槽，配合有冷平流輸送。內蒙古自治區(qū)西部—河西走廊中部有短波擾動。在高空系統(tǒng)作用下，底層系統(tǒng)加強，槽后偏北風進一步加強。584 dagpm較前一時次南落，青南地區(qū)處于584 dagpm外圍西南風中，西南風北界位于西寧市附近。青海省東北部處于西北風與西南風風向輻合區(qū)。

700 hPa，河西走廊西部有短波槽擾動，同時配合有溫度槽。在內蒙古自治區(qū)西部—河西走廊中部有低渦發(fā)展，與500 hPa短波擾動位置相近，低渦后部偏北風（≥8 m/s）將上游冷平流向東南方向輸送。內蒙古自治區(qū)西部—甘肅省南部—青海省東北部處于暖脊中，且該區(qū)域T700～T400≥30 ℃，存在上冷下暖的不穩(wěn)定層結。在地面圖上，6月27日15：00，海北地區(qū)有一雷暴云團觸發(fā)，西寧、海東市受負變壓控制，后期雷暴高壓沿變壓梯度向東南方向移動影響西寧、海東市，雷暴云團的移動與地面輻合線的移動相對應。

上述分析表明，高空低槽、低層低渦和地面中尺度輻合線是此次強對流天氣的主要影響系統(tǒng)。高空冷平流疊置于低層暖區(qū)，為強天氣發(fā)生提供了不穩(wěn)定條件。500 hPa西南氣流有利于水汽輸送和補充，利于強對流的發(fā)展和維持。

2.2 雷暴大風成因

2.2.1 大氣不穩(wěn)定性

6月26日20：00西寧站探空顯示（圖略），CAPE達261 J/kg，600 hPa起始DCAPE達559 J/kg，DCAPE較大利于地面極大陣風的出現(xiàn)。0～6 km存在中等強度垂直風切變，利于對流的組織化和維持。對流層中層存在明顯的干空氣，同時500 hPa以下溫濕廓線呈“喇叭口”結構，且溫度廓線與干絕熱線接近平行，有利于下沉氣流在該層次上負浮力的維持或加強，有助于雷暴大風的發(fā)生。訂正6月27日08：00的西寧探空后，CAPE增至1 456 J/kg，DCAPE增大至764 J/kg，CAPE、DCAPE的增大為強對流，為雷暴大風天氣的發(fā)生發(fā)展提供了有利條件。

2.2.2 水汽及動力條件

6月27日16：00，海北州、西寧市和海東市北部水汽通量散度較大，600 hPa為-5 g·cm－1·hPa－1·s－1，處于水汽輻合中心，水汽通量大值帶從海北南部向西寧擴展（圖1）。結合FY-4A可見光云圖，16：00海北州、西寧市存在颮鋒云團，呈東西走向，海北地區(qū)的橢圓形云團為新生云團，與剛察地區(qū)的水汽輻合中心相對應。西寧地區(qū)的云團發(fā)展成熟，出現(xiàn)明顯的卷云砧，雷暴大風出現(xiàn)在云團的東南邊界，與水汽通量大值區(qū)擴展方向一致。17：00，水汽通量中心向海東移動，雷暴大風和降水隨之移到海東市。

垂直速度變化顯示，6月27日16：00，海北州南部有一雷暴云團新生，其垂直運動發(fā)展旺盛，中心在500 hPa附近，為-1.2 Pa/s，同時西寧市大部處于上升運動區(qū)，雷暴云團處于成熟階段。后期雷暴云團向東南方向移動影響海東，上升運動強度較前一時刻增強，與雷暴高壓強度變化一致，在海東市產生雷暴大風、冰雹等強天氣。至19：00，西寧市、海東市轉為下沉氣流控制，該地區(qū)的強對流天氣結束（圖2）。

2.2.3 干濕平流及溫度平流變化特征

從高低層干濕平流及溫度平流分布來看，700 hPa以上整層受干空氣控制，最大值出現(xiàn)在500 hPa附近。冷平流主要集中于600 hPa及以下，中心位于600 hPa附近。干冷空氣受槽后偏北氣流引導，向東南方向移動，結合地面圖分析，15：00西寧市、海東市最高氣溫＞26 ℃，地面比濕＞10 g/kg，干冷空氣進入前方暖濕區(qū)域，配合地面輻合線觸發(fā)對流天氣生成（圖3）。

2.2.4 地面冷池和冷高壓

14：00～15：00，西寧市、海東市受負變壓、正變溫控制，15：00開始隨著強對流天氣自西北向東南移動影響西寧、海東地區(qū)，地面圖上與對流相伴出現(xiàn)了正變壓（雷暴高壓）及負變溫。在移動過程中，雷暴高壓強度不斷增強。雷暴云團過境西寧市的時間為16：00～17：00，西寧市氣溫1 h下降9 ℃，氣壓上升4.3 hPa，露點溫度上升2 ℃，西寧站出現(xiàn)21.2 m/s的雷暴大風，西寧市城北大堡子鎮(zhèn)出現(xiàn)32.9 mm的短時強降水。17：00～18：00雷暴云團影響海東地區(qū)，海東市中部氣溫1 h下降8～11 ℃，氣壓上升約5 hPa，平安區(qū)杏福嶺生態(tài)產業(yè)園出現(xiàn)19.3 m/s的雷暴大風，平安站1 h出現(xiàn)12.7 mm降水。對流出現(xiàn)后降水粒子下降過程中，經過干燥的環(huán)境大氣加快了蒸發(fā)，使下沉氣流氣溫急劇下降，在地面形成與周邊環(huán)境大氣溫差較大的冷池。冷池前方的出流邊界可推動對流不斷維持和發(fā)展，并使冷高壓持續(xù)增強。

2.3 雷達特征分析

基于西寧多普勒天氣雷達資料，對6月27日14：00～20：00回波演變特征進行分析（圖略）。結果發(fā)現(xiàn)，過程前期海西州東部、西寧市北部、海東市北部及門源地區(qū)有分散塊狀強對流雷暴單體發(fā)展，中心強度達54 dBz以上。后續(xù)分散雷暴單體合并，向東南方向移動，西寧市出現(xiàn)短時強降水和雷暴大風。之后，雷暴單體進入海東形成線狀對流單體。

第一階段：16：20開始，雷暴單體合并加強，向東南方向移動，影響西寧市。在強回波移動方向前沿2.4°仰角伴有出流邊界，即陣風鋒。從速度圖變化來看，在西寧市北部存在中層徑向輻合和速度模糊。

第二階段：17：20開始，隨著雷暴高壓增強，配合地面輻合線，雷暴單體重新發(fā)展形成線狀對流單體。17：35以后，線狀對流單體強烈發(fā)展，出現(xiàn)中氣旋，結合地面實況，在風暴前進方向中氣旋的右側出現(xiàn)了8級雷暴大風天氣。速度圖上存在明顯的速度模糊。

3 結束語

高空低槽、低層低渦和地面中尺度輻合線是此次強對流天氣的主要影響系統(tǒng)，高空冷平流疊置于低層暖區(qū)上，為強天氣發(fā)生提供了不穩(wěn)定條件。對流層中層存在明顯的干空氣，500 hPa以下溫濕廓線呈“喇叭口”結構，且溫度廓線與干絕熱線接近平行，有利于下沉氣流在該層次上負浮力的維持或加強，有助于雷暴大風天氣的發(fā)生。訂正西寧探空后，CAPE和DCAPE的增大為雷暴大風天氣的發(fā)生發(fā)展提供了有利條件。對流層中高層干空氣和低層淺薄的冷空氣侵入，是此次強對流天氣過程觸發(fā)的有利因素。地面圖上有明顯的雷暴高壓和冷池出現(xiàn)，地面要素變化劇烈。

參考文獻

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