作者简介
顾天红(1994—)，女，贵州铜仁人，助理工程师, 收稿日期2020-11-23
摘要本文利用常规观测资料和雷达资料对2018年4月21日贵州西北部和北部地区出现的强对流天气进行分析，结果表明：高空槽过境、中低层切变线和低空急流，形成了上干冷下暖湿的不稳定层结，地面热低压、辐合线配合湿度锋区，同时在有利的热力、动力、水汽条件下，造成了此次局部冰雹和短时强降水天气。 关键词强对流；天气形势；雷达回波特征；贵州省;2018年4月21日中图分类号P458.1+2文献标识码A 文章编号1007-5739(2021)09-0205-02DOI :10.3969/j.issn.1007-5739.2021.09.079开放科学(资源服务)标识码(OSID ):
2018年4月21日贵州强对流天气过程分析
顾天红1李阳2
(1贵州省气象台，贵州贵阳550002;
2
黔西南州气象局，贵州兴义562400)
强对流天气是我国主要灾害性天气之一，常伴随有雷电、冰雹、短时强降水等，具有尺度小、突发性强、灾害性大的特点[1-2]。近年来，国内气象工作者针对强对流天气的研究已有诸多成果[3-4]。朱义青等[5]发现，强对流与低层辐合、高层辐散区域及上升气流最强区有很好的对应关系。赵思雄等[6]发现，冰雹主要发生在低层高能区和干线附近靠近湿区一侧。本文对2018年4月21日贵州强对流天气过程进行了分析，以期提高
对强对流天气的预报预警服务能力。
1天气实况
2018年4月21日16:00至22日2:00贵州西北
部和北部地区出现强对流天气，其中毕节出现雷暴大风、三县市境内7个站出现冰雹(集中在贵州西北部)、48个站出现短时强降水(集中在贵州北部)。最大冰雹直径为清镇市王庄乡的20mm (21日21:46)，最大小时雨强为绥阳县黄杨镇的79.5mm/h (22日2:00)。
2环流形势
21日8:00,500hPa 一高原槽位于贵州西部,20:00
移至贵州东部。槽前有较强正涡度平流，有利于天气尺度的上升运动；槽后配合有一温度槽。云南北部—
四川南部有-2℃显著变温区，有利于高空冷平流从高原东移影响贵州。700~850hPa 川东维持切变线，夜间贵州中南部西南急流建立，湿层达到700hPa ，贵州中部有暖脊发展，低空强烈的暖湿平流形成对流不稳定层结，切变右侧和急流左侧区域为水汽和动力辐合抬升区，有利于强对流天气的发生。21日14:00地面场上，贵州受热低压控制表现为高温高湿，地面辐合线
在西北部地区维持，配合中西部的湿度锋区，对流系统在此附近发展起来。
3探空图分析
由21日贵阳站探空图可知，温度线和露点线呈上干下湿的不稳定层结，层结曲线底部呈倒“V ”型，有一定雷雨大风的可能性。8:00对流有效位能(CAPE )较小，但14:00增大到1027J/kg ，说明白天太阳辐射加热使热力不稳定加剧，上升气流强度增强，同时K 指数为43℃、沙氏指数(SI )为-3.49℃，为强对流生成和发展提供了有利条件。从低层到高层风速不断增大，近地面为4m/s 、500hPa 为14m/s 、20
0hPa 为38m/s ，垂直风切变较大。近地面风向为偏南风、700hPa 为西南风、500hPa 为偏西风，即风向随高度顺时针旋转，低层有暖平流;400hPa 为西北风、200hPa 为西西北风，即风向随高度逆时针旋转，说明高层有冷空气入侵，上冷下暖的温度配置使得层结不稳定，有利于强对流天气的发生。0℃层高度为4581m 、-20℃层高度为7922m ，这是适宜冰雹生长的高度。湿球温度零度(WBZ )高度近似于冰雹开始融化的高度,2~3km 与大
冰雹的发生有较好的相关性,20:00贵阳站的WBZ 在700hPa 附近，说明冰雹在下降过程中融化较少。
4动力条件
分析21日20:00贵州西北部地区上空常见的动
力因子可知:200hPa 以下垂直速度场均为负值，整层处于上升运动中，且700hPa 达到14×10-3hPa/s ，上升运动强烈;300hPa 以下涡度场均为正值，大气处于气旋性环流中，其中400hPa 涡度最大(56×10-5/s );850hPa 及以下层散度场为负值，可以看出，贵州西北部地区有辐合中心的极大值(-15×10-5/s );700hPa 以上为
正
现代农业科技2021年第9期资源与环境科学
205
现代农业科技2021年第9期资源与环境科学
值，则低层辐合、高层辐散将导致不稳定能量触发和释放，从而加剧上升运动。风暴相对螺旋度(SRH)反映了旋转与沿旋转轴方向运动的强弱程度，是衡量对流风暴旋转潜势的物理量，对强对流天气的预报有一定指示作用[7]。8:00贵阳附近SRH最大值为100m2/s2, 20:00增大到180m2/s2；地面实况为21:15清镇市新
店镇、21:39卫城镇、21:46王庄乡降雹，最大直径出现在王庄乡(20mm)。
5水汽条件
850hPa贵州西部有水汽通量散度大值中心，表明有强烈的水汽输送和水汽辐合。此外，贵州北部地区有一湿舌,850hPa比湿达到12g/kg,700hPa比湿达到9~10g/kg，为该地区短时强降水的发生提供了充沛的水汽条件。
6雷达回波特征分析
在GR_2软件上选取贵阳雷达站进行回波分析，图1为21日21:12的1.5°、2.4°和6.0°的基本反射率
因子，穿过风暴的线段表示相应的垂直剖面位置。可以
看出，此时清镇市新店镇附近对流发展旺盛，回波形
状为块状，最强回波达到70.5dBZ,>50dBZ的回波已
伸展到8km以上。1.5°仰角上展现一位于风暴运动方
向右后方的低层钩状回波。低层反射率因子梯度在入
流侧最大，风暴顶偏向低层高反射率因子梯度一侧，反
映出低层弱回波区和中高层悬垂结构[8-9]。相应的垂直剖面图清楚展示出了回波的“穹隆”特征，见图1(d)。
同时，在2.4°和6.0°仰角图上还出现了三体散射特征。
此外，径向速度图显示该处存在一个中气旋，回波顶
产品显示回波顶高超过12km，垂直累积液态水含量显
示有>40kg/m2含水量大值区(最大值达到64.3kg/m2)。以上特征均为冰雹生成的典型雷达回波特征[9-10]。7结论
此次强对流过程中，高空槽过境，中低层有切变
线和低空急流配合，形成上干冷下暖湿的不稳定层结，地面热低压、中尺度辐合线配合有湿度锋区，同时在CAPE为1027J/kg、K指数为43℃、沙氏指数(SI)为-3.49℃、垂直风切变较大、0℃层高度和-20℃层高度适宜、辐合中心等有利的水汽、热力和动力条件下，形成了此次局部冰雹和短时强降水天气。
8参考文献
[1]俞小鼎，郑永光.中国当代强对流天气研究与业务进展[J].
气象学报,2020,78(3):391-418.
[2]刘洁，杨瑞峰，张艳，等.2019年7月山东一次强对流天气
成因及数值预报偏差分析[J].现代农业科技,2020(11): 208-209.
[3]崔丽曼，苏爱芳，张宇星，等.2016年河南省一次大范围强
对流天气成因分析[J].气象与环境学报,2020,36(2):9-19.[4]杨旭，青初，黄虎全，等.强对流天气的气象预报研究[J].科
技经济导刊,2019,27(36):92.
[5]朱义青，赵海军，庄重，等.山东中部一次强对流天气的中尺
度结构和闪电特征分析[J].干旱气象,2015,33(5):830-837.
[6]赵思雄，孙建华，鲁蓉，等.“7·20”华北和北京大暴雨过程
的分析[J].气象,2018,44(3):351-360.
[7]王秀明，俞小鼎，周小刚，等.“6.3”区域致灾雷暴大风形成
及维持原因分析[J].高原气象,2012,31(2):504-514. [8]孙敏，戴建华，袁招洪，等.双多普勒雷达风场反演对一次
后向传播雷暴过程的分析[J].气象学报,2015,73(2):247-262.
[9]胡文东，杨侃，黄小玉，等.一次阵风锋触发强对流过程雷
达资料特征分析[J].高原气象,2015,34(5):1452-1464. [10]方翀，俞小鼎，朱文剑，等.2013年3月20日湖南和广东
雷暴大风过程的特征分析[J].气象,2015,41(11):1305-
1314.
注:a为1.5°;b为2.4°;c为6.0°;d为二维垂直剖面。
图12018年4月21日21院12反射率因子及其对应的二维垂直剖面206
