吉林省強對流天氣的云系特征分析及應用

李佳奇，劉 娜，胥珈珈

（1.白山市江源區(qū)氣象局，吉林 江源 134700；2.吉林省白山市氣象局，吉林 白山 134300）

1 前言

強對流天氣具有尺度小、生命史短、突發(fā)性強、發(fā)展演變迅速、破壞力大等特點。夏季是強對流多發(fā)季節(jié)。吉林省地區(qū)天氣中冰雹和短時暴雨造成災害較大。中小尺度災害性天氣預報難點較多，近年來，應用雷達和衛(wèi)星等資料對強對流天氣進行了統(tǒng)計和分析，衛(wèi)星數(shù)據(jù)和雷達資料在短時臨近預報和預警中起到至關重要的作用，雷達應用情況較為廣泛，而衛(wèi)星圖像識別并判斷強對流天氣的總類和強度應用還有待提高。

2 強對流發(fā)生發(fā)展的基本條件

層結(jié)不穩(wěn)定條件與高低空冷暖（平流）和水汽（平流）的垂直分布有關；動力不穩(wěn)定條件，如低空切變；不穩(wěn)定能量釋放機制（抬升）；垂直運動（鋒面，高空槽，切變線，地形抬升，重力波，溫度梯度，輻合線等等）；水汽條件。

不同對流天氣的閥值可能不同，冰雹與短時暴雨：冰雹需要考慮0℃，-20 ℃層的高度（0℃層高度一般在600毫巴左右，否則，下落過程會融化），東北冷渦容易造成0℃，-20 ℃高度下降；短時暴雨是否發(fā)生與0℃層高度無關；冰雹對流需要足夠的高度，回波高度一般可達12～14km（-20 ℃層的高度以上）；是否發(fā)生暴雨與對流高度無關，相反，對流質(zhì)心越低，降水效率越高；冰雹需要足夠大的垂直運動（可達101m/s）；冰雹發(fā)生的環(huán)境一般比短時暴雨更不穩(wěn)定，但是對水汽條件比短時暴雨要求較低。

3 云圖資料在冰雹中的應用

受東北冷渦天氣影響，2014年5月21日14時，白山市出現(xiàn)冰雹天氣，過程中伴有雷電和短時強降水，十幾分鐘降水量達到11.7mm，冰雹持續(xù)時間10min左右，路面、房頂出現(xiàn)白花花的雹粒，冰雹直徑在5mm左右。

從紅外云圖上看，吉林省上空12時對應云系為“斑點狀”云區(qū)，均為小塊云系，云頂發(fā)展較低。對流云團在12時逐漸發(fā)展加強。云團邊界較為光滑冷云蓋面積較小，之后云團逐漸向東方向移動，在移動過程中，冷云核逐漸發(fā)展加強，冷云蓋面積也不斷增大。

在云團初生時，水汽圖上表現(xiàn)為色調(diào)白亮，邊界光滑，在云團周圍則為較明顯的暗區(qū)，干區(qū)和濕區(qū)有著顯著的邊界；隨著云團的發(fā)展，其白亮區(qū)域面積逐漸增大，并形成了明顯的亮帶，在亮帶的兩側(cè)白亮區(qū)與灰暗區(qū)的邊界依然清晰。

強度中心達到68DBZ以上，且兩個過程中強回波影響時間超過兩個體掃時間。“雹打一條線”從回波的特征上也可以看出來。將反射率因子做垂直剖面圖，從剖面圖分析，單體回波強中心高度發(fā)展到15km，強核中心大值達到60DBZ以上，成懸垂狀。深厚的單體風暴影響導致此次短時強對流天氣的發(fā)生。從回波的發(fā)展高度可以判斷冰雹發(fā)生的可能性，一般回波超過10km，表示云系發(fā)展較高。

4 結(jié)語

通過對發(fā)生在吉林省部分地區(qū)冰雹和短時暴雨天氣過程總結(jié)分析，初步得出以下幾點結(jié)論：

（1）在紅外云圖上，冰雹和暴雨大都均具有MCC特征，冰雹為孤立的MCC，暴雨則是由幾個個對流云團合并發(fā)展起來的，這在強對流天氣預報中值得關注的一個問題。

（2）從云的形態(tài)上，冰雹常常發(fā)生在冷渦低槽云系的尾部，云后有明顯的暗區(qū)，冰雹云系常常為孤立的發(fā)展迅速的孤立云系；暴雨云團一般有較好的連續(xù)性，發(fā)展時間較長，且云頂高度較冰雹云低。

（3）水汽云圖對判斷冰雹和暴雨具有較強的指示意義，尤其是干冷空氣深入的區(qū)域（水汽云圖的暗色區(qū)域）即“干侵入”對冰雹的發(fā)生和降水的增強有著至關重要的作用；暴雨云團水汽較充足，且較按著高空風場走向分布比較連續(xù)。

（4）通過觀察衛(wèi)星云圖上云團的發(fā)展變化：合并、分裂、變形等云團的變化情況，并結(jié)合雷達進行臨近預報預警。預報員在關注紅外云圖和水汽圖像的同時，可見光云圖也要引起重視，本文未做探討。