“6·25”冰雹環(huán)境條件及物理量診斷分析

馬鴻青 郭志強 徐義國 董疆南 趙占紅

摘要 利用常規(guī)觀測資料、地面加密觀測資料、衛(wèi)星云圖、風廓線雷達以及ear5逐小時再分析資料，對2020年6月25日發(fā)生在保定的冰雹天氣進行了詳細的診斷分析，結(jié)果表明：（1）冰雹發(fā)生在蒙古冷渦底部的西北氣流中，冰雹路徑與對流云團的移動方向吻合，冰雹出現(xiàn)在對流云團移動方向的右后側(cè);（2）較大的高低空垂直風切變促進了深對流的發(fā)展，高空急流核左前側(cè)輻散，地面低壓區(qū)輻合，有利于高低空能量的交換;（3）地面露點鋒、中尺度輻合線為本次冰雹等強對流天氣的觸發(fā)機制。

關(guān)鍵詞 冰雹;西北氣流;露點鋒;中尺度輻合線

中圖分類號：S761.4文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）04–0134–03

冰雹多由生命史短、空間范圍小、移動演變快的中小尺度對流系統(tǒng)直接產(chǎn)生，由于其局地性強、致災嚴重，因此一直是天氣預報研究重點關(guān)注的領(lǐng)域之一[1-3]。近年來，氣象工作者從多普勒雷達反射率因子、徑向速度、垂直液態(tài)水含量等方面分析了冰雹天氣的風暴特征[4-6]，但雷達、衛(wèi)星等遙感資料通常只適用于臨近預報的外推，而且時效有限，短期時效的冰雹預報需要依賴環(huán)境條件。

1 天氣實況

2020年6月25日下午保定出現(xiàn)強對流天氣，冰雹、雷雨大風影響較大，最大冰雹直徑26 mm（表1），最大風力22 m/s。據(jù)初步統(tǒng)計，受災人口77 376，受災面積約6 736.8 hm2，成災面積5 752.23 hm2，絕收面積1 229.43 hm2，直接經(jīng)濟損失12 209.07萬元。

2 對流云團的演變特征

冰雹對流云團的生成及演變過程見圖1。6月25日12：00～13：00保定西北部有東西帶狀云系出現(xiàn)，云頂發(fā)展得不高，13：30～14：00隨著北部低渦螺旋云系的加強，此云帶的云頂溫度快速降低，由帶狀發(fā)展為近似圓形的對流云團，14：00～15：00淶源出現(xiàn)冰雹。15：00左右，對流云團與北部低渦云系合并，對流云團面積增大，15：00～16：00易縣出現(xiàn)直徑26 mm的冰雹。17：00對流云團與北部云系脫離，繼續(xù)向東南移動，17：00～18：00滿城和保定主城區(qū)先后出現(xiàn)冰雹，之后對流云團逐漸移出保定。冰雹路徑與對流云團的移動方向吻合，冰雹出現(xiàn)在對流云團西南側(cè)、對流云團移動方向的右后側(cè)。

3 冰雹形成的環(huán)境條件

3.1 天氣尺度影響系統(tǒng)

6月25日08：00（圖2a）保定受蒙古冷渦底部的西北氣流控制，對應的700 hPa（圖2d）和850 hPa（圖2e）圖上，保定上游存在低空切變線，700 hPa切變線向南伸展的范圍比850 hPa要小。850 hPa溫度脊與500 hPa溫度槽疊加，大氣層結(jié)極不穩(wěn)定。14：00～18：00隨著高空冷渦的東移（圖2b、圖2c）冷渦底部的大風速核移至河北中南部地區(qū)，高低空垂直風切變隨之加大，氣流在地面低壓區(qū)輻合上升（圖2g），在高低空垂直風切變的作用下發(fā)展成深厚、更加有組織的對流單體。850 hPa高空鋒區(qū)（圖2f）的走向與對流云團走向一致。

3.2 前日天氣實況和探空資料分析

6月25日08：00～14：00北京探空上干下濕結(jié)構(gòu)明顯（圖3a-b），14：00對流有效位能增加到1 000 J/kg以上，14：00低層層結(jié)接近干絕熱，14：00～20：00（圖3c）隨著500 hPa風速的加強，高低空垂直風切變加大，由于濕區(qū)淺薄，0℃和-20℃高度合適，更有利于雷暴大風、冰雹的出現(xiàn)。邢臺探空（圖3d）同樣具有上干下濕的“喇叭口”形狀，結(jié)果未出現(xiàn)強烈對流天氣，分析原因可能是24日保定南部和石家莊、邢臺等地出現(xiàn)較明顯降水，能量提前釋放。

3.3 觸發(fā)機制

本次過程的觸發(fā)機制為地面露點鋒、中尺度切變線。西北部的地面露點鋒（圖4a、圖4b）首先觸發(fā)對流單體的形成，西北部雷暴形成的冷出流和南部的暖濕氣流形成地面中尺度輻合線（圖4c～圖4e），強雹暴單體出現(xiàn)在干侵入和地面輻合線相交的位置。

3.4 風廓線雷達資料分析

逐30 min（圖5a）和逐6 min（圖5b）風廓線雷達均顯示，14：00～20：00高空風逐漸增大，高低空垂直風切變加強，17：00～18：00低空出現(xiàn)風向切變，與保定出現(xiàn)冰雹時間接近。

4 物理量診斷

冰雹出現(xiàn)在高空急流左側(cè)、急流核的左前側(cè)（圖6a）。0～6 km垂直風切變（圖6b）為3～4 m/（s·km），風向由低到高順時針旋轉(zhuǎn)超過90°，有利于深厚強對流的發(fā)展。15：00～17：00垂直上升速度（圖3c-e）明顯增加，上升運動增強。500 hPa和850 hPa溫差絕對值接近30℃（圖6g），800 hPa以上比濕快速（圖6f）降低，上干冷、下暖濕層結(jié)明顯，非常有利于冰雹、大風的出現(xiàn)。

5 小結(jié)

本次冰雹、雷雨大風發(fā)生在蒙古冷渦底部的西北氣流中，高空冷槽與低空暖脊疊置，大氣層結(jié)不穩(wěn)定度加大。較大的高低空垂直風切變促進了深對流的發(fā)展，高空急流核左前側(cè)輻散，地面低壓區(qū)輻合，有利于高低空能量的交換。地面露點鋒、中尺度輻合線為本次強對流天氣的觸發(fā)機制。

參考文獻

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責任編輯：黃艷飛