2018年3月初德化縣一次強(qiáng)對(duì)流天氣過程成因分析

蘇文元 許光耀 賴輝煌 石金偉

摘要 本文利用地面觀測(cè)資料、NCEP再分析資料、臺(tái)站觀測(cè)資料，分析2018年3月4—5日德化縣一次強(qiáng)對(duì)流天氣過程成因。結(jié)果表明：前期700 hPa暖脊的發(fā)展，地面以正變溫為主，850 hPa和500 hPa不同高度之間的溫差在25℃以上，冷暖空氣交匯形成了強(qiáng)烈的鋒區(qū)，低層切變與南支槽前的輻合作用觸發(fā)了颮線、冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣;低層切變東移南壓，西南急流向東傳送，并輸送大量的暖濕氣流;5日低層的水汽條件開始好轉(zhuǎn)，高能濕舌不斷延伸并控制整個(gè)華南地區(qū);德化縣西部存在水汽通量散度高輻合區(qū)，這種上層干冷下層潮濕的高低層配置，為強(qiáng)對(duì)流天氣的出現(xiàn)提供了充足的水汽條件;南支槽向東轉(zhuǎn)移，地面冷鋒東移南壓，地面暖脊、中層冷槽、冷暖空氣交匯，再加上鋒面抬升作用進(jìn)一步觸發(fā)了對(duì)流天氣。

關(guān)鍵詞 強(qiáng)對(duì)流天氣;環(huán)流形勢(shì);物理量場;德化縣

中圖分類號(hào)：P458 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2021）08–0030–02

Analysis of the Cause of a Severe Convective Weather Process in Dehua County at the Beginning of March 2018

SU Wen-yuan et al（Meteorological Bureau of Dehua County， Dehua， Fujian 362500）

Abstract Uses ground observation data， NCEP reanalysis data， and station observation data to analyze the causes of a severe convective weather process in Dehua County from March 4 to 5， 2018. The results show that the warm ridge developed at 700hPa in the early stage， the ground is dominated by positive variable temperature， and the temperature difference between 850hPa and 500hPa at different heights is above 25℃. After the confluence of cold and warm air， a strong frontal zone is formed. The convergence in front of the trough triggered the emergence of strong convective weather such as squall lines and hail; the low-level shear shifted eastward to the south， and the southwest jet stream moved eastward， transporting a large amount of warm and humid air; the water vapor conditions at the lower level began on the 5th For the better， the high-energy wet tongue continues to extend and control the entire South China region; there is a high water vapor flux divergence in the western part of Dehua County. The upper layer is dry and cold and the lower layer is humid. The high and low layer configuration provides sufficient water vapor conditions for the occurrence of strong convective weather. The south branch trough shifted eastward， and the ground cold front moved eastward to the south， and the ground warm ridge， middle-level cold trough， cold and warm air converged， and the uplift of the front further triggered convective weather.

Key words Severe convective weather; Circulation situation; Physical quantity field; Dehua County

1 天氣實(shí)況

2018年3月4—5日，受西南急流和低層切變東移南壓的共同影響，德化縣先后出現(xiàn)了短時(shí)強(qiáng)降水、雷暴大風(fēng)以及冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣。其中，德化城區(qū)、龍門灘、楊梅等多地出現(xiàn)暴雨，部分地區(qū)小時(shí)雨量超過80 mm，德化縣城部分道路積水，交警、消防、路政等部門啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，展開搶險(xiǎn)工作，疏導(dǎo)交通。

2 環(huán)流形勢(shì)

3月4日08：00，200 hPa高空江西和福建中部位于西南風(fēng)和偏西風(fēng)分流中，對(duì)流層上層抽吸作用明顯，有利于維持中下層上升運(yùn)動(dòng);500 hPa中高緯度地區(qū)表現(xiàn)為“兩槽一脊”型，其中高壓脊分布在中亞地區(qū)，而烏拉爾山到巴爾喀什湖一帶則是西槽，貝加爾湖東部到鄂霍次海存在東槽，急流核經(jīng)過江西之后不斷向東轉(zhuǎn)移，中高層是明顯的干區(qū)（圖1）。在16°N附近副熱帶脊線穩(wěn)定維持，從北側(cè)引導(dǎo)的暖濕氣流不斷向華南地區(qū)輸送;中緯度西風(fēng)槽位于100°E～110°E區(qū)域內(nèi)，槽底較為深厚，并配合南支槽。中緯度地區(qū)西風(fēng)槽和南支槽的疊加作用加深了地面倒槽的發(fā)展，并控制整個(gè)華南地區(qū)。700 hPa風(fēng)速為24 m/s，福建西部是急流軸所在位置，溫舌幾乎覆蓋整個(gè)廣東省，溫度露點(diǎn)差<2.0℃。因急流東傳的過程中觸發(fā)了對(duì)流，屬于西南氣流暖濕類天氣過程[1]。

4日22：00，由于南支槽東移靠近，低層切變開始向東轉(zhuǎn)移，不斷引導(dǎo)槽后的冷空氣南下，地面冷鋒前壓到江西一帶。南支槽緯度較低，且移動(dòng)速度緩慢，為華南區(qū)域持續(xù)輸送大量的水汽和熱力條件。槽前存在暖平流和正渦度平流，為地面倒槽的發(fā)展提供了有利條件。低空開始建立西南急流，在江西與福建的交界處是急流軸中心所在位置，此時(shí)的風(fēng)速達(dá)26 m/s，整個(gè)福建幾乎被濕舌覆蓋。因前期700 hPa暖脊的發(fā)展，地面以正變溫為主，850 hPa和500 hPa不同高度之間的溫差在25℃以上，冷暖空氣交匯形成了強(qiáng)烈的鋒區(qū)，低層切變與南支槽前的輻合作用觸發(fā)了颮線、冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣[2]。

3 物理量場診斷

3.1 水汽條件

通過分析此次強(qiáng)對(duì)流天氣過程，不難發(fā)現(xiàn)，中高層整體濕度條件較干。4日08：00切變線所處位置（湖南和江西）及廣東地區(qū)有較好的濕度條件，溫度露點(diǎn)差不足2.0℃，濕舌并未向福建中部地區(qū)延伸，此時(shí)德化縣比濕數(shù)值為10 g/kg，整層的水汽含量在30 kg/m2，溫度條件并不好。因低層切變不斷東移南壓，西南急流向東傳送，并輸送大量的暖濕氣流;5日上午，低層水汽條件開始好轉(zhuǎn)，高能濕舌不斷延伸并控制整個(gè)華南地區(qū);08：00 925 hPa超低空處，在德化縣西部存在水汽通量散度高輻合區(qū)，且存在中心值，這種上層干冷下層潮濕的高低層配置，為強(qiáng)對(duì)流天氣的出現(xiàn)提供了充足的水汽條件。

3.2 動(dòng)力條件

3月4日500 hPa位于槽前，同時(shí)有負(fù)變高存在，再加上正渦度平流較大，觸發(fā)了上升運(yùn)動(dòng)。低層切變南側(cè)急流東傳，存在風(fēng)速輻合;200 hPa存在明顯的分流區(qū)，高空急流入口區(qū)右側(cè)存在輻散區(qū)，低空急流出口區(qū)左側(cè)是輻合區(qū)，耦合抽吸作用對(duì)大氣垂直上升運(yùn)動(dòng)較為有利。5日南支槽繼續(xù)向東轉(zhuǎn)移，地面冷鋒東移南壓，地面暖脊、中層冷槽、冷暖空氣交匯，再加上鋒面抬升作用進(jìn)一步觸發(fā)了對(duì)流天氣。通過分析500 hPa垂直速度場，4日08：00 500 hPa處存在垂直速度大值區(qū)，且大值區(qū)位于湖南與黃河長江流域之間，在輻合線東移南壓的過程中，強(qiáng)的垂直上升運(yùn)動(dòng)區(qū)逐漸向東轉(zhuǎn)移，強(qiáng)度增強(qiáng);5日08：00垂直速度負(fù)的大值區(qū)向東轉(zhuǎn)移的過程中到達(dá)福建上空，同時(shí)存在強(qiáng)的中心值，動(dòng)力抬升作用較為明顯。

3.3 不穩(wěn)定度條件

結(jié)合河源站的探空曲線圖（圖2），4日08：00 K指數(shù)達(dá)34℃，SI指數(shù)則為-2.1℃，CAPE值達(dá)712 J/kg;5日08：00 SI指數(shù)減小，只有-4.1℃，Cape值增大到1 816 J/kg。500 hPa和850 hPa假相當(dāng)溫差為負(fù)值，相較于4日大氣層結(jié)更不穩(wěn)定;隨著高度的增加，低層風(fēng)向呈現(xiàn)順時(shí)針變化，說明低層輸送有暖平流。此外，抬升凝結(jié)高度LCL的高度較低，在925 hPa超低空以下，低層有較好的水汽條件，受到外力抬升的作用，氣塊抬升的過程中極易達(dá)到飽和狀態(tài)。同時(shí)，隨著高度的增加，風(fēng)速增大較為明顯;4日08：00 250 hPa、700 hPa和925 hPa不同高空的風(fēng)速分別為48 m/s、20 m/s和10 m/s;5日08：00 300 hPa、700 hPa和925 hPa不同高空處的風(fēng)速分別為44 m/s、16 m/s和6 m/s，垂直風(fēng)切變?cè)鰪?qiáng)，對(duì)雷雨大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)展和維持較為有利。

4 結(jié)論

（1）前期700 hPa暖脊的發(fā)展，地面以正變溫為主，850 hPa和500 hPa不同高度之間的溫差在25℃以上，冷暖空氣交匯形成了強(qiáng)烈的鋒區(qū)，低層切變與南支槽前的輻合作用觸發(fā)了颮線、冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣。

（2）低層切變東移南壓，西南急流向東傳送，并輸送大量的暖濕氣流;5日低層處的水汽條件開始好轉(zhuǎn)，高能濕舌不斷延伸并控制整個(gè)華南地區(qū);德化縣西部存在水汽通量散度高輻合區(qū)，這種上層干冷下層潮濕的高低層配置，為強(qiáng)對(duì)流天氣的出現(xiàn)提供了充足的水汽條件。

（3）南支槽向東轉(zhuǎn)移，地面冷鋒東移南壓，地面暖脊、中層冷槽、冷暖空氣交匯，再加上鋒面抬升作用進(jìn)一步觸發(fā)了對(duì)流天氣。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙銳磊.2018年3月4日中國南方強(qiáng)對(duì)流大風(fēng)天氣分析[J].江西科學(xué)，2019，37 （5）：715-722，732

[2] 陳婧，李漢普，林珠應(yīng).2018年3月19～ 20日福建省暴雨過程成因分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究，2018（9）：83-85，100.

責(zé)任編輯：黃艷飛