江西省一次強(qiáng)對(duì)流天氣演變過(guò)程及其對(duì)吉安地區(qū)的影響分析

摘 要：選擇常規(guī)氣象觀測(cè)資料、NCEP分析資料及雷達(dá)探測(cè)資料，對(duì)江西省2023年4月3—5日的一次強(qiáng)對(duì)流天氣演變過(guò)程進(jìn)行分析，并闡述了其對(duì)吉安地區(qū)的影響。結(jié)果顯示：在此次強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程中，江西省處在500 hPa高空槽前，并且受強(qiáng)西南氣流影響。在低空急流作用下，暖濕氣流持續(xù)向江西輸入，形成“中高層干冷、低層暖濕”的不穩(wěn)定環(huán)境，再加上高空槽前上升運(yùn)動(dòng)，為此次江西省大部雷暴、大風(fēng)、強(qiáng)降雨天氣的發(fā)生提供了有利的環(huán)流背景形勢(shì)。江西北部區(qū)域強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程和冷池流出、中層的干侵入等系統(tǒng)具有極大聯(lián)系，水汽通量持續(xù)在贛南一帶輻合，是促使該區(qū)域降水天氣持續(xù)維持的重要原因，這也導(dǎo)致吉安地區(qū)尤其是南部片區(qū)出現(xiàn)了暴雨和短時(shí)強(qiáng)降水等災(zāi)害天氣。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)對(duì)流天氣；環(huán)流背景；演變過(guò)程

中圖分類號(hào)：P461 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）06–0-03

強(qiáng)對(duì)流天氣是我國(guó)大部分地區(qū)發(fā)生頻率很高的氣象災(zāi)害，主要涉及大風(fēng)、雷電、短時(shí)強(qiáng)降水、冰雹等天氣類型，強(qiáng)對(duì)流天氣會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)帶來(lái)較強(qiáng)的危害[1-2]。因此，加強(qiáng)對(duì)局部地區(qū)強(qiáng)對(duì)流天氣的預(yù)報(bào)工作十分必要。近年來(lái)，很多學(xué)者將強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)作為重要課題進(jìn)行研究。黃榮等[3]分析了廣西一次強(qiáng)冰雹天氣過(guò)程，發(fā)現(xiàn)該次強(qiáng)對(duì)流天氣的影響系統(tǒng)包括地面冷鋒、低層切變線和500 hPa高原槽、南支槽。相關(guān)學(xué)者通過(guò)分析貴州省強(qiáng)對(duì)流天氣各類得出結(jié)論：貴州出現(xiàn)的冰雹、大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣是在高空冷槽、低層的切變線、中尺度輻合線及南風(fēng)急流的共同作用下產(chǎn)生的。

江西省處于我國(guó)華東地區(qū)，大風(fēng)、雷電、強(qiáng)降水等強(qiáng)對(duì)流災(zāi)害出現(xiàn)十分頻繁，尤其是在主汛期（4—6月）易發(fā)頻發(fā)，經(jīng)常給當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸及城市基礎(chǔ)設(shè)施等造成不同程度的危害?；诖?，以2023年4月3—5日江西省1次強(qiáng)對(duì)流天氣為例，重點(diǎn)探究了該次強(qiáng)對(duì)流天氣的演變過(guò)程及其對(duì)吉安地區(qū)的影響，為今后更好地提高強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)預(yù)警準(zhǔn)確率提供參考。

1 天氣實(shí)況

經(jīng)收集和查詢有關(guān)數(shù)據(jù)，2023年4月3—5日，江西省出現(xiàn)了一次雷暴、大風(fēng)、強(qiáng)降水等強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程。在此次強(qiáng)對(duì)流天氣期間，有900余個(gè)測(cè)站出現(xiàn)6級(jí)及以上大風(fēng)。此外，此次強(qiáng)對(duì)流期間降水主要包括2條雨帶（江西中北部與江西南部）。其中，江西中北部降水從4月3日晚上至4月4日早上，日積雨量達(dá)到100 mm

以上的測(cè)站有17個(gè)；江西省南部區(qū)域降水量主要出現(xiàn)在4月4日上午至4月5日，在此期間日累積雨量達(dá)到100 mm以上的測(cè)站有130多個(gè)。

受強(qiáng)對(duì)流天氣影響，4月3日15：00—5日15：00，吉安市全市共63站出現(xiàn)暴雨，1站出現(xiàn)大暴雨，大部分集中在南部縣區(qū)。最大降雨為萬(wàn)安寶山敬老院站103.3 mm，其次為萬(wàn)安枧頭焦源站101.6 mm，第三為萬(wàn)安寶山安長(zhǎng)站96.3 mm。1 h雨強(qiáng)以遂川縣五指峰站41.9 mm（4月4日07：00～08：00）為最大，3 h雨強(qiáng)以遂

川縣五指峰站58.2 mm（4月4日07：00～10：00）為最大。

2 環(huán)流背景

通過(guò)分析此次江西省強(qiáng)對(duì)流天氣環(huán)流形勢(shì)場(chǎng)可知，2023年4月3日20：00，本省主要處在500 hPa高空槽前，此時(shí)850 hPa低渦逐漸朝著東北方向移動(dòng)發(fā)展。通過(guò)圖1可以發(fā)現(xiàn)，4月3日20：00，低渦中心處在鄂、皖兩省份相接壤區(qū)域；隨著時(shí)間的推移，4月4日20：00低渦發(fā)展至河南東北面，地面存在江淮氣旋，低值系統(tǒng)很深厚。850 hPa假相當(dāng)位溫與風(fēng)場(chǎng)上顯示鋒面從低渦中心伸出，冷、暖氣流積聚。鋒區(qū)南邊的暖氣團(tuán)中，850 hPa西南急流十分明顯，急流核風(fēng)速超過(guò)

24 m/s，低空急流影響區(qū)域較大，江西省均受強(qiáng)西南氣流影響。在低空西南急流作用下，暖濕氣流持續(xù)向江西輸入，形成“中高層干冷、低層暖濕”的不穩(wěn)定環(huán)境，再加上高空槽前上升運(yùn)動(dòng)，這些為此次雷暴、大風(fēng)、強(qiáng)降雨天氣的發(fā)生提供了有利的環(huán)流背景形勢(shì)。吉安地區(qū)處于500 hPa高空槽前，低層受西南急流影響，850 hPa冷式切變線逐漸東移，吉安位于切變線南側(cè)，為強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生發(fā)展提供有利的動(dòng)力條件和水汽條件，實(shí)況也出現(xiàn)了較明顯的對(duì)流天氣過(guò)程；4月5日08：00 500 hPa江西中北部受高空脊影響，850 hPa江淮氣旋逐漸東移入海，切變線剛好位于吉安中部，但西南氣流明顯減弱，風(fēng)向風(fēng)速輻合區(qū)位于贛南一帶，隨著切變線東移，4月5日吉安對(duì)流天氣明顯減弱。

3 江西中北部區(qū)域強(qiáng)對(duì)流天氣演變趨勢(shì)和物理量特點(diǎn)

通過(guò)分析江西九江地區(qū)新一代天氣雷達(dá)探測(cè)資料了解到，在此次強(qiáng)對(duì)流天氣出現(xiàn)前，中尺度對(duì)流帶從湘北逐漸向贛北區(qū)域發(fā)展，2023年4月3日23：00左右對(duì)流帶發(fā)展成弓狀，回波強(qiáng)度達(dá)到60 dBz以上，這種情況下極易產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流天氣。新一代天氣雷達(dá)徑向速度顯示，回波在移動(dòng)至贛北后，局部區(qū)域風(fēng)速達(dá)到26 m/s以上，同時(shí)存在顯著的速度較模糊?；夭ㄒ苿?dòng)至贛中吉安一帶，風(fēng)速越來(lái)越弱，弓狀形態(tài)逐漸消失。

通過(guò)分析K指數(shù)可見(jiàn)，大范圍強(qiáng)對(duì)流天氣開(kāi)始前K指數(shù)逐漸增大，4月3日20：00，穩(wěn)定在35～40 ℃。從3日20：00 K指數(shù)分布圖（圖2a）可知，K指數(shù)大值區(qū)從西南伸向東北，江西處于大值區(qū)，冷暖空氣交匯有利于不穩(wěn)定能量的增加和釋放，為暴雨的產(chǎn)生提供了良好條件。

分析2023年4月3日20：00衛(wèi)星FY-4A/AGR110通

道亮溫特征了解到，湘中一帶中層大氣屬于干區(qū)，即處于通道上亮溫大值區(qū)，且在該區(qū)域逐漸朝贛北一帶延伸發(fā)展1個(gè)顯著的干舌，這表明贛北干空氣由上朝下進(jìn)入低空，干空氣夾卷及下沉極易產(chǎn)生大風(fēng)、雷雨強(qiáng)對(duì)流天氣（圖2b）。圖2c全省地面24 h變溫較大。由圖2d可知，干侵入的層次處于中低層500～700 hPa，為此次強(qiáng)對(duì)流天氣的產(chǎn)生提供了有利的不穩(wěn)定

形勢(shì)。

4 江西南部區(qū)域強(qiáng)對(duì)流天氣演變趨勢(shì)和物理量特點(diǎn)

對(duì)2023年4月4—5日江西南部區(qū)域強(qiáng)對(duì)流天氣產(chǎn)生影響的對(duì)流系統(tǒng)由桂東北一帶發(fā)展而來(lái)。4月4日凌晨時(shí)新生對(duì)流觸發(fā)，在此之后對(duì)流系統(tǒng)逐漸新生且在湖南處于最強(qiáng)狀態(tài)，并產(chǎn)生明顯的線狀對(duì)流帶，且逐漸朝東邊區(qū)域進(jìn)入東贛南一帶。

4日08：00贛南500 hPa有低槽，處于槽前西南氣流，850、700 hPa有西南急流，925 hPa偏南風(fēng)風(fēng)速達(dá)到16 m/s，切變南壓，20：00系統(tǒng)繼續(xù)南壓，贛南925 hPa有風(fēng)向風(fēng)速切變，700 hPa仍維持西南急流并持續(xù)至6日，可見(jiàn)環(huán)流形勢(shì)有利于產(chǎn)生持續(xù)性的強(qiáng)降水等天氣。從地面圖上看，是一個(gè)冷空氣東移南壓的過(guò)程，高空槽、切變線和地面冷空氣的共同作用，加強(qiáng)了氣流的輻合上升運(yùn)動(dòng)，暖濕空氣被強(qiáng)迫抬升，觸發(fā)了不穩(wěn)定能量的釋放，產(chǎn)生了強(qiáng)的對(duì)流不穩(wěn)定天氣。分析此次南部強(qiáng)對(duì)流天氣散度場(chǎng)與風(fēng)場(chǎng)了解到，4月4—5日有顯著的高層輻散區(qū)與低層輻合區(qū)，最強(qiáng)時(shí)對(duì)流區(qū)輻合層一直覆蓋至700 hPa區(qū)域，顯示氣流上升運(yùn)動(dòng)顯著，有利于強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生與發(fā)展。

水汽條件是影響降水強(qiáng)度的關(guān)鍵，暴雨發(fā)生既要有充沛的水汽，還要有源源不斷的水汽輸送并在降水區(qū)附近輻合。從水汽條件來(lái)看（圖3），分析4月3日20：00

700、850 hPa水汽通量，全省處于一個(gè)大的水汽通量矢量輸送帶。至5日20：00（圖略），水汽輻合大值區(qū)東移南壓，850 hPa水汽通量減弱但700 hPa贛南仍存在水汽通量大值區(qū)。通過(guò)分析此次強(qiáng)對(duì)流天氣期間吉安市與贛南區(qū)域水汽通量散度場(chǎng)了解到，水汽通量輻合區(qū)域分布在贛南低層，輻合區(qū)域越來(lái)越大，自2023年4月4日上午存在小面積局部性輻合發(fā)展。隨著時(shí)間的推移，贛南區(qū)域水汽通量輻合區(qū)越來(lái)越廣泛，而吉安地處的贛中一帶的水汽通量輻合區(qū)從高空到低空開(kāi)始演變成水汽通量輻散區(qū)，這意味著江西南部區(qū)域的水汽通量輻合阻擋了水汽從南朝江西中北部傳輸。通過(guò)上述可以發(fā)現(xiàn)，此次強(qiáng)對(duì)流天氣期間，江西南部降雨持續(xù)出現(xiàn)，而江西中北部降水強(qiáng)度越來(lái)越弱，吉安也是如此，這是因?yàn)橛赡舷虮钡乃斔捅蛔钃?，而南部輻合持續(xù)存在，進(jìn)而有利于江西南部降水長(zhǎng)時(shí)間維持。從K指數(shù)分布情況可看出，5日20：00贛南仍處于K指數(shù)大值區(qū)，這也進(jìn)一步導(dǎo)致了吉安市南部縣區(qū)的暴雨、短時(shí)強(qiáng)降水等災(zāi)害天氣，而北部縣區(qū)降水相對(duì)不強(qiáng)、大的降水和對(duì)流天氣維持時(shí)間也較短。

分析4月3—5日吉安所處的位置能量條件和動(dòng)力條件演變情況可見(jiàn)，4日08：00 K指數(shù)大值區(qū)位于吉安區(qū)域，至20：00，大值區(qū)迅速南壓至贛南，并維持至5月20日；從850 hPa假相當(dāng)位溫圖上可見(jiàn)類似情形的演變；從850 hPa水汽通量圖來(lái)看，4日08：00大值區(qū)仍處于贛中南一帶，至20：00許南壓至贛南，與吉安地區(qū)較強(qiáng)降水的集中時(shí)間有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，但處于過(guò)渡的地區(qū)和時(shí)間段，不易把握一些影響因素的演變，預(yù)報(bào)和實(shí)況仍存在一定的差距。

5 結(jié)論

（1）此次江西省強(qiáng)對(duì)流期間降水主要包括2條雨帶（江西中北部與江西南部）。江西中北部雷暴、大風(fēng)、降水天氣主要出現(xiàn)在4月3日晚上至4月4日早上；而江西南部降水主要集中在4月4—4月5日，降水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。

（2）在此次強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程中，江西省處在500 hPa高空槽前，并且受強(qiáng)西南氣流影響。在低空急流作用下，暖濕氣流持續(xù)向江西輸入，形成“中高層干冷、低層暖濕”的不穩(wěn)定環(huán)境，再加上高空槽前上升運(yùn)動(dòng)，為此次江西省大部雷暴、大風(fēng)、強(qiáng)降雨天氣的發(fā)生提供了有利的環(huán)流背景形勢(shì)。

（3）江西北部區(qū)域強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程和冷池出流、中層的侵入具有極大聯(lián)系，水汽通量持續(xù)在贛南一帶輻合，是促使該區(qū)域降水天氣持續(xù)維持的重要原因。

（4）吉安處于江西中部，在此次大環(huán)背景下出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣的可能性極大，從預(yù)報(bào)結(jié)果來(lái)看，基本把握了預(yù)報(bào)方向和天氣發(fā)展趨勢(shì)。但處在2條雨帶之間，強(qiáng)對(duì)流天氣強(qiáng)度和落區(qū)預(yù)報(bào)的難度相對(duì)較大，在定量預(yù)報(bào)分析過(guò)程中容易出現(xiàn)偏差較大情況，預(yù)報(bào)和實(shí)況仍存在差距，需在今后預(yù)報(bào)工作中進(jìn)一步總結(jié)提煉類似過(guò)程的發(fā)生機(jī)理，深入分析影響因素。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2024-01-11

作者簡(jiǎn)介：黃燁（1995—），女，江西吉安人，助理工程師，主要從事氣象工作。