楊旭東

[摘 要] 本文利用常規(guī)觀測資料、探空資料、衛(wèi)星云圖、多普勒雷達(dá)觀測資料等，對2016年6月4、13、29日山西省陵川縣3次冰雹天氣過程的發(fā)展演變及結(jié)構(gòu)特征等進(jìn)行分析。結(jié)果表明，4日冰雹天氣主要是貝加爾湖以東高空槽加深成渦，低渦東移加強(qiáng)影響我國華北，由地面輻合線觸發(fā)造成的；13日冰雹天氣主要是受蒙古西部冷渦后部冷平流南亞東移影響產(chǎn)生的，地面冷鋒位于山西至甘肅一線，冷鋒位置同高原強(qiáng)輻合流場基本吻合；29日冰雹天氣過程前期形勢是500 hPa蒙古低槽分裂短波槽南下，與南支槽前西南氣流匯合，并配有冷溫槽，有利于大氣不穩(wěn)定層結(jié)產(chǎn)生，陵川縣主要處在低壓暖鋒前部，地面風(fēng)場上有顯著輻合，午后地面暖鋒周邊中尺度對流云團(tuán)發(fā)展旺盛。應(yīng)用衛(wèi)星及雷達(dá)資料能很好地監(jiān)測中尺度天氣系統(tǒng)發(fā)展演變過程，衛(wèi)星資料及雷達(dá)產(chǎn)品應(yīng)用對冰雹天氣出現(xiàn)具有指示意義，對今后防雹減災(zāi)工作有較高的應(yīng)用價(jià)值。

[關(guān)鍵詞] 冰雹；天氣過程；陵川縣

[中圖分類號] P458.121.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-7909（2017）21-86-2

陵川縣位于山西省東南部，太行山南端最高地帶，氣候溫暖偏寒，大陸性氣候較為明顯。霜期為160 d，年平均降雨量為600～700 mm，≥10.0 ℃有效積溫為2 755.0 ℃，年平均氣溫為7.9 ℃左右，冬暖夏涼。受其地理位置及氣候特征影響，陵川縣冰雹天氣頻繁出現(xiàn)，給當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)均造成了不利影響。特別是對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，會導(dǎo)致大面積農(nóng)作物減產(chǎn)甚至絕收。本文針對陵川縣2016年6月3次冰雹天氣發(fā)生、發(fā)展機(jī)制進(jìn)行對比分析，有利于提升冰雹天氣認(rèn)識及預(yù)報(bào)預(yù)測水平，推動地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)及氣象防災(zāi)減災(zāi)工作的開展。

1 天氣實(shí)況對比

2016年6月4日18：10，平城鎮(zhèn)遭受冰雹強(qiáng)降雨襲擊，伴有五至六級西北風(fēng)，最大降雨量達(dá)42.4 mm，冰雹最大直徑達(dá)40.0 mm，冰雹持續(xù)約40 min，強(qiáng)降雨持續(xù)長達(dá)2 h。此次災(zāi)害使農(nóng)作物、經(jīng)濟(jì)作物、住宅、基礎(chǔ)設(shè)施受損，經(jīng)濟(jì)損失約2 190萬元。

13日18：10開始，平城鎮(zhèn)、六泉鄉(xiāng)再次遭受冰雹強(qiáng)降雨襲擊，伴有四至五級西北風(fēng)，最大降雨量達(dá)30.0 mm，冰雹直徑達(dá)20.0～30.0 mm，冰雹持續(xù)約20 min，強(qiáng)降雨持續(xù)1 h。這次極端天氣導(dǎo)致平城、六泉2鄉(xiāng)鎮(zhèn)55個行政村受災(zāi)，導(dǎo)致農(nóng)作物、經(jīng)濟(jì)作物、住宅、基礎(chǔ)設(shè)施和畜產(chǎn)品不同程度受損，共造成經(jīng)濟(jì)損失約2 680萬元。

29日16：30-17：30，崇文鎮(zhèn)和潞城鎮(zhèn)遭受冰雹、短時(shí)強(qiáng)降雨襲擊，冰雹來勢兇猛，密度大，持續(xù)時(shí)長40 min，最大冰雹最大直徑為40.0 mm。冰雹伴隨強(qiáng)降雨，潞城鎮(zhèn)降雨量達(dá)41.0 mm，降雨時(shí)長1 h。崇文鎮(zhèn)和潞城鎮(zhèn)共約50余村受冰雹影響，農(nóng)作物、果木、房屋遭受損，共造成經(jīng)濟(jì)損失1 460萬元。

3次冰雹天氣過程出現(xiàn)時(shí)段集中在傍晚，均以冰雹和強(qiáng)降雨天氣為主，4日和13日冰雹落區(qū)主要在陵川縣北部鄉(xiāng)鎮(zhèn)，29日冰雹落區(qū)則主要在陵川縣中部鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

2 天氣形勢對比

2.1 4日天氣過程

4日500 hPa上，貝加爾湖以東500 hPa高空槽加深成渦，低渦東移加強(qiáng)影響到我國華北一帶。華北有一閉合低渦，與低渦相配合存在-15℃冷中心，大氣層結(jié)趨于不穩(wěn)定；低渦中心向西伸出一冷槽，華北中南部分布大面積負(fù)變溫區(qū)，陵川縣24 h變溫達(dá)-4 ℃，說明高空冷空氣充足，鄭州、石家莊、邯鄲以東為T-Td>13 ℃干區(qū)，對應(yīng)925 hPa存在19℃暖舌，向山西東南部延伸，西南地區(qū)延伸山西東南部為Td>14℃濕舌，上干下冷暖濕形勢場配置，表明大氣層結(jié)特別不穩(wěn)定、能量積聚顯著，利于對流天氣發(fā)生。另外，鄭州和邯鄲T850-T500都是26 ℃，850 hPa與500 hPa上下層溫度差很大，導(dǎo)致山西東南部大氣層結(jié)不穩(wěn)定度繼續(xù)增大，推動了對流天氣發(fā)生。地面圖上，華北處于低壓帶內(nèi)，這次強(qiáng)對流沒有冷鋒出現(xiàn)，4日17：00在陵川縣東南部太行山東側(cè)分布著一地面輻合線，18：00輻合線開始移動，后部開始發(fā)生冰雹天氣。

2.2 13日天氣過程

13日，500 hPa環(huán)流呈典型的“蒙古冷渦”型，8：00亞歐大陸屬兩槽一脊型，我國西北部受高壓脊控制，蒙古冷渦東移南壓，對山西一帶產(chǎn)生影響。地面冷鋒位于山西至甘肅一線，冷鋒位置同高原強(qiáng)輻合流場基本吻合，并繼續(xù)南壓，此次冰雹天氣過程屬于典型冷渦降水[1]。

2.3 29日天氣過程

29日8：00 500 hPa上，蒙古低壓持續(xù)存在短波槽分裂下滑，陵川縣處在短波槽后部西北氣流當(dāng)中，溫度槽落后于高度槽較深厚，較強(qiáng)冷平流使槽加深，有利于大氣向不穩(wěn)定層結(jié)發(fā)展，配合高空濕度條件，有利于強(qiáng)對流系統(tǒng)發(fā)展加強(qiáng)。14：00地面上，陵川縣主要處在低壓暖鋒前部，地面風(fēng)場上有顯著輻合，午后地面暖鋒周邊中尺度對流云團(tuán)發(fā)展旺盛，促進(jìn)冰雹天氣發(fā)生。

3 探空資料對比分析

從陵川站4日20：00 T-lnP圖上可以看出（見圖1），Cape值由8：00的0 J/kg猛增到1 309 J/kg，積聚極大不穩(wěn)定能量，Si指數(shù)及Li指數(shù)都下降成負(fù)值。從比濕的垂直分布可知，在850 hPa下方，大氣比濕是17～19 g/kg，而850 hPa上，大氣比濕下降到5 g/kg，上干下濕垂直結(jié)構(gòu)為冰雹天氣發(fā)生提供了有利條件。低層風(fēng)向順轉(zhuǎn)有暖平流，高層風(fēng)向逆轉(zhuǎn)有冷平流，上冷下暖有利于產(chǎn)生強(qiáng)對流[2]。

6月13日，陵川TlogP探空圖中，高空風(fēng)速較大，中低層以西北氣流為主，中低層濕度較高，0 ℃層處在600 hPa，高度處在4 km，-20℃層處在400 hPa，近地層至中層濕度較高，主要濕層位于500～600 hPa；這說明在能量條件較好的條件下，不穩(wěn)定顯著，有利于觸發(fā)強(qiáng)對流天氣。

29日8：00陵川探空站T-nIP圖上，陵川上空風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)，同時(shí)分布著西南和西北風(fēng)向切變，充分展現(xiàn)強(qiáng)對流天氣產(chǎn)生的風(fēng)場特征。另外，這一區(qū)域的大氣層中零度層很低，屬于冰雹天氣發(fā)生主要指標(biāo)之一。測站上空K指數(shù)為34度高值，濕層主要處在中上層500～700 hPa，為午后冰雹天氣的發(fā)生給予了能量條件。

4 衛(wèi)星資料與雷達(dá)資料對比分析

分析4日17：00-23：00紅外衛(wèi)星云圖可知，17：00山西南邊有3個對流云團(tuán)并逐步發(fā)展，東移過程中其中一云團(tuán)變?nèi)跸ⅲ硗鈨蓚€云團(tuán)在移動過程中先合并后繼續(xù)朝東南移動，范圍及強(qiáng)度增強(qiáng)，在陵川縣發(fā)生冰雹天氣。分析6月4日雷達(dá)資料可知，在陵川附近區(qū)域發(fā)展起來的塊狀對流回波迅速發(fā)展為超級單體，回波強(qiáng)中心強(qiáng)度處于60～65 dBZ內(nèi)，并出現(xiàn)三體散射特征，速度場上分布著氣旋式輻散流場，垂直液態(tài)含水量中心值始終維持在50～53 kg/m2，造成強(qiáng)回波區(qū)域發(fā)生冰雹、短時(shí)強(qiáng)降水天氣。

分析13日衛(wèi)星云圖可以發(fā)現(xiàn)，17：00隨著蒙古冷渦云系移動過程中，在冷渦渦旋云系底部一系列中尺度對流積云逐漸形成多個長短不均對流云帶。分析雷達(dá)資料，13日14：00甘肅南部、山西南邊等均出現(xiàn)強(qiáng)回波，最大回波中心處在山西南部（強(qiáng)55 dBZ），分析得出，強(qiáng)回波逐步向東南移動；最大回波中心強(qiáng)度60 dBZ處在陵川一帶。

分析29日14：00后衛(wèi)星云圖，陵川縣中尺度對流云團(tuán)發(fā)展演變過程明顯，陵川強(qiáng)對流云團(tuán)處于發(fā)展階段，結(jié)構(gòu)密實(shí)、云體色調(diào)特別白亮、邊緣清晰體現(xiàn)了顯著冰雹云特征。29日14：20雷達(dá)資料顯示，陵川境內(nèi)有中尺度對流系統(tǒng)，最強(qiáng)處為57 dBZ，強(qiáng)度大值區(qū)面積較大。對流云高達(dá)14 km，回波大值區(qū)最高處接近10 km，在雷達(dá)回波速度場上有顯著輻合，陵川縣崇文鎮(zhèn)和潞城鎮(zhèn)出現(xiàn)冰雹天氣。

5 結(jié)語

本文主要從天氣實(shí)況、天氣形勢、探空資料、衛(wèi)星云圖及雷達(dá)資料等方面對陵川縣6月3次冰雹天氣過程進(jìn)行了分析，可以讓人們更加深入地掌握地方冰雹天氣發(fā)生發(fā)展機(jī)制，為冰雹天氣預(yù)報(bào)預(yù)警及氣象災(zāi)害防御提供借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]廖曉農(nóng)，俞小鼎，于波.北京盛夏一次罕見的大雹事件分析[J].氣象，2008（2）：10-17.

[2]陳關(guān)清，楊群，李偉棟，等.貴州銅仁連續(xù)兩次冰雹天氣過程的對比分析[J].干旱氣象，2016（1）：163-172.