陳 軍,李小蘭,黎 榮,萬(wàn)雪麗,李習(xí)瑾,胡 萍,方 標(biāo)
(1.銅仁市氣象局,貴州 銅仁554300;2.玉屏縣氣象局,貴州 玉屏554000;3.德江縣氣象局,貴州 德江565200;4.貴州省氣象臺(tái),貴州 貴陽(yáng)550000)
冰雹一般由較強(qiáng)雷暴產(chǎn)生,而雷暴泛指深厚的濕對(duì)流(DMC)現(xiàn)象,常伴有冰雹、龍卷、雷暴大風(fēng)、短時(shí)強(qiáng)降水等強(qiáng)對(duì)流天氣[1]。文獻(xiàn)[2]把雷暴分為地面發(fā)展雷暴(surface based thunderstorms)和高架雷暴(elevated thunderstorms),二者均可產(chǎn)生冰雹,因此可分為地面發(fā)展雷暴降雹和高架雷暴降雹,也可稱為鋒前降雹和鋒后降雹,前者較為常見,相關(guān)研究較多,而后者目前仍是強(qiáng)對(duì)流預(yù)報(bào)方面的難題之一。俞小鼎等[3]對(duì)后者高架雷暴做出了定義:近地層為穩(wěn)定的冷空氣(冷墊),有明顯的逆溫層,西南暖濕氣流沿冷墊之上爬升,雷暴是在大氣邊界層以上被觸發(fā)的,當(dāng)發(fā)展較強(qiáng)時(shí)往往產(chǎn)生冰雹。中國(guó)冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生的概率分布具有明顯的地理和日變化差異[4],而我國(guó)南方多冰雹帶位于云貴至中南地區(qū)的湖南、江西,并向北、向東南逐步遞減,最大值出現(xiàn)在貴州興仁[5]。隨著探測(cè)技術(shù)的提高,衛(wèi)星和雷達(dá)被廣泛應(yīng)用于業(yè)務(wù)工作,而資料的高時(shí)空分辨率更為研究一些中小尺度天氣系統(tǒng)提供了幫助,基于此,不少學(xué)者對(duì)冰雹的形成機(jī)制進(jìn)行了大量研究。比如通過(guò)分析多普勒雷達(dá)回波產(chǎn)品VIL 值的變化可以預(yù)測(cè)冰雹云的發(fā)展[6];研究[7]表明當(dāng)中氣旋最強(qiáng)切變中心突降時(shí)將產(chǎn)生大風(fēng)或冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣;也有不少學(xué)者從濕斜壓渦度發(fā)展、雹譜分布特征等方面對(duì)冰雹的形成做了分析[8-9]。盡管如此,冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣的臨近預(yù)報(bào)仍然最具挑戰(zhàn)性[3],Anderson 等[10]研究指出數(shù)值預(yù)報(bào)對(duì)“高架雷暴”預(yù)報(bào)不足,因?yàn)槟J降膮?shù)化方案主要集中考慮在近地面對(duì)流初始發(fā)展,而不能反映邊界層上的對(duì)流發(fā)展。從以上研究總體來(lái)看,研究者對(duì)鋒前降雹研究較多,而對(duì)鋒后降雹的研究相對(duì)較少,把兩者產(chǎn)生的冰雹天氣過(guò)程進(jìn)行對(duì)比分析也少見;另外,冰雹是貴州省銅仁市春季的主要災(zāi)害性天氣之一,每年因冰雹天氣會(huì)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸和人民生命財(cái)產(chǎn)等造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,文章把兩次大范圍冰雹過(guò)程進(jìn)行對(duì)比,特別是強(qiáng)回波高度無(wú)論是在同一次過(guò)程中不同的站點(diǎn)還是兩次過(guò)程中都明顯不同,分析得到的指標(biāo)為地方人影高炮、火箭消雹作業(yè)提供了一定的參考。
2016 年4 月2 日20—23 時(shí)(北京時(shí),下同),貴州省銅仁市石阡縣、思南縣、江口縣、碧江區(qū)(國(guó)家站)、玉屏縣5 個(gè)區(qū)縣10 幾個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同程度的出現(xiàn)冰雹、雷暴大風(fēng)和短時(shí)強(qiáng)降水等強(qiáng)對(duì)流天氣(圖1a),冰雹直徑普遍10~20 mm,個(gè)別鄉(xiāng)鎮(zhèn)冰雹直徑達(dá)45 mm[11];2016 年4 月15 日21—23 時(shí),銅仁市思南縣、德江縣、印江縣(國(guó)家站)及松桃縣4 個(gè)縣10 幾個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同程度的出現(xiàn)冰雹、雷暴大風(fēng)和短時(shí)強(qiáng)降水等強(qiáng)對(duì)流天氣(圖1b),冰雹直徑普遍5~15 mm,個(gè)別鄉(xiāng)鎮(zhèn)冰雹直徑達(dá)40 mm,持續(xù)時(shí)間3~8 min,最大小時(shí)雨量達(dá)36.8 mm[12]。從兩次冰雹落區(qū)分布來(lái)看,降雹的范圍均較大,4 月2 日夜間冰雹過(guò)程落區(qū)較15 日偏南。
4 月2 日20 時(shí),500 hPa 中高緯為兩槽一脊形勢(shì),貝加爾湖東側(cè)為一低槽,低緯南支槽位于105°E左右,貴州省銅仁市處于南支槽前西南氣流里,副高588 dagpm 線位于沿海一帶;700 hPa 上14 m/s 的西南急流位于貴州省南部,切變線位于四川—重慶北部;850 hPa 上12 m/s 的西南急流位于貴州省東部邊緣,切變線位于貴州北部—湖南北部;地面上,貴州省為熱低壓控制,其中心位于畢節(jié)市中部,中心值為1005 hPa,地面中尺度輻合線位于安順—貴陽(yáng)—銅仁南部一帶,地面冷鋒位于河套南部,銅仁市位于冷鋒前暖區(qū)里。
4 月15 日20 時(shí),500 hPa 中高緯為兩槽一脊形勢(shì),貝加爾湖南側(cè)為一低槽,槽線向南延伸至川北,槽后冷空氣南下影響貴州,副高588 dagpm 線位于沿海一帶;低緯南支槽位于100°E 左右,銅仁市處于南支槽前西南氣流里;700 hPa 西南急流位于貴州省南部邊緣,西南風(fēng)速達(dá)20 m/s,切變線位于四川中部—重慶北部一帶;850 hPa 急流位于貴州省廣西東部—湖南中部一帶,銅仁市處于西南急流左前側(cè),西南風(fēng)速14 m/s,切變線位于貴州省中部偏北一帶;地面上,地面冷鋒已壓過(guò)貴州省東北部,銅仁市受鋒后偏北冷空氣影響。
由上分析可知,兩次過(guò)程的影響系統(tǒng)均有高空槽、低層切變線和低空急流,2 日冰雹過(guò)程受地面中尺度輻合線影響,無(wú)冷空氣參與,為鋒前暖區(qū)降雹[11],而15 日冰雹過(guò)程受地面冷鋒影響,為鋒后冷區(qū)降雹[12]。
4 月2 日強(qiáng)對(duì)流發(fā)生前,地面場(chǎng)上貴州省受熱低壓控制,銅仁市位于熱低壓東北部偏南氣流中,貴州省中部一線存在一條地面中尺度輻合線。18 時(shí)至夜間,隨著高空槽的靠近,低空切變線南壓,高低層系統(tǒng)耦合性增強(qiáng),在地面中尺度輻合線附近觸發(fā)強(qiáng)對(duì)流產(chǎn)生,強(qiáng)對(duì)流沿著輻合線不斷東移,使得銅仁市石阡、思南、江口、碧江等區(qū)縣部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)先后出現(xiàn)了冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣。4 月15 日強(qiáng)對(duì)流發(fā)生前,地面氣壓場(chǎng)上貴州省南部受熱低壓控制,銅仁市位于熱低壓東北部邊沿偏北氣流中。由于地面冷鋒靠近熱低壓,使得氣壓梯度增大,在變壓風(fēng)和地面摩擦力的作用下,銅仁地面吹偏北風(fēng),地面氣溫相對(duì)較低,形成較冷的下墊面。20—23 時(shí),隨著高空槽的東移,低空切變線南壓,在鋒后冷墊之上850 hPa 切變線附近觸發(fā)強(qiáng)對(duì)流產(chǎn)生,對(duì)流風(fēng)暴沿著850 hPa 切變線東移發(fā)展。隨著地面冷鋒南壓,銅仁市德江、思南、印江及松桃縣部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)先后出現(xiàn)了冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣。
圖1 4 月2 日20—23 時(shí)(a)和15 日21—23 時(shí)(b)貴州省銅仁市降水分布與冰雹落區(qū)
以上分析可知,兩次冰雹過(guò)程觸發(fā)機(jī)制明顯不同,前者在地面中尺度輻合線附近觸發(fā),后者在850 hPa 切變線附近觸發(fā)。
干侵入指來(lái)源于對(duì)流層附近的氣流入侵到低層的現(xiàn)象[13],不少學(xué)者從相對(duì)濕度、位渦及假相當(dāng)位溫等方面對(duì)干侵入做了研究[14-15]。對(duì)2 日和15 日2 次冰雹過(guò)程分別沿著冰雹發(fā)生區(qū)域108°E 作θse剖面。從圖2 a 可知,在28°~30°N 之間只在邊界層存在一弱的鋒區(qū)結(jié)構(gòu)(θse密集區(qū),以下均指鋒區(qū)),該弱鋒區(qū)以南為暖濕空氣,可以看出有個(gè)中心值為344 K的暖濕中心。圖中θse低值區(qū)即為干空氣主體,位于27°N 附近銅仁上空650~400 hPa 附近,表明中高層有干冷空氣侵入,低中心值為328 K,這種上干冷、下暖濕的層結(jié)利于強(qiáng)對(duì)流天氣的產(chǎn)生;從垂直運(yùn)動(dòng)場(chǎng)來(lái)看,冰雹區(qū)附近從低層到高層均為上升運(yùn)動(dòng),最強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)中心出現(xiàn)在800~350 hPa,垂直運(yùn)動(dòng)速度為60×10-2Pa·s-1,在26°N、28°N 附近為2 個(gè)較強(qiáng)的下沉運(yùn)動(dòng),與上升運(yùn)動(dòng)構(gòu)成兩個(gè)次級(jí)環(huán)流,使得上升運(yùn)動(dòng)更強(qiáng),而冰雹出現(xiàn)在強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)偏北側(cè)的地面偏北風(fēng)里。
圖3b 為4 月15 日冰雹過(guò)程,可以看出在27°~28°N 邊界層存在明顯的鋒區(qū)結(jié)構(gòu),該鋒區(qū)以南為暖濕空氣,以北為北風(fēng),并逐漸轉(zhuǎn)西北風(fēng),與地面冷鋒一致;等溫線在冰雹區(qū)(三角位置)突然接地,表明近地面受冷空氣入侵,形成明顯的冷墊,地面冷鋒由27°N 附近近地面延伸至700 hPa 附近;干空氣主體位于27°N、30°N 附近上空650~400 hPa 附近,表明中高層有干冷空氣侵入;從垂直運(yùn)動(dòng)場(chǎng)來(lái)看,冰雹區(qū)附近從低層到750 hPa 為下沉運(yùn)動(dòng),700~250 hPa 位傾斜上升運(yùn)動(dòng),且上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)中心集中在550~300 hPa,最強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)中心垂直運(yùn)動(dòng)速度達(dá)180×10-2Pa·s-1,在26°N 低層、28°N 附近中低層為2 個(gè)較強(qiáng)的下沉運(yùn)動(dòng),與上升運(yùn)動(dòng)構(gòu)成兩個(gè)次級(jí)環(huán)流,使得上升運(yùn)動(dòng)更強(qiáng);干空氣的前沿就是θse暖脊的頂端,二者之間的鋒區(qū)是梯度最大濕斜壓鋒區(qū),θse隨高度減小,氣層表現(xiàn)為對(duì)流性不穩(wěn)定層結(jié),隨著冷鋒南壓,濕斜壓鋒區(qū)鋒前暖濕氣流沿著冷墊抬升,在對(duì)流層中層與干冷空氣相遇激發(fā)了強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)[16],冰雹產(chǎn)生在強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)偏北側(cè)、地面冷墊之上。
綜上可知,兩次冰雹過(guò)程中均有上干冷、下暖濕的層結(jié),利于強(qiáng)對(duì)流產(chǎn)生;2 日過(guò)程地面無(wú)冷空氣影響,強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)維持高度較高,出現(xiàn)在800~350 hPa,而15 日冰雹過(guò)程地面有冷空氣侵入,對(duì)流產(chǎn)生在邊界層頂以上,強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)出現(xiàn)在550~300 hPa,中心值比2 日冰雹過(guò)程更大。
水汽條件、抬升觸發(fā)條件和不穩(wěn)定層結(jié)是形成雷暴的3 要素,由于2 次冰雹過(guò)程貴州省銅仁市均處于低空急流左側(cè),低層水汽充足,因此主要分析不穩(wěn)定層結(jié)條件差異。朱乾根等[17]研究指出SI 指數(shù)及K 指數(shù)等能反映一個(gè)測(cè)站上空的不穩(wěn)定層結(jié),這些指數(shù)在實(shí)際業(yè)務(wù)工作中常被使用。SI 指數(shù)反映了大氣的不穩(wěn)定度,其值越小越有利于雷暴的產(chǎn)生;K 指數(shù)能反映大氣的不穩(wěn)定情況,K 指數(shù)越大,層結(jié)越不穩(wěn)定。
圖2 4 月2 日20 時(shí)(a)、15 日20 時(shí)(b)沿108°E 假相當(dāng)位溫、溫度和垂直速度剖面
表1 是貴陽(yáng)探空站(銅仁上游)和懷化探空站(銅仁下游)4 月2 日、15 日08 時(shí)和20 時(shí)幾種不穩(wěn)定指數(shù)分布情況。由表1 可知,2 日強(qiáng)對(duì)流發(fā)生前懷化探空站的SI 指數(shù)明顯減小,20 時(shí)為-4.55,K 指數(shù)達(dá)35 ℃。0 ℃層和-20 ℃層高度是業(yè)務(wù)工作中識(shí)別冰雹云特征的主要參數(shù)[18],0 ℃層高度越高,則雹塊下落時(shí)經(jīng)過(guò)暖層越厚,易融化成雨滴,不利于出現(xiàn)大冰雹,一般0 ℃層高度在600 hPa 上下;-20 ℃層高度表示中高層冷空氣入侵,高度一般在400 hPa 左右時(shí)有利于冰雹生成。廖曉龍等[19]分析指出當(dāng)0 ℃層與-20 ℃層之間的厚度較小時(shí),說(shuō)明中層不穩(wěn)定,更利于冰雹形成。銅仁南部強(qiáng)對(duì)流發(fā)生前,懷化站0 ℃層高度在4500 m 左右,-20 ℃層高度在7000 m左右,0 ℃層與-20 ℃層之間的厚度較小,有利于冰雹產(chǎn)生。
15 日強(qiáng)對(duì)流發(fā)生前貴陽(yáng)和懷化探空站的K 指數(shù)都明顯增加,20 時(shí)懷化K 指數(shù)達(dá)38 ℃,有利于成片雷暴產(chǎn)生;銅仁強(qiáng)對(duì)流發(fā)生前懷化SI 指數(shù)較小,20 時(shí)為-4.31 ℃,有發(fā)生強(qiáng)雷暴的可能;強(qiáng)對(duì)流發(fā)生前,貴陽(yáng)和懷化站08—20 時(shí)0 ℃層高度升高,說(shuō)明低層暖層變厚,能量積累增多,0 ℃層高度均在4500 m左右;而-20 ℃層高度08—20 時(shí)降低,說(shuō)明高層冷層加深,-20 ℃層高度在7500 m 左右,0 ℃層與-20 ℃層之間的厚度變小,中層不穩(wěn)定增強(qiáng),更有利于冰雹形成。
由以上分析可知,2 日過(guò)程SI 指數(shù)較4 月15日過(guò)程更有利,于冰雹形成0 ℃層厚度比-20 ℃層的厚度更淺,中層不穩(wěn)定更強(qiáng)。
在深厚的濕對(duì)流環(huán)境中,對(duì)流有效位能(CAPE)是一個(gè)與環(huán)境聯(lián)系最為密切的熱力學(xué)變量,已被廣大學(xué)者使用。CAPE 值是一個(gè)潛在的能量,當(dāng)有觸發(fā)條件時(shí),其能量才會(huì)釋放出來(lái),才有利于對(duì)流的發(fā)展。從懷化20 時(shí)探空?qǐng)D(圖3a)可知,2 日當(dāng)銅仁西部對(duì)流發(fā)生前,懷化的CAPE 值為1 382.5 J·kg-1,潛在的不穩(wěn)定能量非常大,同時(shí)干層較厚,高層300~550 hPa、500~750 hPa 均為干層,而濕層相對(duì)較淺,只出現(xiàn)在850 hPa 附近,“上干下濕”的不穩(wěn)定層結(jié)有利于強(qiáng)對(duì)流的產(chǎn)生。垂直風(fēng)切變是強(qiáng)對(duì)流維持發(fā)展的重要條件,陳關(guān)清等[20]分析得出銅仁區(qū)域冰雹發(fā)生時(shí)垂直風(fēng)切變?cè)?×10-3s-1以上,計(jì)算可知銅仁區(qū)域垂直風(fēng)切變>8×10-3s-1,最大達(dá)到8.5×10-3s-1[11]。
表1 2016 年4 月2 日、15 日08 時(shí)及20 時(shí)貴陽(yáng)和懷化探空站各項(xiàng)指數(shù)
圖3 2016 年4 月2 日(a)、15 日20 時(shí)(b)懷化探空?qǐng)D(單位:s-1)
15 日當(dāng)銅仁西部對(duì)流發(fā)生前,懷化的CAPE 值為22.6 J·kg-1(圖3b),潛在的不穩(wěn)定能量非常小。由于雷暴是在邊界層頂觸發(fā),假設(shè)抬升點(diǎn)從850 hPa開始,通過(guò)訂正后懷化探空資料顯示CAPE 值為932.1 J·kg-1(圖中網(wǎng)格狀面積),對(duì)流有效位能明顯比未訂正過(guò)的大很多,這說(shuō)明強(qiáng)對(duì)流發(fā)生前仍具有較大的對(duì)流有效位能。邊界層925 hPa 附近為東北風(fēng),地面有冷空氣影響,即為高架雷暴產(chǎn)生的冷墊。此外,中層500 hPa 附近較干,低層濕層較厚,“上干下濕”的不穩(wěn)定層結(jié)有利于強(qiáng)對(duì)流的產(chǎn)生。地面至6 km 高度的垂直風(fēng)切變非常大,計(jì)算得出銅仁區(qū)域垂直風(fēng)切變>9×10-3s-1,南部最大達(dá)到11×10-3s-1[12]。
對(duì)比兩次冰雹過(guò)程可知,相同點(diǎn)是:“上干下濕”不穩(wěn)定層結(jié)為兩次冰雹提供了有利的環(huán)境,2 日冰雹過(guò)程干層更深厚,15 日冰雹過(guò)程垂直風(fēng)切變更大;不同點(diǎn)是:兩次過(guò)程的能量條件不同,2 日冰雹過(guò)程的CAPE 值達(dá)1 382.5 J·kg-1,而15 日冰雹過(guò)程從逆溫層頂訂正后CAPE 值為932.1 J·kg-1,仍然具有較大的不穩(wěn)定能量。
4 月2 日19 時(shí)40 分,貴州省銅仁市西部石阡縣境內(nèi)已形成南北帶狀回波,存在2 個(gè)>50 dBZ 的強(qiáng)中心,未來(lái)將發(fā)展東移;19 時(shí)56 分,2 個(gè)強(qiáng)回波之間一個(gè)新的對(duì)流單體生成并加強(qiáng)發(fā)展;20 時(shí)17 分3個(gè)對(duì)流單體風(fēng)暴側(cè)向排列形成完整的弓形回波(圖4a),且南端的對(duì)流單體回波強(qiáng)度達(dá)55 dBZ,徑向方向出現(xiàn)了弱的“三體散射長(zhǎng)釘”特征[11]。強(qiáng)回波沿途經(jīng)過(guò)江口縣和銅仁城區(qū)(圖4c),導(dǎo)致多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)冰雹。圖4b 為沿圖4a 中南部的強(qiáng)對(duì)流單體徑向組合反射率因子垂直剖面,可以明顯看出,有界弱回波區(qū)特征明顯,>50 dBZ 的強(qiáng)回波頂高度延伸至10 km左右,在-20 ℃層之上,>60 dBZ 的強(qiáng)回波質(zhì)心在4 km 左右,強(qiáng)回波發(fā)展深厚,有利于冰雹的形成。
圖4 4 月2 日20 時(shí)17 分銅仁雷達(dá)組合反射率(a)、強(qiáng)回波中心剖面(b)、弓形回波移動(dòng)方向(d)及4 月15日20 時(shí)39 分銅仁雷達(dá)組合反射率(d)、其強(qiáng)回波中心剖面(e)、21 時(shí)05 分(f)組合反射率(單位:dBZ)
4 月15 日20 時(shí)24 分,貴州省銅仁市西部思南境有團(tuán)狀回波形成,強(qiáng)中心值超過(guò)50 dBZ。團(tuán)狀回波在其東移過(guò)程中不斷有新的對(duì)流單體生成、發(fā)展、消亡,形成有組織的多單體風(fēng)暴。團(tuán)狀回波從西部思南縣境內(nèi)加強(qiáng)發(fā)展東移,沿途經(jīng)過(guò)印江縣(縣城)和松桃縣,導(dǎo)致多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)先后出現(xiàn)冰雹[12]。圖4d 為20時(shí)39 分思南縣鸚鵡溪鎮(zhèn)降雹區(qū)組合反射率因子,可以明顯看出,團(tuán)狀回波由3 個(gè)強(qiáng)回波橫向排列組成,中心值>55 dBZ,對(duì)其強(qiáng)中心做剖面(圖4e)可知,3塊強(qiáng)回波依次排列,懸在4 km 高度之上,最后側(cè)的強(qiáng)回波質(zhì)心較高,有界弱回波區(qū)特征明顯,前側(cè)的回波質(zhì)心逐步降低,形成有組織的多單體風(fēng)暴,使強(qiáng)對(duì)流得以維持;圖4f 是印江郎溪鄉(xiāng)鎮(zhèn)的降雹區(qū)回波垂直剖面,可以看出超過(guò)50 dBZ 的強(qiáng)回波頂高度都延伸至8 km 以上,超過(guò)-20 ℃層,超過(guò)55 dBZ 的強(qiáng)回波質(zhì)心在6 km 左右,對(duì)流回波柱密實(shí)而深厚,而超過(guò)50 dBZ 強(qiáng)回波底高度在2 km 左右。
綜上可知,2 日冰雹過(guò)程由多個(gè)對(duì)流單體組成弓形回波,每個(gè)對(duì)流單體強(qiáng)度大;強(qiáng)對(duì)流回波從近地面發(fā)展至10 km 左右高度;“三體散射長(zhǎng)釘”和有界弱回波區(qū)等特征明顯。而4 月15 日冰雹過(guò)程多個(gè)對(duì)流單體橫向排列形成有組織的多單體風(fēng)暴,回波質(zhì)心較高,有界弱回波區(qū)特征明顯;對(duì)流回波柱密實(shí)而深厚,大于50 dBZ 強(qiáng)回波底高度在2 km 左右,具有高架對(duì)流的特征。
文章選用貴州銅仁兩次大范圍的冰雹天氣過(guò)程,從降雹的雷暴種類、環(huán)流形勢(shì)、觸發(fā)機(jī)制、物理量、雷達(dá)回波特征等方面進(jìn)行了對(duì)比分析,得出結(jié)論如下。
(1)對(duì)比分析2 次冰雹過(guò)程可知,4 月2 日過(guò)程主要影響系統(tǒng)為高空槽、低層切變線、低空急流和地面中尺度輻合線,而4 月15 日為高空槽、低層切變線、低空急流和地面冷鋒;兩次降雹天氣觸發(fā)條件不同,2 日冰雹過(guò)程由地面中尺度輻合線觸發(fā)對(duì)流,而15 日過(guò)程在850 hPa 切變線附近觸發(fā)。
(2)2 次冰雹過(guò)程均由中高層干冷氣流疊加于低層的暖濕氣流之上,形成“上干下濕”的不穩(wěn)定層結(jié),利于激發(fā)強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng);2 日過(guò)程強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)維持高度較高,出現(xiàn)在800~350 hPa,而15 日冰雹過(guò)程地面有相對(duì)較強(qiáng)的冷空氣侵入,且地面有冷墊形成,強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)主要出現(xiàn)在中高層550~300 hPa,中心值強(qiáng)度比2 日冰雹過(guò)程更大。
(3)對(duì)比2 次冰雹過(guò)程可知,2 日冰雹過(guò)程的CAPE 值達(dá)1382.5 J·kg-1,而15 日冰雹過(guò)程從逆溫層頂訂正后CAPE 值為932.1 J·kg-1,仍然具有較大的不穩(wěn)定能量;2 日冰雹過(guò)程銅仁區(qū)域垂直風(fēng)切變較大為8×10-3s-1,而15 日冰雹過(guò)程達(dá)11×10-3s-1。
(4)4 月2 日冰雹過(guò)程多個(gè)對(duì)流單體側(cè)向排列形成弓形回波,強(qiáng)對(duì)流回波從近地面發(fā)展至10 km左右高度,屬于地面發(fā)展雷暴降雹類型;“三體散射長(zhǎng)釘”和有界弱回波區(qū)等特征明顯;而4 月15 日冰雹過(guò)程多個(gè)對(duì)流單體橫向排列形成有組織的多單體風(fēng)暴,回波質(zhì)心較高,有界弱回波區(qū)特征明顯;對(duì)流回波柱密實(shí)而深厚,>50 dBZ 強(qiáng)回波底高度在2 km左右,具有高架對(duì)流的特征。這些指標(biāo)對(duì)短臨預(yù)報(bào)預(yù)警工作及人影防雹作業(yè)工作具有一定指導(dǎo)意義。