華雯麗，楊曉霞，田雪珊，李恬，宋嘉佳，張磊

(1.復(fù)旦大學(xué)大氣與海洋科學(xué)系，上海200438；2.山東省氣象臺，濟南250031；3.山東省濟南市氣象臺，濟南250021)

引 言

雷暴大風(fēng)是一種強對流天氣，突發(fā)性強，范圍小，時間短，陣風(fēng)風(fēng)力常在8級以上，并伴有雷電，造成的災(zāi)害特別嚴(yán)重，是目前天氣預(yù)報預(yù)警中的重點和難點之一。近年來，氣象衛(wèi)星和天氣雷達對強對流天氣的監(jiān)測技術(shù)有了較快發(fā)展，對雷暴大風(fēng)等強對流天氣短時臨近預(yù)警能力雖然有所提高，但短期預(yù)報準(zhǔn)確率仍較低，強對流出現(xiàn)時間和落區(qū)一直是天氣預(yù)報中的難題。強對流天氣產(chǎn)生在大尺度環(huán)流背景下，分析其影響系統(tǒng)和發(fā)生的環(huán)境物理量特征以及制作潛勢預(yù)報，是準(zhǔn)確預(yù)報雷暴大風(fēng)的前提。國內(nèi)外專家學(xué)者對強對流天氣的環(huán)境條件和形成機制進行了大量研究，取得一系列成果。Johns和Hirt(1987)的研究表明，美國25%的颮線產(chǎn)生在500 hPa西北氣流影響下，且與地面鋒面密切相關(guān)，與靜止鋒相關(guān)的颮線占76%。丁一匯等(1982)研究表明，華北颮線主要產(chǎn)生在500 hPa槽后。鄭永光等(2007)分析了華北暖季對流性天氣的氣候背景。何立富等(2011)還建立了不同種類強對流的環(huán)境模型。根據(jù)強對流的形成機制，國內(nèi)外氣象專家歸納了若干代表大氣溫濕和動力特征的物理診斷量參數(shù)，并將其應(yīng)用到強對流天氣分析和預(yù)報。相關(guān)研究表明(Johns and Hir，1987；Johns et al.，1990；Evans and Doswell，2001；Coniglio et al.，2004)，美國區(qū)域性雷暴大風(fēng)(簡稱Derecho)常產(chǎn)生在抬升指數(shù)(LI)平均值為-9℃、對流有效位能(CAPE)＞2 400 J·kg-1、地面露點溫度＞20℃、中低層水平風(fēng)垂直切變較大的區(qū)域，但強對流風(fēng)暴發(fā)生區(qū)域的不穩(wěn)定度和風(fēng)切變的變化范圍很大。國內(nèi)，樊李苗和俞小鼎(2013)、費海燕等(2016)的研究表明中國產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的環(huán)境參數(shù)在區(qū)域上有較大不同。各地較多氣象專家將本地產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的天氣系統(tǒng)歸納成典型流型，并與環(huán)境物理診斷量相結(jié)合，用于天氣分析與預(yù)報中(劉玉玲，2003；梁愛民等，2006；秦麗等，2006；葉愛芬等，2006；廖曉農(nóng)，2009；鄭永光等，2010；雷蕾等，2011；嚴(yán)仕堯等，2013；張一平等，2013，2014；許愛華等，2014；楊曉霞等，2014，2019；許東蓓等，2015；楊新林等，2017；高曉梅等，2018；呂曉娜等，2020；楊曉亮等，2020)。這些研究為配料法和多指標(biāo)疊套法的潛勢預(yù)報(俞小鼎，2011)提供了技術(shù)支撐。

山東省位于中緯度地區(qū)，東臨黃、渤海，西接華北平原，屬于暖溫帶季風(fēng)氣候。山東半島(以下簡稱半島)突出于黃、渤海之間，受海洋影響較大，大氣溫濕特征與西部內(nèi)陸不同，春季半島地區(qū)低層大氣比西部內(nèi)陸地區(qū)增溫慢、溫度低，大氣垂直穩(wěn)定度低，但半島地區(qū)風(fēng)大、水汽充足，產(chǎn)生對流的水汽和動力條件優(yōu)于內(nèi)陸。為了進一步揭示各季節(jié)各類天氣系統(tǒng)影響下山東內(nèi)陸和半島地區(qū)產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的物理診斷量特征，本文在研究山東省產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的天氣系統(tǒng)和物理量參數(shù)的基礎(chǔ)上(楊曉霞等，2014，2019)，選取2009—2016年4—9月山東省雷暴大風(fēng)個例，根據(jù)天氣系統(tǒng)對其進行分型，并采用百分位方法，對不同類型雷暴大風(fēng)物理診斷量的臨界值特征進行分析，以期為今后做好雷暴大風(fēng)潛勢預(yù)報提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料說明

本文所用資料包括:(1)2009—2016年4—9月山東省123個國家氣象觀測站資料；(2)濟南(章丘)、徐州、青島、成山頭(榮成)、邢臺、鄭州探空站資料；(3)MICAPS氣象業(yè)務(wù)平臺天氣圖和T-log p圖中物理量參數(shù)。山東內(nèi)陸和半島地區(qū)的劃分及探空站位置見圖1a，內(nèi)陸探空資料以濟南(章丘)和徐州探空站資料為主，以邢臺和鄭州探空站資料作為補充和參考；半島探空資料以青島和成山頭(榮成)探空站數(shù)據(jù)為主。

在分析有關(guān)物理量參數(shù)時，選取雷暴大風(fēng)前最近探空時次和雷暴大風(fēng)期間探空時次的探空資料，若雷暴大風(fēng)發(fā)生在白天，用08時探空資料，若對流能量很低時，則用14時地面資料進行訂正；若雷暴大風(fēng)發(fā)生在夜間，用20時探空資料。

1.2 研究方法

本文以20時(北京時，下同)為日界，將一次雷暴大風(fēng)過程定義為在山東內(nèi)陸地區(qū)出現(xiàn)3站以上、半島地區(qū)(即青島、煙臺、威海所轄區(qū)域)出現(xiàn)2站以上成片的平均風(fēng)(10 min)≥6級(10.8 m·s-1)或陣風(fēng)(瞬時風(fēng))≥7級(13.9 m·s-1，至少有一站≥8級或17.2 m·s-1)，且伴有雷電；如果雷暴大風(fēng)從下午跨越20時延續(xù)到夜間，也只統(tǒng)計為一次雷暴大風(fēng)過程。按照上述定義，統(tǒng)計得到山東省2009—2016年4—9月全省共發(fā)生205次雷暴大風(fēng)過程，其中內(nèi)陸地區(qū)159次、半島地區(qū)46次；7月最多，全省65例，內(nèi)陸52例，半島13例(圖1b)，6月與8月相當(dāng)，9月最少，僅9例。

圖1 山東省內(nèi)陸區(qū)、半島區(qū)劃分(以棕色虛線為分界)與探空站(藍(lán)色圓點所示)分布(a)，以及2009—2016年4—9月內(nèi)陸、半島和全省的雷暴大風(fēng)次數(shù)(b)Fig.1(a)Distribution of the sounding stations (shown by blue dots) in Shandong Province and (b) the number of thunderstorm gales in inland area,peninsula area and whole province of Shandong between April and September from 2009 to 2016. In (a), the brown dashed line denotesthe dividing line between inland area and peninsula area of Shandong.

本文以500 hPa代表大氣中高層、850 hPa代表大氣中低層、海平面代表近地面。首先，應(yīng)用探空站資料，并借助MICAPS平臺資料，對500 hPa、850 hPa和海平面氣壓場中產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的天氣系統(tǒng)進行分類歸型。然后，分析在500 hP各類系統(tǒng)影響下低層850 hPa和地面天氣系統(tǒng)的配置特征。

另外，有關(guān)物理診斷量參數(shù)是應(yīng)用各探空站資料和MICAPS業(yè)務(wù)平臺資料查算得到。在統(tǒng)計分析各種天氣系統(tǒng)類型影響下物理診斷量參數(shù)的同時，采用百分位法(高曉梅等，2018；王婷波等，2020；王亞男等，2020)確定各種類型雷暴大風(fēng)的物理診斷量臨界值，將各物理診斷量的樣本值從小到大進行排列，統(tǒng)計最小值、最大值、平均值和30%、50%和70%分位值，并制成箱線圖；將30%或70%分位值作為臨界值，當(dāng)大于或小于臨界值時，有70%的樣本均包括在其內(nèi)，滿足臨界值的樣本個例數(shù)達到70%，即表示對樣本的概括率達到70%。

2 雷暴大風(fēng)的天氣學(xué)分型

2.1 基于500 hPa天氣系統(tǒng)的雷暴大風(fēng)分型

基于500 hPa天氣影響系統(tǒng)（除臺風(fēng)系統(tǒng)外），山東省雷暴大風(fēng)主要受西風(fēng)槽和副高邊緣影響，在西風(fēng)槽影響時，雷暴大風(fēng)產(chǎn)生在槽前或槽后，根據(jù)雷暴大風(fēng)出現(xiàn)在槽前或槽后的位置，其又分為槽前型和槽后型雷暴大風(fēng)(楊曉霞等，2014)。本研究將冷渦南部槽和橫槽均歸為低槽，將槽前偏南氣流中的雷暴大風(fēng)歸為槽前型；將槽底和槽后偏北氣流影響下的雷暴大風(fēng)歸為槽后型；將受西太平洋副熱帶高壓(以下簡稱副高)西部邊緣偏南氣流或切變線影響的雷暴大風(fēng)歸為副高邊緣型。按照上述雷暴大風(fēng)歸類標(biāo)準(zhǔn)，對山東省各型雷暴大風(fēng)的環(huán)流特征和雷暴大風(fēng)落區(qū)進行了歸納(圖2)。

圖2 山東省槽前型(a)、槽后型(b)、副高邊緣型(c)雷暴大風(fēng)過程500 hPa天氣系統(tǒng)以及850 hPa與地面系統(tǒng)的配置(綠色陰影區(qū)為雷暴大風(fēng)區(qū))Fig.2 Configuration of synoptic systems at 500 hPa, 850 hPa and surface levels when (a) pre-trough pattern, (b) post-trough pattern and (c) around subtropical high pattern thunderstorm gales occur in Shandong Province. The green shadow area marks the thunderstorm gale area.

槽前型和副高邊緣型雷暴大風(fēng)產(chǎn)生在深厚的偏南暖濕氣流中，與低層暖濕空氣的作用密切相關(guān)，大氣層結(jié)不穩(wěn)定主要由低層增暖增濕高于中高層所致，對流觸發(fā)機制主要是低層風(fēng)場輻合或冷暖空氣匯合產(chǎn)生上升運動觸發(fā)對流不穩(wěn)定能量釋放，繼而產(chǎn)生強對流，雷暴大風(fēng)主要為對流云團中從高空下沖的干冷空氣；槽后型雷暴大風(fēng)的形成與中高層干冷空氣密切相關(guān)，大氣層結(jié)不穩(wěn)定主要由中高層干冷空氣疊加在低層暖濕氣流之上所致，對流觸發(fā)機制為中高層干冷空氣侵入與低層風(fēng)場輻合產(chǎn)生上升運動觸發(fā)對流不穩(wěn)定能量釋放，并產(chǎn)生強對流，中高層侵入的干冷空氣與對流云團中下沉的干冷空氣共同作用造成雷暴大風(fēng)。

4—6月山東主要受西風(fēng)帶系統(tǒng)影響，產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的天氣系統(tǒng)主要是西風(fēng)槽，且槽后型明顯多于槽前型。內(nèi)陸4月槽后型占79%(圖3a)，6月槽后型占69%；半島6月槽后型占63%(圖3b)，5月槽后型占60%。

圖3 2009—2016年4—9月山東省內(nèi)陸(a)和半島(b)地區(qū)槽后型、槽前型、副高邊緣型雷暴大風(fēng)次數(shù)各月比率Fig.3 Monthly ratioof thefrequency of pre-trough pattern,post-trough pattern and around subtropical high pattern thunderstormgales in(a)inland and(b)peninsulaareas of Shandongbetween April and September from 2009 to2016.

夏季7—8月，山東受西風(fēng)槽和副熱帶高壓的共同影響，發(fā)生在偏南氣流中的雷暴大風(fēng)較多，內(nèi)陸地區(qū)在7月占71.2%，8月占80.6%，半島地區(qū)在7月占84.6%，8月占100%。槽前型最多，7、8月在內(nèi)陸地區(qū)分別為40%和64%(圖3a)，在半島地區(qū)分別為69%和100%(圖3b)；副高邊緣型在7月較多，內(nèi)陸地區(qū)為31%，半島地區(qū)為15%；槽后型最少，內(nèi)陸地區(qū)7、8月分別為29%和19%(圖3a)；半島地區(qū)7月為15%，8月為0(圖3b)。

9月隨著副高減弱南撤，山東進入秋季，主要受西風(fēng)帶環(huán)流影響，產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的天氣系統(tǒng)為西風(fēng)槽型，雷暴大風(fēng)主要產(chǎn)生在槽前，內(nèi)陸地區(qū)槽前型占80%(圖3a)，半島地區(qū)槽前型占75%(圖3a)。

2.2 基于850 hPa天氣系統(tǒng)的雷暴大風(fēng)分類

產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的850 hPa中尺度天氣系統(tǒng)較為復(fù)雜，參考山東省強降水影響系統(tǒng)分型法(楊曉霞，2018)，根據(jù)雷暴大風(fēng)落區(qū)與850 hPa天氣系統(tǒng)的位置關(guān)系，將產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的850 hPa天氣系統(tǒng)歸納為切變線輻合、偏南氣流輻合和偏北氣流輻合3種類型，各類在輻合區(qū)均有暖舌或暖平流相配合。

(1)切變線輻合類。此類系統(tǒng)產(chǎn)生的雷暴大風(fēng)最多，包括冷式切變線輻合、暖式切變線輻合、低渦環(huán)流中心東部切變線輻合、倒槽式切變線輻合和較弱風(fēng)向切變輻合類。冷式切變線輻合和倒槽式切變線輻合類，其雷暴大風(fēng)主要發(fā)生在偏南氣流一側(cè)。

(2)偏南氣流輻合類。包括風(fēng)向側(cè)向輻合和風(fēng)速輻合類，4—6月主要為槽前偏南氣流輻合類，7—8月主要為副高邊緣偏南氣流輻合類，9月無此類雷暴大風(fēng)。

(3)偏北氣流輻合類。主要是偏北氣流前部輻合產(chǎn)生的雷暴大風(fēng)，這種類型很少。

2.3 基于地面天氣系統(tǒng)的雷暴大風(fēng)分類

產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的近地面天氣系統(tǒng)也較復(fù)雜，根據(jù)海平面氣壓場中系統(tǒng)與雷暴大風(fēng)的位置關(guān)系,將產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的地面天氣系統(tǒng)主要歸納為6種類型。

(1)冷鋒前部暖區(qū)類。近地面層有冷鋒東移南下時，在冷鋒前部暖區(qū)產(chǎn)生強對流，造成雷暴大風(fēng)。冷鋒包括蒙古氣旋和東北氣旋南部的冷鋒。

(2)倒槽區(qū)類。倒槽包括從南向北伸的倒槽和從西向東伸的倒槽，雷暴大風(fēng)產(chǎn)生在倒槽頂部或倒槽中。

(3)低壓槽區(qū)類。發(fā)生雷暴大風(fēng)的低壓槽區(qū)是指低壓槽區(qū)或中心區(qū)，不包括冷鋒前部的低壓槽區(qū)。

(4)氣旋中心東部類。主要是指受黃河氣旋、黃淮氣旋、江淮氣旋影響時在氣旋中心東部的暖區(qū)發(fā)生的雷暴大風(fēng)。

(5)高壓西部類。在入海高壓西部或副高西部的偏南氣流中均可出現(xiàn)雷暴大風(fēng)，4—6月和9月雷暴大風(fēng)主要發(fā)生在入海高壓西部，夏季7—8月雷暴大風(fēng)主要發(fā)生在副高西部。

(6)均壓區(qū)類。雷暴大風(fēng)發(fā)生在地面氣壓分布較為均勻的形勢下，氣壓梯度很小，這種類型發(fā)生較少，只出現(xiàn)在山東內(nèi)陸地區(qū)。

2.4 500 hPa槽前型雷暴大風(fēng)的低層和地面天氣系統(tǒng)特征

2.4.1 低層(850 hPa)天氣系統(tǒng)特征

統(tǒng)計2009—2016年4—9月山東省內(nèi)陸和半島地區(qū)槽前型低層(850 hPa)各類雷暴大風(fēng)次數(shù)及其比率可知(圖4)，山東內(nèi)陸地區(qū)(圖4a)，500 hPa槽前型850 hPa低層切變線輻合類雷暴大風(fēng)(簡稱槽前型切變線輻合類，下同)次數(shù)在4—6月和9月較多，其比率為70%～100%，其中，4月高達100%；7、8月較少，其比率均為52%；槽前型偏南氣流輻合類雷暴大風(fēng)次數(shù)7—8月較多，其比率均為48%；槽前型偏北氣流輻合類雷暴大風(fēng)在山東內(nèi)陸地區(qū)很少發(fā)生，僅在5月出現(xiàn)1次，占10%。

圖4 2009—2016年4—9月山東省內(nèi)陸(a,c)和半島地區(qū)(b,d)槽前型低層850 hPa(a,b)和地面(c,d)各類雷暴大風(fēng)次數(shù)的比率Fig.4 Frequency (unit: %) of different types of pre-trough pattern thunderstorm gales in (a, c) inland and (b, d) peninsula areas of Shandongbased on synoptic systems in (a, b) 850 hPa and (c, d) surface layers between April and September from 2009 to 2016.

與其內(nèi)陸地區(qū)不同，山東半島地區(qū)(圖4b)槽前型偏南氣流輻合類雷暴大風(fēng)發(fā)生較多，此類雷暴大風(fēng)4—6月和8月各月的比率在66.7%～100%之間。7月和9月切變線輻合類雷暴大風(fēng)較多，其比率分別為56%和67%。偏北氣流輻合類僅在9月出現(xiàn)1次，其占比為33.3%。

2.4.2 地面天氣系統(tǒng)特征

圖4c、d給出2009—2016年4—9月山東省內(nèi)陸和半島地區(qū)500 hPa槽前型地面各類雷暴大風(fēng)次數(shù)及其比率。從中可見，山東內(nèi)陸地區(qū)(圖4c)，4月和9月槽前型冷鋒前部暖區(qū)類雷暴大風(fēng)出現(xiàn)次數(shù)最多，其比率分別為67%和75%；5月槽前型氣旋中心東部類雷暴大風(fēng)出現(xiàn)次數(shù)最多，比率為40%；6月槽前型倒槽區(qū)類雷暴大風(fēng)次數(shù)最多，比率高達60%；8月槽前型低壓槽區(qū)類雷暴大風(fēng)次數(shù)最多，比率為52%。而在半島地區(qū)(圖4d)，5月和9月發(fā)生次數(shù)最多的是槽前型冷鋒前部暖區(qū)類雷暴大風(fēng)，比率分別達到75%和100%；6月出現(xiàn)的槽前型雷暴大風(fēng)主要為冷鋒前部暖區(qū)類、低壓槽區(qū)類和倒槽區(qū)類；7月出現(xiàn)的槽前型雷暴大風(fēng)主要為氣旋中心東部類和倒槽區(qū)類；8月槽前型雷暴大風(fēng)多為冷鋒前部暖區(qū)類、低壓槽區(qū)類和高壓西部類；而槽前型氣旋中心東部類雷暴大風(fēng)主要出現(xiàn)在4—5月和7月，高壓西部類雷暴大風(fēng)主要出現(xiàn)在4月和7—8月。

2.5 500 hPa槽后型雷暴大風(fēng)的低層和地面天氣系統(tǒng)特征

2.5.1 低層(850 hPa)天氣系統(tǒng)特征

槽后型雷暴大風(fēng)的850 hPa影響系統(tǒng)與槽前型不同，2009—2016年4—9月山東省內(nèi)陸和半島槽后型低層(850 hPa)各類雷暴大風(fēng)次數(shù)及其比率的統(tǒng)計結(jié)果見圖5 。山東內(nèi)陸地區(qū)(圖5a)，4月槽后型偏南氣流輻合類雷暴大風(fēng)次數(shù)最多，比率為45.5%；5—9月切變線影響類雷暴大風(fēng)較多，其比率在57%～100%之間，9月高達100%。半島地區(qū)(圖5b)，5月偏南氣流輻合類雷暴大風(fēng)發(fā)生最多，比率為67%，6月切變線輻合類最多，比率高達80%，9月主要為偏南氣流輻合類。

圖5同圖4，但為槽后型Fig.5 Sameas Fig.4,but for post-trough pattern.

2.5.2 地面天氣系統(tǒng)特征

統(tǒng)計結(jié)果表明，2009—2016年4—9月山東內(nèi)陸地區(qū)，4、5月槽后型冷鋒前部暖區(qū)類雷暴大風(fēng)次數(shù)最多，比率分別為36%和60%；6月倒槽區(qū)類雷暴大風(fēng)次數(shù)最多，比率為50%；8月冷鋒前部暖區(qū)類、均壓區(qū)類雷暴大風(fēng)發(fā)生較多，其比率均為43%；9月發(fā)生的雷暴大風(fēng)主要為均壓區(qū)類，比率為100%(圖5c)。而同期半島地區(qū)，4月槽后型倒槽區(qū)類、高壓西部類雷暴大風(fēng)次數(shù)占比率均為50%；5、6、9月出現(xiàn)的槽后型雷暴大風(fēng)主要是冷鋒前部暖區(qū)類，其比率為60%～100%不等(圖5d)。

2.6 500 hPa副高邊緣型雷暴大風(fēng)的低層和地面天氣系統(tǒng)特征

圖6是2009—2016年4—9月山東全省副高邊緣型低層(850 hPa)和地面各類雷暴大風(fēng)次數(shù)占比統(tǒng)計結(jié)果。從中可見，副高邊緣型雷暴大風(fēng)僅在7—8月出現(xiàn)，其中內(nèi)陸22例、半島2例。由于半島個例很少，所以在低層和地面影響系統(tǒng)分類時，沒有按內(nèi)陸和半島分別統(tǒng)計。低層7—8月只出現(xiàn)了切變線輻合類和偏南氣流輻合類雷暴大風(fēng)(圖6a)，7月兩類雷暴大風(fēng)各占50%；8月，以偏南氣流輻合類雷暴大風(fēng)為主，比率為67%。副高邊緣型雷暴大風(fēng)在7—8月地面出現(xiàn)了5類天氣系統(tǒng)(圖6b)，其中，7月倒槽區(qū)類雷暴大風(fēng)次數(shù)最多，比率為44.4%；8月則冷鋒前部暖區(qū)類和低壓槽區(qū)類雷暴大風(fēng)相對較多，各占33%。

圖6 2009—2016年4—9月山東全省副高邊緣型低層850 hPa(a)和地面(b)各類雷暴大風(fēng)次數(shù)的比率Fig.6 Frequency (unit: %) of different types of around subtropical high pattern thunderstorm gales in Shandong Province based on synoptic systemsin (a) 850 hPa and (b) surface layers between April and September from 2009 to 2016.

3 產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的物理診斷量統(tǒng)計分析

文中代表大氣熱力穩(wěn)定度、溫濕和動力綜合特征及風(fēng)垂直切變的各物理診斷量的計算公式及物理意義見文獻(壽紹文等，2003；胡欣等，2001；劉健文等；2005)。其中，代表大氣熱力穩(wěn)定度的物理量包括對流有效位能(CAPE)、K指數(shù)、沙氏指數(shù)(SI)、抬升指數(shù)(LI)、850 hPa與500 hPa溫差(ΔT850-500)和700 hPa與850 hPa假相當(dāng)位溫差(Δθse700-850)；代表大氣溫濕和動力綜合特征的物理量包括風(fēng)暴強度指數(shù)(SSI)、強天氣威脅指數(shù)(SWEAT)和大風(fēng)指數(shù)(WI)；反映風(fēng)垂直切變的物理量包括850 hPa風(fēng)向(Vd850)、500 hPa與850 hPa風(fēng)速差(ΔV500-850)。山東內(nèi)陸和半島地區(qū)熱力和水汽條件不同，致使產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的物理量也有差別，且不同季節(jié)其物理量差別較大(楊曉霞等，2014；2019)。本文將山東分為內(nèi)陸地區(qū)和半島地區(qū)，對不同季節(jié)500 hPa各天氣系統(tǒng)類型產(chǎn)生的雷暴大風(fēng)的診斷量特征進行分析，統(tǒng)計各診斷量的最大值、最小值、平均值和30%、50%、70%分位值。將百分位值對樣本的概括率達到70%作為各時段各類型雷暴大風(fēng)診斷量的臨界值。考慮到山東6月處于春夏之交，內(nèi)陸地區(qū)雷暴大風(fēng)發(fā)生較多，對其單獨統(tǒng)計。半島地區(qū)，7—8月以槽前型雷暴大風(fēng)為主，槽后型很少(僅3例)，統(tǒng)計為半島槽前型和槽后型；半島地區(qū)副高邊緣型雷暴大風(fēng)也很少(僅2例)，因此不區(qū)分內(nèi)陸和半島，均統(tǒng)計為全省副高邊緣型。9月雷暴大風(fēng)次數(shù)較少，以槽前型為主(槽后型僅2例)，所以對9月不分區(qū)域統(tǒng)計為全省槽前型和槽后型。根據(jù)上述規(guī)定進行統(tǒng)計，山東省不同時段各類型雷暴大風(fēng)樣本數(shù)為:內(nèi)陸地區(qū)，4—5月槽后型21例、槽前型13例，6月槽后型22例、槽前型10例，7—8月槽后型22例、槽前型42例；半島地區(qū)，4—6月槽后型13例、槽前型10例，7—8月槽前型16例、槽后型3例；全省，7—8月副高邊緣型22例(其中內(nèi)陸20例、半島2例)，9月槽前型7例、槽后型2例。

3.1 大氣熱力穩(wěn)定度分析

3.1.1 對流有效位能(CAPE)

CAPE代表大氣中的對流不穩(wěn)定能量，其值越大表明越有利于產(chǎn)生對流。從山東各型雷暴大風(fēng)的CAPE箱線圖(圖7)可以看出，春季內(nèi)陸4—5月和半島4—6月各型雷暴大風(fēng)的CAPE均較小(圖7a)，其70%分位數(shù)小于305 J·kg-1，說明春季低層大氣的溫度低、濕度小，大氣中對流不穩(wěn)定能量小，產(chǎn)生對流的動力作用較大。6月隨著低層大氣溫度升高和濕度增大，CAPE增大，內(nèi)陸槽后型和槽前型的CAPE平均值和中位數(shù)在500 J·kg-1左右，其30%分位數(shù)較小，槽前型為198 J·kg-1，槽后型為232 J·kg-1。分別以其30%的分位數(shù)(198 J·kg-1和232 J·kg-1)作為產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的臨界值，大于臨界值的樣本數(shù)達到70%，即對樣本的概括率達到70%(以下簡稱概括率為70%)。

圖7 山東全省及內(nèi)陸和半島地區(qū)2009—2016年4—9月各型雷暴大風(fēng)對流有效位能(a;CAPE，單位:J·kg-1)和K指數(shù)(b;K，單位:℃)的箱線圖(箱體內(nèi)“＋”號表示平均值，“－”號表示中位數(shù)，下同)Fig.7 The quartile boxplot of (a) convective available potential energy (CAPE, unit: J·kg-1) and (b) K index (K, unit: ℃) for the different patterns ofthunderstorm gales in inland area, peninsula area and whole province of Shandong between April and September from 2009 to 2016.Inside the box, symbols“+”and“－”indicate mean and median, respectively. The same hereafter.

夏季7—8月CAPE較高，內(nèi)陸槽前型和槽后型雷暴大風(fēng)CAPE的30%分位數(shù)分別為427J·kg-1和569J·kg-1，中位數(shù)分別為790 J·kg-1和1 006 J·kg-1，即表明若以30%分位數(shù)為臨界值，大于臨界值對樣本的概括率達到70%時，則槽前型雷暴大風(fēng)CAPE的臨界值為427 J·kg-1，槽后型雷暴大風(fēng)CAPE的臨界值為569 J·kg-1。半島地區(qū)7—8月產(chǎn)生槽前型或槽后型雷暴大風(fēng)的CAPE較小，30%分位數(shù)為259 J·kg-1，中位數(shù)為743 J·kg-1，低于內(nèi)陸槽前型，因此以259 J·kg-1為臨界值，CAPE≥259 J·kg-1對樣本的概括率達到70%。副高邊緣型的CAPE最高，其30%分位數(shù)為752 J·kg-1，CAPE≥752 J·kg-1對樣本的概括率達到70%。秋季9月產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的CAPE較低，其70%分位數(shù)為420 J·kg-1，說明CAPE≥420 J·kg-1對樣本的概括率僅30%。

3.1.2 K指數(shù)(K)

K指數(shù)代表中低層大氣的溫濕狀況，其越高說明低層大氣越暖濕，也越有利于對流產(chǎn)生。K指數(shù)(K)的表達式為

式(1)中，右邊第一項為850 hPa與500 hPa溫差；第二項為850 hPa露點溫度；第三項為700 hPa溫度與露點差。其值越高表示低層大氣越暖濕，越有利于產(chǎn)生對流。如果700 hPa較干，第三項溫度露點差較大，會造成K值較小。

從山東各型雷暴大風(fēng)的K指數(shù)箱線圖中可見(圖7b)，春季內(nèi)陸4—5月和半島4—6月槽前型和槽后型雷暴大風(fēng)K的平均值和中位數(shù)均低于23℃。6月K升高，內(nèi)陸槽前型雷暴大風(fēng)K的30%分位數(shù)為26℃，高于槽后型。6月槽后型雷暴大風(fēng)發(fā)生較多，各雷暴大風(fēng)過程之間K差別較大，其中40%分位數(shù)為25℃，即若以25℃為臨界值，K≥25℃的概括率在60%以上。7—8月內(nèi)陸槽前型，半島槽前型、槽后型及全省副高邊緣型雷暴大風(fēng)的K較高，30%分位數(shù)在30～33℃之間，若以30℃為臨界值，K≥30℃的概括率大于70%；內(nèi)陸槽后型雷暴大風(fēng)K的30%分位數(shù)為28℃。9月山東產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的K較低，其30%分位數(shù)為23℃。

3.1.3 850 hPa與500 hPa溫差

850 hPa與500 hPa溫差(ΔT850-500)代表大氣的垂直穩(wěn)定度特征，其溫差越大，大氣越不穩(wěn)定。從山東各型雷暴大風(fēng)的ΔT850-500箱線圖中可見(圖8a)，內(nèi)陸4—5月槽后型、6月槽前型和槽后型雷暴大風(fēng)的ΔT850-500較大，其30%分位數(shù)在27～28℃之間，若取27℃為臨界值，ΔT850-500≥27℃對樣本的概括率大于70%。7—8月內(nèi)陸槽后型、4—6月半島槽前型和槽后型雷暴大風(fēng)ΔT850-500的30%分位數(shù)為25℃，ΔT850-500≥25℃對樣本的概括率為70%。其他類型雷暴大風(fēng)的ΔT850-500較小。

圖8 山東全省及內(nèi)陸和半島地區(qū)2009—2016年4—9月各型雷暴大風(fēng)850 hPa與500 hPa溫差(a;ΔT850-500，單位:℃)、700 hPa與850 hPa假相當(dāng)位溫差(b;Δθse700-850，單位:℃)、抬升指數(shù)(c;LI，單位:℃)和沙氏指數(shù)(d;SI，單位:℃)的箱線圖Fig.8 Thequartileboxplot of(a)temperaturedifference(ΔT850-500,unit:℃)between 850 hPaand 500 hPa,(b)pseudo-equivalent potential temperature difference(Δθse700-850,unit:℃)between 700 hPaand 850 hPa,(c)Lift Index(LI,unit:℃)and(d)Showalter Index(SI,unit:℃)for the different patternsof thunderstorm gales in inland area, peninsula area and whole province of Shandong between April and September from 2009 to 2016.

3.1.4 700 hPa與850 hPa假相當(dāng)位溫差

假相當(dāng)位溫(θse)可以表征大氣的溫濕狀況，上下層θse之差(Δθse)代表大氣的對流穩(wěn)定度，當(dāng)Δθse＜0℃，為不穩(wěn)定層結(jié)。本文以700 hPa與850 hPa的θse之差(Δθse700-850)表示大氣對流穩(wěn)定度。從山東各型雷暴大風(fēng)的θse700-850箱線圖可見(圖8b)，內(nèi)陸春季4—5月槽后型以及半島4—6月槽前型和槽后型雷暴大風(fēng)的Δθse700-850較大，其70%分位數(shù)在1.7～2.3℃之間，中位數(shù)在-2.2～0.3℃之間，因此若取1.0℃為臨界值，大氣層結(jié)不穩(wěn)定或呈中性，則Δθse700-850＜1.0℃對樣本的概括率為50%；其他類型的雷暴大風(fēng)Δθse700-850的70%分位數(shù)在-8.1～-0.5℃之間，因此取0℃為臨界值，則Δθse700-850＜0℃(即大氣為對流性不穩(wěn)定)，對樣本的概括率大于70%，即70%以上的雷暴大風(fēng)個例出現(xiàn)在700 hPa與850 hPa對流性不穩(wěn)定層結(jié)下，其中7—8月副高邊緣型和半島槽前型和槽后型雷暴大風(fēng)的70%分位數(shù)在-8.1～-6.2℃之間，表明在700 hPa與850 hPa之間大氣對流不穩(wěn)定度很大，以-6.2℃為臨界值，Δθse700-850＜-6.2℃對樣本的概括率大于70%。

3.1.5 抬升指數(shù)(LI)

LI代表地面至500 hPa之間的大氣層結(jié)穩(wěn)定度，LI＜0℃為不穩(wěn)定，其負(fù)值越大表示越不穩(wěn)定。從山東各型雷暴大風(fēng)的LI箱線圖中可見(圖8c)，內(nèi)陸6—8月和半島7—8月各型雷暴大風(fēng)LI的70%分位數(shù)在-2.7～-1.1℃之間，因此以-1.0℃為臨界值，則LI＜-1.0℃(即大氣層結(jié)不穩(wěn)定)對樣本的概括率大于70%，同時說明地面至500 hPa大氣層結(jié)不穩(wěn)定較強。內(nèi)陸4—5月、半島4—6月、全省9月槽前型和槽后型雷暴大風(fēng)LI的50%分位數(shù)均大于0℃，說明大氣層結(jié)較穩(wěn)定，不穩(wěn)定性較低。

3.1.6 沙氏指數(shù)(SI)

SI代表850—500 hPa之間的大氣層結(jié)穩(wěn)定度，SI＜0℃，為大氣層結(jié)不穩(wěn)定，其負(fù)值越大表示大氣層結(jié)越不穩(wěn)定。從山東各型雷暴大風(fēng)的SI箱線圖中可見(圖8d)，內(nèi)陸6—8月和半島7—8月各類型雷暴大風(fēng)SI的70%分位數(shù)在0.0～1.9℃之間，60%分位數(shù)在-2～1℃之間，因此取1.0℃為臨界值，SI＜1.0℃對樣本的概括率大于60%，即有60%以上的雷暴大風(fēng)樣本個例發(fā)生在850—500 hPa大氣不穩(wěn)定或中性層結(jié)中。內(nèi)陸地區(qū)4—5月、半島地區(qū)4—6月、全省9月槽前型和槽后型產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的SI的30%分位數(shù)在-1.3～2.2℃之間，即以2.2℃為臨界值，滿足SI≤2.2℃的雷暴大風(fēng)的樣本個例在30%左右。由此可見，上述各型雷暴大風(fēng)發(fā)生時的850—500 hPa大氣層結(jié)不穩(wěn)定性較差，即在850—500 hPa大氣層結(jié)穩(wěn)定的環(huán)境下也能產(chǎn)生雷暴大風(fēng)。

3.2 代表大氣溫濕和動力綜合特征的物理診斷量分析

3.2.1 風(fēng)暴強度指數(shù)(SSI)

SSI既與大氣中的對流有效位能有關(guān)，又與中低層風(fēng)垂直切變有關(guān)，能夠綜合反映大氣中不穩(wěn)定能量和風(fēng)垂直切變特征。SSI是一無量綱數(shù)，其值越大表示越有利于產(chǎn)生強風(fēng)暴，造成雷暴大風(fēng)。其表達式(劉建文等，2005)為SSI=100×[2+(0.276ln Shr)+(2.011×10-4CAPE)](2)其中，Shr代表離地面0～3 600 m的環(huán)境風(fēng)垂直切變(單位:m·s-1)，在取自然對數(shù)時只考慮Shr的數(shù)值；CAPE為對流有效位能(單位:J·kg-1)，只取其數(shù)值。

從山東各型雷暴大風(fēng)的SSI箱線圖可見(圖9a)，內(nèi)陸4—5月槽前型、半島4—6月槽后型和7—8月槽前型和槽后型雷暴大風(fēng)的SSI較高，其30%分位數(shù)在253～265之間，因此當(dāng)其臨界值為253時，SSI＞253對樣本的概括率在70%以上。其他時段和類型的雷暴大風(fēng)SSI的30%分位數(shù)在232～247，取臨界值為232時，SSI＞232對樣本的概括率在70%以上。

3.2.2 強天氣威脅指數(shù)(SWEAT)

SWEAT與850 hPa溫度、露點、風(fēng)向、風(fēng)速及500hPa溫度、風(fēng)向、風(fēng)速有關(guān)，能夠綜合反映850 hPa與500 hPa之間溫濕特征與風(fēng)垂直切變狀況。其表達式(劉健文等，2005)為

其中，Td850為850 hPa露點溫度(單位:℃)，若Td850為負(fù)數(shù)，此項為0；TT=(T+Td)850-2T500，若TT＜49，則20(T－49)=0；f850為850 hPa風(fēng)速；f500為500 hPa風(fēng)速，以m·s-1為單位的風(fēng)速乘以2；S=Sin(α500－α850)，α500和α850分別為500 hPa和850 hPa風(fēng)向；125(S+0.2)為切變項，需同時滿足4個條件，即1)850 hPa風(fēng)向在130°～250°之間，2)500 hPa風(fēng)向在210°～310°之間，3)500 hPa風(fēng)向減850 hPa風(fēng)向為正，4)850 hPa風(fēng)速及500 hPa風(fēng)速≥7.5 m·s-1，否則為零。

SWEAT是無量綱數(shù)，反映了不穩(wěn)定能量與風(fēng)速、風(fēng)向切變對風(fēng)暴強度的綜合作用，其值越大，表示發(fā)生龍卷或強雷暴的可能性越大。從山東各型雷暴大風(fēng)的SWEAT箱線圖可見(圖9b)，在7—8月，內(nèi)陸槽前型、半島槽前型和槽后型、全省副高邊緣型雷暴大風(fēng)的SWEAT較高，其30%分位數(shù)在229～265之間，若以229為臨界值，SWEAT≥229對樣本的概括率在70%以上；內(nèi)陸4—5月槽后型、半島4—6月槽前型和槽后型雷暴大風(fēng)SWEAT的30%分位數(shù)較小，在102～121之間，若取臨界值為102，SWEAT≥102對樣本的概括率大于70%；其他時段和類型雷暴大風(fēng)SWEAT的30%分位數(shù)在150～175之間，若取臨界值為150，SWEAT≥150對樣本的概括率大于70%。

圖9 山東全省及內(nèi)陸和半島地區(qū)2009—2016年4—9月各型雷暴大風(fēng)的風(fēng)暴強度指數(shù)(a，SSI)、強天氣威脅指數(shù)(b，SWEAT)和大風(fēng)指數(shù)(c，WI)箱線圖Fig.9 Thequartileboxplot of(a)Storm Strength Index(SSI),(b)severeweather threat index(SWEAT)and(c)Wind Index(WI)for the different patterns ofthunderstorm gales in inland area, peninsula area and whole province of Shandong between April and September from 2009 to 2016.

3.2.3 大風(fēng)指數(shù)(WI)

WI與融化層高度、融化層以下溫度直減率和水汽條件有關(guān)，能夠反映環(huán)境大氣產(chǎn)生強對流時造成雷暴大風(fēng)的強度。其值越大表示越有利于產(chǎn)生強雷暴大風(fēng)。WI是WINDEX的簡寫，其表達式(胡欣等，2001；劉建文等，2005)為

其中:HM是融化層距地高度(單位:km)；Γ是地面與融化層之間的直減率(單位:℃·km-1)；QL是近地面1 km之內(nèi)的混合比(單位:g·kg-1)；QM是融化層處混合比(單位:g·kg-1)；RQ(單位:g·kg-1)為QL/12，但不能大于1。計算得到的WI的單位為knot，1knot≈0.5 m·s-1。式(4)是一個經(jīng)驗公式，其中右邊最前面的數(shù)值5為統(tǒng)計系數(shù)，計算WI時先要對式中各量按要求轉(zhuǎn)為無量綱數(shù)。公式中的WI為無量綱數(shù)，在計算出數(shù)值后恢復(fù)其量綱，單位為海里·h-1(即knot)，以m·s-1為單位時需除以2。WI雖屬經(jīng)驗指數(shù)，但其應(yīng)用價值較大。

從山東各型雷暴大風(fēng)的WI箱線圖可見(圖9c)，內(nèi)陸6月槽前型雷暴大風(fēng)WI的30%分位數(shù)最高，為29 m·s-1，若以此為臨界值，WI≥29 m·s-1對樣本的概括率為70%；內(nèi)陸4—5月槽前型、6—8月槽后型以及半島4—6月槽前型和槽后型雷暴大風(fēng)WI的30%分位數(shù)在23～24 m·s-1之間，若取23 m·s-1為臨界值，則WI≥23 m·s-1對樣本的概括率大于70%；內(nèi)陸7—8月槽前型、4—5月槽后型以及全省7—8月副高邊緣型雷暴大風(fēng)WI的30%分位數(shù)在18～20 m·s-1之間，若取18 m·s-1為臨界值，WI≥18 m·s-1對樣本的概括率大于70%；半島7—8月槽前型和槽后型、全省9月槽前型和槽后型的WI最低，其30%分位數(shù)在12～14 m·s-1之間，因此取12 m·s-1為臨界值，WI≥12 m·s-1對樣本的概括率大于70%。由此可見，內(nèi)陸4—5月槽前型、6月槽前型和槽后型、7—8月槽后型以及半島4—6月槽前型和槽后型雷暴大風(fēng)發(fā)生時的WI較高。

3.3 中低層風(fēng)向和風(fēng)垂直切變分析

風(fēng)垂直切變對強風(fēng)暴的產(chǎn)生和組織起重要作用。為此，本文以850 hPa風(fēng)向以及500 hPa與850 hPa風(fēng)速差統(tǒng)計分析山東各型雷暴大風(fēng)發(fā)生時的風(fēng)垂直切變特征。

3.3.1 850 hPa風(fēng)向(Vd850)

從山東各型雷暴大風(fēng)發(fā)生時Vd850為偏南風(fēng)的比率直方圖上(圖10a)可見，7—8月內(nèi)陸槽前型、半島槽前型和槽后型、全省副高邊緣型雷暴大風(fēng)發(fā)生時850 hPa為偏南風(fēng)(90°～270°)的比率為91%～100%；內(nèi)陸4—5月槽后型和全省9月槽前型和槽后型，850 hPa為偏南風(fēng)的比率較低(44%～50%)，其他類型雷暴大風(fēng)850 hPa為偏南風(fēng)的比率為65%～80%。這說明山東雷暴大風(fēng)發(fā)生時850 hPa風(fēng)向以偏南風(fēng)為主。

3.3.2 500 hPa與850 hPa風(fēng)速差(ΔV500-850)

ΔV500-850為負(fù)值，表示500 hPa風(fēng)速小于850 hPa風(fēng)速。從山東各型雷暴大風(fēng)的ΔV500-850箱線圖可見(圖10b)，其最小值為-8 m·s-1，最大值為30 m·s-1。內(nèi)陸4—5月槽后型、半島4—6月槽前型和槽后型以及全省9月槽前型和槽后型雷暴大風(fēng)的ΔV500-850較大，其均值為9～12 m·s-1，中位數(shù)在9～13 m·s-1之間，30%分位數(shù)為5～8 m·s-1，若取臨界值為5 m·s-1，ΔV500-850≥5 m·s-1對樣本的概括率大于70%。內(nèi)陸4—8月槽前型和全省7—8月副高邊緣型雷暴大風(fēng)發(fā)生時的ΔV500-850較小，其30%分位數(shù)在-2～0 m·s-1之間，副高邊緣型最小為-2 m·s-1，這說明副高邊緣型雷暴大風(fēng)發(fā)生時850 hPa偏南風(fēng)速大于500 hPa偏南風(fēng)速2 m·s-1的概括率為30%?？梢姡瑑?nèi)陸4—5月槽后型、半島4—6月槽前型和槽后型以及全省9月槽前型和槽后型雷暴大風(fēng)發(fā)生時的ΔV500-850較大。

圖10 山東全省及內(nèi)陸和半島地區(qū)2009—2016年4—9月各型雷暴大風(fēng)發(fā)生時850 hPa風(fēng)向為偏南風(fēng)的比率(a，單位:%)以及500 hPa與850 hPa風(fēng)速差(ΔV500-850，單位：m·s-1)箱線圖(b，圖中符號說明同圖7)Fig.10(a)Ratio(unit:%)of southerly wind at 850 hPaand(b)thequartileboxplot of velocity difference(ΔV500-850，unit：m·s-1)between 500 hPaand 850 hPa when the different patterns of thunderstorm gales occur in inland area, peninsula area and whole province of Shandong between Apriland September from 2009 to 2016. In (b), symbol captions represent the same as in Fig.7.

4 結(jié)論與討論

本文使用MICAPS地面觀測資料和探空資料，對山東省4—9月產(chǎn)生的雷暴大風(fēng)以500 hPa天氣系統(tǒng)為主進行分型，并以低層(850 hPa)中尺度天氣系統(tǒng)和地面天氣系統(tǒng)為輔對各型雷暴大風(fēng)進行分類，然后對各型雷暴大風(fēng)發(fā)生時的物理診斷量進行了統(tǒng)計分析，研究了物理診斷量的臨界值特征。主要得出如下幾點結(jié)論：

(1)基于500 hPa天氣影響系統(tǒng)與雷暴大風(fēng)落區(qū)的配置，山東省雷暴大風(fēng)分為槽前型、槽后型和副高邊緣型，4—6月槽后型多于槽前型，7—8月槽前型最多、副高邊緣型次之、槽后型最少，9月雷暴大風(fēng)以槽前型為主。另外，根據(jù)雷暴大風(fēng)落區(qū)與850 hPa天氣系統(tǒng)的位置關(guān)系，山東省雷暴大風(fēng)又分為切變線輻合類、偏南氣流輻合類和偏北氣流輻合類3種類型，這3類雷暴大風(fēng)發(fā)生時在輻合區(qū)均有暖舌或暖平流相配合。同時，根據(jù)海平面氣壓場中天氣系統(tǒng)與雷暴大風(fēng)的位置關(guān)系，則將產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的地面天氣系統(tǒng)主要歸納為6種類型。

(2)4—6月山東受西風(fēng)帶系統(tǒng)影響，內(nèi)陸地區(qū)雷暴大風(fēng)的適用物理診斷量為ΔT850-500、ΔV500-850、SSI和WI，此時段雷暴大風(fēng)主要取決于850 hPa與500 hPa之間的溫度差和風(fēng)速差。半島地區(qū)因受海洋影響，春季升溫慢，氣溫比內(nèi)陸地區(qū)低，風(fēng)比內(nèi)陸大，代表大氣熱力和動力綜合特征的物理診斷量SSI和WI對雷暴大風(fēng)有較好的指示性。

(3)7—8月山東受西風(fēng)帶系統(tǒng)和副熱帶高壓共同影響，中低層溫度高、濕度大，使得大氣不穩(wěn)定度增大，天氣系統(tǒng)移動慢，風(fēng)垂直切變小，對流加強，造成雷暴大風(fēng)，因此代表大氣熱力不穩(wěn)定的物理診斷量CAPE、K、LI、Δθse700-850、SWEAT對雷暴大風(fēng)有較好的指示性。

(4)9月副高減弱南撤，山東逐漸轉(zhuǎn)為西風(fēng)帶環(huán)流影響進入秋季，低層大氣溫度降低、濕度減小，大氣中熱力不穩(wěn)定能量減小，雷暴大風(fēng)天氣明顯減少；半島地區(qū)受海洋影響，降溫慢，溫度和濕度比內(nèi)陸高，風(fēng)比內(nèi)陸大，雷暴大風(fēng)天氣仍較多，其中Δθse700-850、SSI、SWEAT和ΔV500-850對雷暴大風(fēng)具有較好的指示性。

隨著季節(jié)變化，月份不同，山東內(nèi)陸和半島地區(qū)產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的天氣系統(tǒng)和溫濕特征也不盡相同，對其診斷采用的物理量也有一定差別。由于產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的機理較為復(fù)雜，同一季節(jié)同一地區(qū)產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的天氣系統(tǒng)和環(huán)境溫濕條件及動力條件也不完全相同。產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的地面、中低層(850 hPa)、中高層(500 hPa)天氣系統(tǒng)存在較大差別，受各種天氣系統(tǒng)影響下產(chǎn)生的雷暴大風(fēng)的物理診斷量也不相同。本文通過分月分區(qū)對產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的500 hPa、850 hPa和地面天氣系統(tǒng)及其配置與物理診斷量及其臨界值的精細(xì)化分析，可以加深對產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的高低空天氣系統(tǒng)及其配置、溫濕和動力特征的認(rèn)識，對提高雷暴大風(fēng)預(yù)報準(zhǔn)確率有一定的參考價值。本文以氣象觀測資料為基礎(chǔ)，對雷暴大風(fēng)進行天氣學(xué)分型和物理診斷量統(tǒng)計，其成果可結(jié)合模式預(yù)報產(chǎn)品進行雷暴大風(fēng)的綜合預(yù)報和潛勢預(yù)報。但由于本研究是建立在雷暴大風(fēng)歷史個例統(tǒng)計的基礎(chǔ)上，得出的結(jié)論有待在實時預(yù)報業(yè)務(wù)中檢驗。下一步將收集更多的雷暴大風(fēng)個例，加強對產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的環(huán)境條件和形成機理的認(rèn)識、對相關(guān)物理量診斷指標(biāo)的實時業(yè)務(wù)預(yù)報的驗證，不斷對預(yù)報指標(biāo)進行調(diào)整、更新和完善。