论文部分内容阅读
摘要：利用Micaps资料、地面加密自动观测资料、NCEP再分析资料对佛山市2016年4月9日强对流天气过程进行分析。结果表明：高空低涡以及弱冷空在向南移动的过程中与低层处的暖湿空气形成了上冷下暖的不稳定层结，再加上垂直上升运动的快速发展推动了冰雹天气的发生、发展：通过分析沙氏指数、有效位能，说明大气层结的热力条件极不稳定，再加上降雹天气之前的大气不稳定度增加，有利于冰雹天气的发生；强对流天气出现过程中的水汽条件、不稳定层结以及外部抬升条件等同时满足，0℃层和-20℃层的高度较为适宜，环境凤垂直切变增加，对于强风暴云的发展以及冰雹天气的形成、增长和降落都十分有利。
关键词：强对流天气；环流形势；物理量场；佛山市
引言
强对流天气是产生气象灾害的主要天气类型之一，主要包括有雷雨、大风、冰雹、龙卷等。在我国，每年因强对流天气都会造成严重的人员伤亡和财产损失。根据相关部门的统计结果表明，我国每年因气象灾害损失占国民生产总值的3%～5%，而强对流天气危害在气象灾害损失中占据的比例最高。强对流天气突发性强、空间尺度小、生命期短、产生危害严重。本文利用Micaps资料、地面加密自动观测资料、NCEP再分析资料对佛山市2016年4月9日强对流天气过程分析，以提升气象部门对此类强对流天气认识能力，为今后预报提供参考依据。
1强对流天气过程概况
进入4月后，天气日趋复杂，北方主要以风沙干燥天气为主，而南方则以强降水天气为主。2016年4月9日佛山市出现以冰雹、雷雨大风和短时强降水天气为主的强对流天气过程，对佛山市产生的影响较大。
2环流形势
结合8日20时～9日20时高空环流形势来看，欧亚大陆呈两槽—脊型，乌拉尔山高压脊在逐渐加强过程中转变为阻塞高压，副热带高压主要对华南沿海一带产生影响，500hPa高空槽东移过程中不断引导北方冷空气南下，佛山恰好位于长波槽底部。700hPa西南气流逐渐增强，与中高层干冷空氣在佛山市上空交汇，850hPa低空处的暖湿气流呈现出不断加强的趋势，低层处的湿度增加、温度不断升高，切变线自西向东逐渐移动的过程中，整层大气呈上层干冷下层暖湿不稳定状态，低层处水汽条件充足。地面场上，西南暖低压控制整个佛山地区，地面温度在升高的过程中，使得大量的不稳定能量集聚，为强对流天气的发展以及冰雹天气的形成提供了能量支持，来自北方的冷空气在冷涡后部随着高空槽不断进入到佛山地区，地面辐合线南压到佛山北部，触发了冰雹天气。
3物理量场诊断
3.1水汽条件
根据水汽通量散度垂直分布图（图1a），在低层850hPa以下属于水汽辐合区，而在925hPa附近则存在最强水汽辐合中心；到了4月10日02：00，水汽辐合中心的位置发生变化。结合相对湿度和温度的叠加图（图1b），在佛山市上空850hPa位置处的相对湿度要超过80%，850hPa和500hPa之间的温差在27℃左右，低层暖湿水汽辐合上升，高层处较低的温度，这种低层高温高湿、中层干冷的配置条件推动了冰雹天气的发生、发展。
3.2动力条件
强对流天气未出现前，涡度场有明显增强，9日20时，地面到200hPa高空处都为正涡度区，同时有明显的垂直涡柱存在，在高空300hPa附近存在有正涡度的大值中心，其强度高达10×10-5/s。分析垂直速度垂直剖面，垂直速度分布与涡度场配合较好，天气过程出现前，冰雹发生区1000～300hPa的大气都始终处在上升运动的不稳定区内，在400hPa高空附近存在有上升垂直速度的大值中心，垂直速度的最大值为-7Pa/s，在上升过程中不稳定层表现出增强增厚的特征，低层辐合及高层辐散的抽吸作为，对冰雹天气的抬升和维持十分有利。9日20时，整个佛山上空都表现出了下沉运动，垂直速度的最大值为13Pa/s，此时佛山市开始出现降雹天气。
3.3不稳定能量
3.3.1沙瓦特不稳定指数
8日20时沙瓦特指数水平分布图（图2a），广东、贵州、湖南一带的大部分地区的沙瓦特指数都处在高于0的区域内。9日08时，佛山大部分地区的沙瓦特指数则低于0，在佛山市附近沙瓦特指数不断减小，说明佛山上空的大气不稳定度增强；20时（图2b），佛山大部分地区的沙瓦特指数减小，说明不稳定度继续增强，推动了强对流天气的产生。
3.3.2对流有效位能
8日08、20时佛山市探空资料可以看出，环境大气0℃层高度在4km附近，即600hPa高层，对流云向着高出发展提供的有利条件，在强烈上升运动作用下，低层水汽可以更好到达高层，为冰雹等强对流天气的出现提供了充足水汽条件。环境大气-20℃层高度分布在7.5km附近，即400hPa高空。0℃至-20℃层结厚度推动冰雹天气产生。根据探空资料信息，强对流天气出现过程中0～6km位置方向发生顺时针旋转，风的垂直切边发生变化且0℃高度层降低，有利冰雹天气进一步生长。
4结论
①高空低涡以及弱冷空在向南移动的过程中与低层处的暖湿空气形成了上冷下暖的不稳定层结，再加上垂直上升运动的快速发展推动冰雹天气发生发展。
②通过分析沙氏指数、有效位能，说明大气层结的热力条件极不稳定，再加上降雹天气之前的大气不稳定度增加，有利于冰雹天气的发生。
③强对流天气出现过程中的水汽条件、不稳定层结以及外部抬升条件等同时满足，0℃层和-20℃层高度适宜，环境风垂直切变增加，对于强风暴云的发展以及冰雹天气的形成、增长和降落都十分有利。
关键词：强对流天气；环流形势；物理量场；佛山市
引言
强对流天气是产生气象灾害的主要天气类型之一，主要包括有雷雨、大风、冰雹、龙卷等。在我国，每年因强对流天气都会造成严重的人员伤亡和财产损失。根据相关部门的统计结果表明，我国每年因气象灾害损失占国民生产总值的3%～5%，而强对流天气危害在气象灾害损失中占据的比例最高。强对流天气突发性强、空间尺度小、生命期短、产生危害严重。本文利用Micaps资料、地面加密自动观测资料、NCEP再分析资料对佛山市2016年4月9日强对流天气过程分析，以提升气象部门对此类强对流天气认识能力，为今后预报提供参考依据。
1强对流天气过程概况
进入4月后，天气日趋复杂，北方主要以风沙干燥天气为主，而南方则以强降水天气为主。2016年4月9日佛山市出现以冰雹、雷雨大风和短时强降水天气为主的强对流天气过程，对佛山市产生的影响较大。
2环流形势
结合8日20时～9日20时高空环流形势来看，欧亚大陆呈两槽—脊型，乌拉尔山高压脊在逐渐加强过程中转变为阻塞高压，副热带高压主要对华南沿海一带产生影响，500hPa高空槽东移过程中不断引导北方冷空气南下，佛山恰好位于长波槽底部。700hPa西南气流逐渐增强，与中高层干冷空氣在佛山市上空交汇，850hPa低空处的暖湿气流呈现出不断加强的趋势，低层处的湿度增加、温度不断升高，切变线自西向东逐渐移动的过程中，整层大气呈上层干冷下层暖湿不稳定状态，低层处水汽条件充足。地面场上，西南暖低压控制整个佛山地区，地面温度在升高的过程中，使得大量的不稳定能量集聚，为强对流天气的发展以及冰雹天气的形成提供了能量支持，来自北方的冷空气在冷涡后部随着高空槽不断进入到佛山地区，地面辐合线南压到佛山北部，触发了冰雹天气。
3物理量场诊断
3.1水汽条件
根据水汽通量散度垂直分布图（图1a），在低层850hPa以下属于水汽辐合区，而在925hPa附近则存在最强水汽辐合中心；到了4月10日02：00，水汽辐合中心的位置发生变化。结合相对湿度和温度的叠加图（图1b），在佛山市上空850hPa位置处的相对湿度要超过80%，850hPa和500hPa之间的温差在27℃左右，低层暖湿水汽辐合上升，高层处较低的温度，这种低层高温高湿、中层干冷的配置条件推动了冰雹天气的发生、发展。
3.2动力条件
强对流天气未出现前，涡度场有明显增强，9日20时，地面到200hPa高空处都为正涡度区，同时有明显的垂直涡柱存在，在高空300hPa附近存在有正涡度的大值中心，其强度高达10×10-5/s。分析垂直速度垂直剖面，垂直速度分布与涡度场配合较好，天气过程出现前，冰雹发生区1000～300hPa的大气都始终处在上升运动的不稳定区内，在400hPa高空附近存在有上升垂直速度的大值中心，垂直速度的最大值为-7Pa/s，在上升过程中不稳定层表现出增强增厚的特征，低层辐合及高层辐散的抽吸作为，对冰雹天气的抬升和维持十分有利。9日20时，整个佛山上空都表现出了下沉运动，垂直速度的最大值为13Pa/s，此时佛山市开始出现降雹天气。
3.3不稳定能量
3.3.1沙瓦特不稳定指数
8日20时沙瓦特指数水平分布图（图2a），广东、贵州、湖南一带的大部分地区的沙瓦特指数都处在高于0的区域内。9日08时，佛山大部分地区的沙瓦特指数则低于0，在佛山市附近沙瓦特指数不断减小，说明佛山上空的大气不稳定度增强；20时（图2b），佛山大部分地区的沙瓦特指数减小，说明不稳定度继续增强，推动了强对流天气的产生。
3.3.2对流有效位能
8日08、20时佛山市探空资料可以看出，环境大气0℃层高度在4km附近，即600hPa高层，对流云向着高出发展提供的有利条件，在强烈上升运动作用下，低层水汽可以更好到达高层，为冰雹等强对流天气的出现提供了充足水汽条件。环境大气-20℃层高度分布在7.5km附近，即400hPa高空。0℃至-20℃层结厚度推动冰雹天气产生。根据探空资料信息，强对流天气出现过程中0～6km位置方向发生顺时针旋转，风的垂直切边发生变化且0℃高度层降低，有利冰雹天气进一步生长。
4结论
①高空低涡以及弱冷空在向南移动的过程中与低层处的暖湿空气形成了上冷下暖的不稳定层结，再加上垂直上升运动的快速发展推动冰雹天气发生发展。
②通过分析沙氏指数、有效位能，说明大气层结的热力条件极不稳定，再加上降雹天气之前的大气不稳定度增加，有利于冰雹天气的发生。
③强对流天气出现过程中的水汽条件、不稳定层结以及外部抬升条件等同时满足，0℃层和-20℃层高度适宜，环境风垂直切变增加，对于强风暴云的发展以及冰雹天气的形成、增长和降落都十分有利。