2010年6月初阿克蘇一次強冰雹天氣成因診斷分析

玉素甫·艾合買提 比麗克孜·阿不拉　劉進新

摘要：本文利用常規高空、地面觀測資料和新一代天氣雷達資料系統地分析了2010年6月1日發生在阿克蘇溫宿縣的強冰雹天氣的大氣環流形勢演變、水汽輸送源地及物理量場和雷達回波的演變特征。結果表明此次強冰雹天氣是由于高空歐洲高壓脊東南衰退，致使烏拉爾山大槽東移南下分裂短波東移引導阿拉伯海和孟加拉灣的水汽自西南翻越帕米爾高原進入南疆在我區匯合抬升；降雹區中高層的輻散抽吸作用促使降雹區東西兩側的巴州和喀什形成下沉氣流，下沉氣流在近地面層輻散促進降雹區的上升運動得以持續和發展。這兩種上升和下沉氣流又相互促進，在充沛的水汽條件下，持續的上升運動觸發不穩定能量的釋放產生了冰雹天氣。

關鍵詞：強冰雹；成因診斷；降雹區；上升運動

1 天氣實況

2010年6月1日18：50至20h，阿克蘇地區溫宿縣佳木鎮依希來木其鄉和塔格拉克牧場出現了雷雨、冰雹天氣，持續降雹1個多小時，最大冰雹直徑4 cm，降雹密度較大，積雹厚度20cm左右。據統計， 雹災造成該縣直接經濟損失達1.21億元。這是今年入汛以來，阿克蘇地區損失較為嚴重的一次冰雹天氣過程。

2 環流形式分析

冰雹天氣發生前（27日）500hPa歐亞范圍內中高緯為兩槽兩脊型，60°N以北的新地島東部到貝加爾湖地區和巴爾喀什湖以西的里、咸海北部為低壓槽活動區，歐洲北部地區和新疆為高壓脊區。隨著黑海北部高壓脊發展，29日與東移的北歐高壓脊在50°N疊加，此時歐亞范圍內環流徑向度明顯加大，歐洲高壓脊建立，烏拉爾山到西西伯利亞地區為寬廣的低槽區，31日08h由于新地島的西北部有低槽發展，歐洲高壓脊略有減弱，烏拉爾山大槽東移北上，新疆已處于槽前西南氣流控制中；6月1日08h（圖1）由于冷空氣的侵襲，歐洲高壓脊東南衰退，致使烏拉爾山大槽東移南下，槽的底部已南伸到了45°N以南，同時高空槽低分裂了一個短波位于阿克蘇與庫車之間，受該短波的影響，造成了此次強冰雹天氣。

3 水汽條件

冰雹的發生不但要求有很好的局地水汽條件，還要有源源不斷的水汽補充。只有大量的水汽在雹區輻合，冰雹才有可能發生。從6月1日08h 700 hPa水汽通量及水汽矢量場可見（圖2a），在阿拉伯海到南疆西部就已經形成了一條西南—東北走向的水汽輸送帶。20h又有來自南方孟加拉灣的水汽北上與阿拉伯海的水汽回合。在70～80°E，25～45°N的區域形成一條西南—東北走向的水汽復合帶，阿克蘇降雹區就位于這條水汽復合帶的北端（圖2b）。同時水汽自西南想東北輸送，水汽通量大值區也隨之東移，1日20h，降雹區的水汽通量達到8.5g·cm-2·hPa-1·s-1，由此可見，此次冰雹天氣的水汽源地主要是阿拉伯海和孟加拉灣，阿拉伯海的水汽自西南翻越帕米爾高原進入南疆；與北上的孟加拉灣的水汽匯合，為冰雹的發生提供了充足的水汽條件。

4 大氣穩定度分析

4.1 對流有效位能（CAPE）和對流抑制能量（CIN）

大氣對流是對流有效位能（CAPE）向對流運動動能的轉換，對流抑制能量（CIN）的強弱反映了對流層低層的氣塊參與對流的難易程度，這兩個參量在近年的強對流天氣預報中得到廣泛的應用[6-7]。運用強對流參數分析系統計算我們發現，5月31日阿克蘇的CAPE值為833.7 J·kg-1，CIN值為198.4 J·kg-1，降雹日的08h CAPE值為245.1 J·kg-1和CIN值為416.6 J·kg-1，經計算我們地區多年08h的CAPE和CIN探測值經驗發現，08h的CAPE和CIN值超過100 J·kg-1非常少，而1日20h（降雹時）的CAPE值以高達945.7 J·kg-1，非常有利于強回波的產生，造成強降雹天氣。

4.2 K指數和沙氏指數SI

K指數既考慮了垂直溫度梯度，又考慮了低層水汽，還間接表示了濕層的厚度，一般K值越大表示層結越不穩定。我臺K指數和沙氏指數SI經驗指標為K指數≥30℃，沙氏指數SI≤0℃就有利于對流天氣的發生。5月31日08h、20h和6月1日08h、20h阿克蘇探空測站的K指數平均值都達到35℃，而且1日20h的K指數達到了40℃。同時5月31日08h、20h和6月1日08h、20h的沙氏指數SI平均值都達到-1.2℃，降雹日當天的沙氏指數SI平均值為-2.1℃，而且降雹時（1日20h）的沙氏指數SI達到了-3.5℃。，這些不穩定能量條件均遠遠超出我臺對流天氣發生的經驗指標，因此這些不穩定能量條件有利于我區產生冰雹天氣。

5 結論和討論

（1） 高空歐洲高壓脊東南衰退，致使烏拉爾山大槽東移南下，高空槽分裂短波東移造成了此次強冰雹天氣。（2） 此次冰雹天氣的水汽源地主要是阿拉伯海和孟加拉灣，阿拉伯海的水汽自西南翻越帕米爾高原進入南疆；與北上的孟加拉灣的水汽匯合，為冰雹的發生提供了充足的水汽條件。（3） 在短波槽東移過程中，降雹區形成上升氣流，上升氣流在高層的輻散抽吸作用促使降雹區東西兩側巴州和喀什形成下沉氣流，同時這兩股下沉氣流在近地面層輻散促進我區的上升運動得以持續和發展。這兩種上升和下沉氣流又相互促進，在充沛的水汽條件下，持續的上升運動觸發不穩定能量的釋放產生了冰雹天氣。

參考文獻：

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