2015—07—29山西省晉中市強對流天氣過程分析

孫夢霞

摘 要：利用常規觀測資料、NCEP再分析資料等分析2015-07-29山西省晉中市強對流天氣過程，結果表明，這次強對流天氣主要是受西風槽和副熱帶高壓外圍暖濕氣流的共同影響，伴隨強降雨和雷雨大風。主要影響系統是西風槽、切變線和低空急流；低空急流促進熱力不穩定增長、水汽輸送和低空垂直切變線維持，釋放不穩定能量增強抬升運動，促進強對流天氣發生發展；充沛的水汽和穩定水汽輸送是產生大范圍強降水天氣的必要條件；強大的氣旋式切變和濕斜壓，在熱力和動力共同作用下促使上升運動增強，觸發不穩定能量釋放，在山西省晉中市北部形成強降雨中心。

關鍵詞：強對流天氣；環流形勢；物理量場；西風槽

中圖分類號：P458.1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.11.027

強對流天氣是指出現短時強降水、雷雨大風、冰雹和龍卷風等現象的災害性天氣，通常出現在對流云系或單體對流云塊中，主要受中小尺度天氣系統影響所致。這種天氣下的水平尺度低于200 km，有的甚至只有幾千米，它的主要特點是影響范圍小、發展速度快、持續時間短、危害嚴重。雖然說強對流天氣是一種局部災害性天氣，但也是最嚴重的自然災害之一。近年來，越來越多的氣象學者對強對流天氣進行了大量研究，并得出了許多有意義的結論。例如，王堅紅等對2008-06-25天津的強對流降水過程進行研究，得出了中尺度露點鋒是此次強對流降水的重要機制，其對應的低層氣流輻合所形成的強烈上升運動及相對應的強烈發展的對流云團，是此次天津強對流降水的直接影響系統；張凌云等對柳州“2012.4.12”強對流天氣過程進行了診斷分析，得出了此次強對流天氣發生在高空槽、低空切變線和地面冷空氣共同影響的大環流背景下，高低空急流耦合、槽前正渦度平流和鋒面抬升是此次強對流天氣的主要觸發機制。2015-07-29，山西省晉中市出現了一次強對流天氣過程，部分地區出現大風天氣。本文針對此次強對流天氣過程進行分析，以提升人們對強對流天氣的認識，并從中總結出一些有意義的指標，為今后預報強對流天氣提供理論依據。

1 環流形勢

在強對流天氣出現的過程中，海上副熱帶高壓在日本上空呈塊狀分布，副熱帶高壓外圍的暖濕空氣為強對流天氣的出現提供了充足的水汽和不穩定能量。西風槽因受到副熱帶高壓的阻擋，在河北、山西交界處始終維持不變。冷空氣在擴散的過程中，與副熱帶高壓外圍的暖濕氣流交匯，推動了強對流天氣的發生、發展。與此同時，700 hPa低空處的切變線也有重要作用，對水汽輻合和上升運動的加強十分有利。

通過分析強對流天氣的中尺度系統可以發現，2017-07-29，500 hPa高空冷槽和850 hPa低空暖槽的重疊區內是發生強對流天氣的區域，此時的強對流天氣主要分布在850 hPa低空暖脊左側的末端。同時，與500 hPa高空干區和850 hP低空濕區有很好的對應關系，這種上干冷下暖濕的垂直空間分布形式，促進對流不穩定層結的建立。700 hPa中低空以下的西南低空急流仍舊維持穩定，此時的晉中市恰好在低空急流的左前方。低層暖濕平流輸送推動了不穩定層結的產生，再加上晉中市在正切變渦度區內，促進了對流天氣的發生、發展。另外，2015-07-29T23：00，在晉中市上空存在有一輻合中心，地面中尺度輻合線為強對流天氣提供了抬升動力條件。

2 物理量場診斷分析

2.1 熱力條件

在強對流天氣還沒有出現之前，晉中市在副熱帶高壓外圍處，氣溫偏高，2015-07-26—2015-07-29這段時間內的氣溫超過34 ℃，高溫天氣使得大量的熱量集聚，有利于后期熱能的轉換。在2015-07-29T20：00，850 hPa溫度場中，晉中市大部分地區在暖舌軸線北側，同時伴隨有強降水和大風等強對流天氣。到了2015-07-30T20：00，暖舌仍舊存在，但強度有明顯的減弱趨勢，晉中市的對流強度減弱。2015-07-29T20：00，850 hPa和500 hPa高空處的溫度均在25 ℃以上，這種垂直的熱力分布為大氣層結的不穩定提供了有利條件。2015-07-29T20：00，低層725 hPa以下的濕度比較大，中層500～700 hPa范圍內空氣偏干，這種上濕下干的垂直分布，為強對流天氣的發生、發展提供了有利條件。

2.2 水汽條件

由2015-07-29T20：00這個階段850 hPa的水汽通量和風場疊加圖可知，這個時段來自南海的大量水汽在水汽通道的作用下一直向北移動，在晉中北部輻合，為晉中市北部地區的短時強降水提供了充足的水汽條件。結合850 hPa低空處的比濕場，晉中市上空的比濕都在14 g/kg以上，本地良好的水汽條件與水汽輸送條件的配合，為2015-07-29強降水天氣的發生、發展提供了有利條件。

2.3 動力條件

2015-07-29T20：00，此時的晉中市在低空急流軸的左側，同時，還有強大的氣旋式切變和濕斜壓存在，在熱力和動力的共同作用下，使得上升運動增強，觸發了不穩定能量的釋放，晉中市北部地區出現了強降雨中心。從散度場垂直剖面圖中可以看出，2015-07-29T20：00在晉中市上空存在低空輻合高空輻散，進而形成了良好的抽吸作用，強有力的抬升條件進一步觸發了強對流天氣的發生。

3 結論

2015-07-29，出現在晉中市的強對流天氣主要是受西風槽和副熱帶高壓外圍暖濕氣流的共同影響，伴隨有強降雨和雷雨大風，主要影響系統是西風槽、切變線和低空急流。

低空急流促進了熱力不穩定增長、水汽輸送和低空垂直切變線的維持，釋放的不穩定能量增強抬升運動，在強對流天氣的發生方面發揮著非常重要的作用。

本地充足的水汽條件可以引發局地強降雨天氣，充沛的水汽和穩定水汽輸送是產生大范圍強降水天氣的必要條件。

強大的氣旋式切變和濕斜壓存在，在熱力和動力的共同作用下，使得上升運動增強，觸發了不穩定能量的釋放，使得晉中市北部地區出現了強降雨中心。

參考文獻

[1]王堅紅，張楠，苗春生，等.天津地區080625強對流天氣過程的分析[J].大氣科學學報，2011，34（6）.

[2]張凌云，劉蕾，李亞琴，等.柳州“2012.4.12”強對流天氣過程分析[J].氣象研究與應用，2013，34（3）.

〔編輯：白潔〕