對流天氣預報中的環境場條件分

陳光輝 李丹 孫飛馳

摘要：隨著我國經濟的不斷發展，我國各項科學技術也都得到了飛速的發展，對于天氣預報來說，中尺度對流天氣的天氣預報需要通過一定的分析，其中需要分析的內容主要包括天氣類型的識別以及中尺度過程分析，同時還需要對動力熱力物理參數進行診斷，并進行客觀的分析。在進行分析的過程中，所運用到的預報思想主要是“配料法”思想，并對其中的組織深厚中尺度的對流系統進行診斷，診斷的條件主要有四個方面，即水汽、不穩定、抬升及垂直風切變。本文以中尺度對流天氣的天氣圖分析方法為例，重點對對流天氣預報中的環境場條件進行了分析。

關鍵詞：中尺度分析；強對流；天氣預報；環境條件

中尺度對流天氣主要指的是惡劣性的天氣，例如雷暴天氣、短時強降雨天氣、冰雹天氣、雷暴大風天氣、龍卷風及下擊暴流天氣等，這都屬于中尺度環流天氣，出現上述天氣的原因主要是中尺度天氣系統造成的。中尺度對流系統對天氣產生影響的主要特點就是中尺度對流天氣生命時間短，空間范圍小，但其空間天氣的變化相對來說會非常劇烈。當前，我國傳統的預報模式還不能夠對此類系統進行預報，例如線性外推及業務數值預報模式，都不能夠對其進行滿足。所以，就需要在進行天氣預報過程中對中尺度對流天氣的各項指標進行分析。

1.對流天氣圖分析

1.1 對流天氣高空圖分析

對流天氣分析圖主要分析的內容有：等壓面上風場、濕度場、溫度場等，通過對高空圖的分析可以實現對對流發生、發展的水汽、不穩定、抬升及垂直風切變條件的及時找尋。對于風場的分析來說，其主要的作用就是為了實現對抬升條件及垂直風切變條件的有效診斷，這就需要對低層的輻合區以及高層的輻散區進行尋找。當對流層低層和近地面層風場有一定的變化時，例如風向氣旋性切邊，可以通過對沿風的交角最大位置進行切變線的分析；當風場有風速輻合時，可以通過最大風速的前端進行輻合線的分析。

在低空層中，主要是動量、熱量及水汽的集中層，低空層中中暖濕平流的輸送可以造成位勢不穩定層的產生，在急流前端，可以明顯監測到水汽輻合及質量輻合的運動，主要的運用為上升運動，在急流軸的左側，主要為正切變渦度區，此區域能夠促進對流的出現；在高空層中，高空急流所產生的高空輻散能夠實現對流的抽氣和通風，這樣就能夠有效實現對上升氣流的維持和加強。當高層區與低層區的急流出現耦合時，就會造成不穩定能量的釋放。在具體的天氣圖中，當850hPa或700hPa風速分別達到12m/s或16m/s時，可以對低空急流進行一定的分析；對于高空急流的分析，則需要200hPa或500hPa分別達到32m/s或20m/s。天氣圖中對于急流的表現形式主要為急流軸，當風速在大風速帶上分布較為均勻時，就可以通過上述條件對大風區的急流軸進行幾何分析。當各個層級中的風速沒有達到要求，而風速相對于其他風帶又大時，此時還需要看此風速是否在干濕氣流區之間，或者位于靠近急流軸及切變線位置，則可以得出此時的氣團交匯會非常劇烈，就需要對顯著流線進行分析。

以我國東北江南華南為例，此地區在一定時間內出現了強降雨及冰雹天氣，如圖所示：

1.2 地面分析

因為高空觀測資料的稀缺性，就不能夠保證對高空圖進行有效的分析，也就不能夠對中尺度對流天氣發生、發展的中尺度環境場條件進行有效的診斷。要進行對流預報，就需要對特殊地點、特殊時間對近地面關鍵問題進行判斷。對于鋒的分析需要一定的條件，即需要氣象要素的變化能夠達到一定的幅度，此時就可以對中尺度邊界進行分析，進而實現對對流可能發生的區域及發生時間的確定。

在中尺度分析過程中，需要對海平面氣壓場進行更為精細的分析，具體的可以運用等壓線進行分析，分析的的標準是間隔1或0.5hPa。對于地勢相對來說較為平坦的地區來說，可以對等溫度線及等露點溫度線進行分析，分析的標準可以是間隔1-2攝氏度之間。當地面的變壓值變化較大時，就可以實現對雷暴產生的地面出流邊界進行有效的分析，此時就需要對顯著升降區進行有效分析。

通過上述可以知道，地面風場的分析能夠為中尺度輻合線提供有效的保障，當地面風具有一定的風向氣旋性切變或明顯的風速輻合時，可以對地面輻合線進行分析。

2.結束語

綜上所述，對流天氣預報的基礎就是進行中尺度對流天氣的分析。我國對于中尺度對流天氣分析方法的應用還處于起步階段，對于分析過程中各種特征線、特征系統及特征物理量閾值區間的判斷還需要不斷的研究和試驗。與此同時，我國對于對流天氣圖的分析，所應用到的技術主要還是探空、常規及加密地面觀測資料，此條件下的判斷主要適用于6h以上的強對流天氣預報，對于時間短的強對流天氣并不能夠進行有效的預報，這就需要運用一定的科技設備進行中尺度對流系統發生、發展的識別和分析技術完善。

參考文獻：

[1] 唐曉文，張小玲，湯劍平.基于業務中尺度模式的配料法強降水定量預報[J].南京大學學報（自然科學），2013，45（03）：135-141.

[2] 張小玲，陶詩言，孫建華.基于“配料”的暴雨預報[J].大氣科學，2012，34（04）：111-115.

[3] 張小玲，張濤，劉鑫華等.中尺度天氣的高空地面綜合圖分析[J].氣象，2014，36（07）：143-150.

[4] 何群英，東高紅，賈慧珍等.天津一次突發性局地大暴雨中尺度分析[J].氣象，2012，35（03）：116-122.

[5] 楊國祥，葉蓉珠，林兆豐等.一次強颮線的中分析[J].大氣科學，2011，10（03）：206-213.