佛山市2016年4月9日強對流天氣過程分析

賴楚凡　蔡秋生

摘要：利用Micaps資料、地面加密自動觀測資料、NCEP再分析資料對佛山市2016年4月9日強對流天氣過程進行分析。結果表明：高空低渦以及弱冷空在向南移動的過程中與低層處的暖濕空氣形成了上冷下暖的不穩定層結，再加上垂直上升運動的快速發展推動了冰雹天氣的發生、發展：通過分析沙氏指數、有效位能，說明大氣層結的熱力條件極不穩定，再加上降雹天氣之前的大氣不穩定度增加，有利于冰雹天氣的發生；強對流天氣出現過程中的水汽條件、不穩定層結以及外部抬升條件等同時滿足，0℃層和-20℃層的高度較為適宜，環境鳳垂直切變增加，對于強風暴云的發展以及冰雹天氣的形成、增長和降落都十分有利。

關鍵詞：強對流天氣；環流形勢；物理量場；佛山市

引言

強對流天氣是產生氣象災害的主要天氣類型之一，主要包括有雷雨、大風、冰雹、龍卷等。在我國，每年因強對流天氣都會造成嚴重的人員傷亡和財產損失。根據相關部門的統計結果表明，我國每年因氣象災害損失占國民生產總值的3%～5%，而強對流天氣危害在氣象災害損失中占據的比例最高。強對流天氣突發性強、空間尺度小、生命期短、產生危害嚴重。本文利用Micaps資料、地面加密自動觀測資料、NCEP再分析資料對佛山市2016年4月9日強對流天氣過程分析，以提升氣象部門對此類強對流天氣認識能力，為今后預報提供參考依據。

1強對流天氣過程概況

進入4月后，天氣日趨復雜，北方主要以風沙干燥天氣為主，而南方則以強降水天氣為主。2016年4月9日佛山市出現以冰雹、雷雨大風和短時強降水天氣為主的強對流天氣過程，對佛山市產生的影響較大。

2環流形勢

結合8日20時～9日20時高空環流形勢來看，歐亞大陸呈兩槽—脊型，烏拉爾山高壓脊在逐漸加強過程中轉變為阻塞高壓，副熱帶高壓主要對華南沿海一帶產生影響，500hPa高空槽東移過程中不斷引導北方冷空氣南下，佛山恰好位于長波槽底部。700hPa西南氣流逐漸增強，與中高層干冷空氣在佛山市上空交匯，850hPa低空處的暖濕氣流呈現出不斷加強的趨勢，低層處的濕度增加、溫度不斷升高，切變線自西向東逐漸移動的過程中，整層大氣呈上層干冷下層暖濕不穩定狀態，低層處水汽條件充足。地面場上，西南暖低壓控制整個佛山地區，地面溫度在升高的過程中，使得大量的不穩定能量集聚，為強對流天氣的發展以及冰雹天氣的形成提供了能量支持，來自北方的冷空氣在冷渦后部隨著高空槽不斷進入到佛山地區，地面輻合線南壓到佛山北部，觸發了冰雹天氣。

3物理量場診斷

3.1水汽條件

根據水汽通量散度垂直分布圖（圖1a），在低層850hPa以下屬于水汽輻合區，而在925hPa附近則存在最強水汽輻合中心；到了4月10日02：00，水汽輻合中心的位置發生變化。結合相對濕度和溫度的疊加圖（圖1b），在佛山市上空850hPa位置處的相對濕度要超過80%，850hPa和500hPa之間的溫差在27℃左右，低層暖濕水汽輻合上升，高層處較低的溫度，這種低層高溫高濕、中層干冷的配置條件推動了冰雹天氣的發生、發展。

3.2動力條件

強對流天氣未出現前，渦度場有明顯增強，9日20時，地面到200hPa高空處都為正渦度區，同時有明顯的垂直渦柱存在，在高空300hPa附近存在有正渦度的大值中心，其強度高達10×10-5/s。分析垂直速度垂直剖面，垂直速度分布與渦度場配合較好，天氣過程出現前，冰雹發生區1000～300hPa的大氣都始終處在上升運動的不穩定區內，在400hPa高空附近存在有上升垂直速度的大值中心，垂直速度的最大值為-7Pa/s，在上升過程中不穩定層表現出增強增厚的特征，低層輻合及高層輻散的抽吸作為，對冰雹天氣的抬升和維持十分有利。9日20時，整個佛山上空都表現出了下沉運動，垂直速度的最大值為13Pa/s，此時佛山市開始出現降雹天氣。

3.3不穩定能量

3.3.1沙瓦特不穩定指數

8日20時沙瓦特指數水平分布圖（圖2a），廣東、貴州、湖南一帶的大部分地區的沙瓦特指數都處在高于0的區域內。9日08時，佛山大部分地區的沙瓦特指數則低于0，在佛山市附近沙瓦特指數不斷減小，說明佛山上空的大氣不穩定度增強；20時（圖2b），佛山大部分地區的沙瓦特指數減小，說明不穩定度繼續增強，推動了強對流天氣的產生。

3.3.2對流有效位能

8日08、20時佛山市探空資料可以看出，環境大氣0℃層高度在4km附近，即600hPa高層，對流云向著高出發展提供的有利條件，在強烈上升運動作用下，低層水汽可以更好到達高層，為冰雹等強對流天氣的出現提供了充足水汽條件。環境大氣-20℃層高度分布在7.5km附近，即400hPa高空。0℃至-20℃層結厚度推動冰雹天氣產生。根據探空資料信息，強對流天氣出現過程中0～6km位置方向發生順時針旋轉，風的垂直切邊發生變化且0℃高度層降低，有利冰雹天氣進一步生長。

4結論

①高空低渦以及弱冷空在向南移動的過程中與低層處的暖濕空氣形成了上冷下暖的不穩定層結，再加上垂直上升運動的快速發展推動冰雹天氣發生發展。

②通過分析沙氏指數、有效位能，說明大氣層結的熱力條件極不穩定，再加上降雹天氣之前的大氣不穩定度增加，有利于冰雹天氣的發生。

③強對流天氣出現過程中的水汽條件、不穩定層結以及外部抬升條件等同時滿足，0℃層和-20℃層高度適宜，環境風垂直切變增加，對于強風暴云的發展以及冰雹天氣的形成、增長和降落都十分有利。