2016年4月27日呂梁一次春季冰雹過程的成因分析

胡生江?劉鳳梅?問星星

摘 要：本文利用自動氣象站觀測資料、衛星、雷達資料以及NCEP全球分析資料等氣象探測資料對2016年4月27日出現在呂梁市的一次春季冰雹天氣成因進行分析。

關鍵詞：冰雹天氣;天氣形勢;呂梁

呂梁市地處山西中部西側，呂梁山脈由北向南貫穿全境，地勢中間高兩翼低，屬半干旱暖溫帶大陸性季風氣候，四季分明，差異懸殊，春季氣溫不穩定，天氣復雜，呂梁市出現冰雹天氣的幾率較大，不利于當地群眾的正常生產生活?；诖?，為了更好地對冰雹災害進行防御，本文通過對2016年4月27日出現在呂梁市的一次春季冰雹天氣成因進行分析，以更好地掌握冰雹天氣發生發展規律，為今后發生同類冰雹天氣的預報預測和人工防雹減災工作提供科學有效的指導依據。

一、天氣實況

2016年4月27日08：00到20：00，呂梁市出現局地冰雹、雷電、大風、短時降水等強對流天氣，各縣降水實況（毫米）：離石2.7，興縣2.5，嵐縣0.2，臨縣1.3，方山2.6，柳林1.1，中陽3.6，石樓0.3，孝義24.8，汾陽9.2，文水4.2，交城2.9。大部分縣市出現雷電;離石、臨縣、方山、中陽、柳林、交口、石樓等地出現大風天氣，中陽最大達25.9米/秒，出現在15：07，石樓極大風速23.4米/秒，出現在16時;離石、中陽、孝義、汾陽等地局部地區出現冰雹，孝義氣象站15：24—15：54出現冰雹天氣過程，觀測站冰雹最大直徑為13毫米。汾陽氣象站出現最大直徑3毫米冰雹。

二、天氣形勢分析

本次呂梁市的冰雹、大風、雷雨等強對流天氣主要屬于槽后西北氣流型的天氣過程。通過對2016年4月27日08：00的天氣形勢圖進行分析可知，呂梁市主要位于200hPa急流入口位置的左前方區域，500hPa冷槽處在山東一帶，溫度槽處在河套一帶，其要比高度槽落后，有顯著的冷平流處于呂梁上空區域;700hPa位置沒有顯著的輻合系統，850hPa有一16℃的閉合暖中心處于山西省北邊地帶，呂梁市上空分布著顯著明顯的暖平流。在地面形勢場，呂梁市主要位于華北高壓后部的低壓區，且存在弱冷鋒;從垂直結構進行分析來看，高空冷槽主要分布在低層暖空氣上，也就是說500hPa冷空氣在850hPa高能暖舌上疊加，地面偏南風同中高層500hPa西北風之間共同產生了稍強的垂直風切變，促使呂梁及其周邊區域的對流性不穩定能量進行釋放，推動了此次冰雹、雷雨、大風等強對流天氣的發生。4月27日13：00—14：00呂梁市至運城區域分布著地面輻合線，這意味著在該區域輻合較強，有利于地面垂直上升運動的不斷增強，有利于強對流天氣的發生。

三、天氣成因分析

探空資料分析。因為本次呂梁冰雹天氣發生期間的對流單體市呂梁市西部形成的，在這里對呂梁市西南方向的延安探空站的觀測資料進行分析。由2016年4月27日08：00延安探空站探空圖分析能夠獲悉，延安上空分布著顯著的不穩定能量，CAPE值為180.6J/kg;露點溫度和層結曲線的結構主要呈“喇叭口”型，也就是說在600hPa以上高層為干空氣，600hPa以下主要分布著顯著的濕層;850hPa以下主要屬于逆溫層;0～3km的垂直風切變為9m/s左右，分布著暖平流，0～6km的垂直風切變為12m/s左右，3km以上屬于強冷平流，如此的上層干冷、下層暖濕的結構，同時有垂直風切變的出現，對于強對流天氣的產生十分有利。由4月27日14：00延安探空圖進行分能夠獲悉，此時CAPE值為1765.8J/kg，遠遠大于08：00的CAPE值。0℃層高度處在3km，0℃層區域點位置較低會使得落地前的融化減弱。-20℃層高度處在5.5km區域，對于大水滴自然成冰十分有利。SI指數為-3.54℃，KI指數為34.0℃，這些均非常有利于此次呂梁市冰雹、雷雨等強對流天氣的發生發展。

假相當位溫（θse）分析。表示溫濕特征的重要參數可以用假相當位溫θse來表示，同時也可以表示能量，在強降水天氣出現的過程中往往都伴隨有較高的能量出現。假相當位溫場θse隨著不同高度的分布可以將大氣層結對流性不穩定的情況如實反映出來。分析2016年4月27日08：00 850hPaθse的分布圖可以獲悉，在本次呂梁市冰雹天氣主要出現于850hPaθse大于43℃的高能區，這個時候500hPa高度層的溫度場配合著負變溫，這意味著有冷空氣由高空下傳到高能區，最終使得本次強對流天氣發生。

四、衛星、雷達資料分析

2016年4月27日12：00，在陜、晉兩省交界地帶有對流云團在不斷發展，12：30有若干強對流云團處于地面輻合線區域且在不斷增強，其前部逐漸向晉西區域移動。13：00云系繼續發展增強，這個時候的云頂亮溫為-44℃，在呂梁及其附近區域發生冰雹、大風、雷雨天氣。14：00由于云頂亮溫的下降，對流云團在TBB小于-50℃的區域交匯增強，至17：00對流云團開始有所變弱。

通過可見光云圖上分析可知，4月27日12：00晉西分布著許多對流單體，晉中區域有低云分布。13：00在晉中南一帶產生大量對流單體，且都在持續發展。14：00對流發展十分旺盛，雷暴單體頂部向對流層頂伸展，上風向存在整齊的邊界，在下風向上云砧朝東南擴散，在晉南上空仍舊生成有新的對流單體。14：00云砧向下風向伸展更遠，對流繼續發展。

通過分析多普勒雷達資料可知，2016年4月27日14：00在晉西南區域開始生成有多單體，14：12-14：18雷達回波不斷發展、增強，意味著對流單體發展迅猛，14：36處于旺盛發展時期，所以促使呂梁局部地區發生冰雹天氣，之后持續移向東南方，雷達回波持續變弱，此次冰雹天氣過程基本結束。本次呂梁市春季冰雹天氣過程中雷達強回波中心高度低，降雹速度快。

五、結論

本次呂梁市的冰雹、大風、雷雨等強對流天氣屬于槽后西北氣流型的天氣過程。高空冷槽后和地面弱冷鋒的有利配置為冰雹天氣的發生提供了有利的環流背景形勢。

本次呂梁市春季冰雹天氣的成因不僅受地面冷鋒的影響，更為重要的是高層的干冷空氣朝對流層中低層附近侵入，從而推動了強對流天氣的發生發展。

通過KI指數、SI指數、CAPE值等對流參數以及假相當位溫（θse）均能夠反映出不穩定能量強盛，有利于冰雹、大風、雷雨等強對流天氣的發生。0度層和地面之間的距離不足5km，-20度層位置分布著50dBz的發射因子，這些均促進了冰雹天氣的發生發展。

衛星、雷達資料對冰雹、大風、雷雨的預報預警具有一定的指示意義。

參考文獻：

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作者簡介：胡生江（1986-）男，漢族，新疆沙雅人，本科學歷，工程師，從事中短期天氣預報服務研究工作。