駐馬店一次颮線大風過程簡析

靳婷

摘 要：2019年6月3—4日受高空冷槽和切變線影響，駐馬店市地區自北向南出現了一次颮線大風天氣過程，同時伴有短時強降水、冰雹等強對流天氣。利用常規觀測資料、風云FY-2G衛星資料和多普勒雷達產品資料等對颮線大風過程進行分析。結果表明：此颮線過程主要發生在高空明顯的冷平流與低層逐漸發展的暖濕氣流交匯區;近地面有淺薄的逆溫層結及低層較小的對流抑制有效位能，為對流的發生發展提供良好的能量環境;上干冷下暖濕的不穩定層結，垂直風切變與低層切變輻合區的建立為此次颮線提供了合適的對流環境;地面中尺度輻合線的建立，有利于對流的觸發和組織發展;颮線過程的弓形回波特征明顯，垂直風廓線圖各層風的轉變等對大風的預警有明顯的指示作用;垂直液態含水量和回波頂高的變化對對流發展的旺盛具有很好的相關性;降水粒子的拖曳作用對地面大風的產生及增幅有一定的作用。

關鍵詞：颮線大風;環境;觸發;特征

中圖分類號：S16 ? ? ? 文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200530049

引言

颮線因其特殊的組織風暴結構，突發性、破壞性而成為國內外學者研究的熱點。早期丁一匯等[1]對華北颮線的大尺度環流背景進行分型，主要分為槽后型、槽前型、臺風倒槽型等。俞小鼎等[2]結合雷達徑向速度圖研究了典型颮線的流場結構，提出了中層徑向輻合圖像識別的指示意義。王莉萍等[3]利用非常規氣象資料分析系統影響時間、強度變化，移動方向方面的對應性特征分析。陳濤等[4]、鄭媛媛等[5]都認為地面中尺度輻合線或干線的觸發作用極其重要。伍志方等[6]對颮線內超級單體的環境條件和結構進行分析。張寧等對颮線的發展維持原因分析發現風暴發展的正反饋機制的建立使其得以維持。2019年6月初，駐馬店地區一次颮線大風范圍廣，突發性強，通過對此次颮線天氣過程的大尺度環流背景和環境觸發以及多普勒天氣雷達產品進行分析，有助于進一步提升對類似風雹天氣的認識，提高區域性風雹天氣雷達產品的運用，為預報預警提供一定的參考指示。

1 天氣實況

2019年6月3—4日，駐馬店市地區自北向南出現了一次颮線大風天氣過程，同時伴有短時強降水、冰雹等強對流天氣，此次颮線大風過程具有范圍廣，突發性強，破壞性大等特點。6月3日17∶00—4日05∶00，全市大部分鄉鎮均出現了17m/s以上大風，平均風速為6～8級，瞬時極大風速為確山馬樓水庫28.9 m/s（11級）;鄉鎮雨量站有20個站超過25mm，最大為上蔡邵店61.8mm，上蔡、西平、遂平、平輿等多地出現冰雹天氣。

2 颮線發生的環境條件

2.1 大尺度環流背景

此次強對流天氣發生的主要影響系統是深厚高空冷槽配合中低層切變線，屬“槽前”型颮線過程。2019年6月3日08∶00（圖1），200hPa和500hPa上赤峰、邢臺至盧氏一線有一深厚東北冷槽，河南大部分地區處在槽前西南氣流控制當中;700hPa南支階梯槽位于邢臺至盧氏一線，與500hPa槽線南段幾乎一致;850hPa上冷切位于安陽至棗陽一線，并且整個河南地區都處在850hPa與500hPa溫差大于25℃的溫度直減率大值區，上冷下暖，同時在925hPa上，豫西存在一明顯的飽和濕區，近地面層暖濕。850hPa豫南有一支8m/s的西南顯著氣流發展，與低空急流作用相似，西南顯著氣流將暖濕空氣向北輸送，從而建立了豫南高空冷空氣與低層暖濕空氣相重疊的不穩定層結。20∶00（圖2）500hPa上駐馬店市位于東北冷槽底部，槽后冷平流明顯，駐馬店市逐漸轉受槽后冷平流影響，負變溫明顯，700hPa上冷槽南壓至駐馬店市西部，850hPa上西南暖濕氣流明顯增強，并且在豫西地區形成一低渦，其延伸的“人字形”冷暖切變逐漸影響駐馬店市，大氣層結不穩定度進一步加大。另外，自下而上分析各層風場發現：低層850hPa及其以下為明顯的西南風，700hPa以上各層均為偏西至西北風，風隨高度順轉，有暖平流輸送，風垂直切變強，十分有利于強對流的發生發展。

綜上，此次颮線過程主要發生在深厚高空冷槽（200～700hPa位置幾乎重合）的西南氣流里，高空明顯的冷平流，與低層逐漸發展的暖濕氣流交匯，從而建立了上冷下暖的不穩定層結，強的垂直風切變與低層切變輻合區的建立加強了系統抬升運動。在合適的環流條件下，3日傍晚到夜里產生了此次颮線過程。

2.2 不穩定層結

分析南陽探空圖可以看出，南陽上空CAPE值很大，達到1710.0J/kg，近地面有淺薄的逆溫層結及低層較小的對流抑制有效位能，為對流的發生發展提供良好的能量環境;整層大氣上干冷下暖濕，925～600hPa上為明顯干層，有干冷空氣入侵，925～850hPa上風隨高度順轉為暖平流，850～700hPa風隨高度逆轉為冷平流，冷暖交匯明顯;低層存在強的風向切變，有利于傾斜對流的發展與維持;0℃層高度位于600hPa附近，-20℃層高度位于400hPa附近，有利于冰雹形成;850hPa與500hPa溫差達到36℃，K指數為32℃，這些參數表明大氣層結不穩定條件較好，具有很好的對流發生發展的環境條件。

2.3 近地面層觸發機制

2019年6月3日14∶00（圖3），自動區域站顯示在豫西有一明顯偏北風與偏南風的輻合線，隨后不斷南壓;在駐馬店市的西北部存在一氣旋性環流，地面中尺度輻合線的建立使其附近局地垂直風切變條件明顯改善，有利于對流的組織發展。隨后幾個小時系統南壓，在輻合線附近不斷觸發對流新生發展（圖4），向南傳播。表明地面中尺度輻合線的形成南壓是此次對流天氣的動力觸發條件，低層的輻合上升運動在觸發對流的同時還能夠對對流云團起到組織的作用。

3 颮線的多普勒雷達特征