桂林市2019年“3.21”極端大風與“4.24”致災冰雹過程特征對比分析

王艷蘭，王娟，伍靜，唐熠，王軍君，李向紅

(桂林市氣象局，廣西 桂林541001)

1 引 言

桂林市位于廣西東北部，春季冷暖空氣交匯頻繁，強對流天氣多發，如2012年2月高架強對流、2013年3月大范圍風雹、4月局地龍卷等給桂林市造成嚴重損失。強對流天氣具有局地性、突發性，一直是預報難點與研究重點。張小玲等[1]開發了對流天氣的環境場條件分析技術；孫曉蕾等[2]認為大的整層環境風切變有利于中尺度對流系統增強；伍志方等[3]發現風切變矢量隨高度的變化決定了左移和右移風暴的發展趨勢；方翀等[4]證實了西風帶颮線容易發生在高低層溫差大、上干下濕、低空輻合、高空輻散的環境中，雷暴高壓及相應冷池持續加強導致颮線發展。統計表明超級單體或中氣旋與強天氣有密切聯系，64.3%以上的冰雹天氣的中氣旋達中等強度以上，帶有中氣旋的高頂高底的對流風暴易產生大冰雹[5]；鄭永光等[6]分析出“東方之星”沉船事故主要由超級單體觸發的下擊暴流造成強烈大風災害導致；反射率因子核下降、反射率槽口、雷暴云中層徑向輻合等可預警下擊暴流[7]；王秀明等[8]認為弓形回波的中層干冷急流卷入對流體后，降水粒子相變降溫造成的負浮力及雷暴高壓引起的冷池密度流是產生地面大風的重要原因。另外，胡寧等[9]研究了華南颮線發展的環境條件，翟麗萍等[10]對廣西暖區颮線的結構及形成機制作了剖析，李向紅等[11]分析了桂林市一次多種強對流天氣過程的雷達回波特征。2019年3月21日(簡稱“大風過程”)、4月24日(簡稱“冰雹過程”)夜間桂林市臨桂區出現極端大風及致災冰雹天氣，氣象部門在潛勢預報及短臨預警雖有提醒，但強度及災情仍出乎意料，對比分析造成兩次過程的強風暴特征及環境條件，可為此類強對流天氣提供預報預警依據。

2 資料說明

本文使用了臨桂國家觀測站(簡稱臨桂站)分鐘資料、中尺度自動站1 h觀測資料、常規地面、高空觀測資料、NCEP 1°×1°再分析資料以及風云4號紅外云圖、雷達觀測資料。

3 災害天氣概況及單站要素特征

3月21日夜間桂林市5個縣氣象站出現≥8級大風，臨桂站21:13記錄到60.3 m/s的極大風速，打破了廣西風速的歷史記錄，伴有47.9 mm/h的強降水及小冰雹，受災群眾安置41人，直接經濟損失26萬元。4月24日夜間桂林市9個縣氣象站出現≥8級大風，臨桂區兩江鎮21—22時出現冰雹，最大直徑≥30 mm，伴有46.8 mm/h的強降水，直接經濟損失540萬元，其中兩江機場飛機遭受冰雹襲擊損失嚴重。因兩江鎮自動站只有兩要素，故分析臨桂站分鐘觀測資料如圖1a、1b(兩豎線之間為颮線過境時段)，大風過程先出現明顯降壓(低層強中氣旋導致)，后為狹窄雷暴高壓形成的氣壓鼻尖頂跡線，最低氣壓與極大風速同時出現(與普通颮線過境風速增大伴氣壓升高截然不同)；冰雹過程為長形雷暴高壓形成的波動式氣壓跡線，弱的氣壓谷與大風速同時出現(與中層中氣旋有關)。大風出現時均伴有大的分鐘雨量(下擊暴流與降水拖曳導致大風)，大風過程分鐘最大雨量達6.6 mm說明有強下擊暴流；均伴有濕度谷，大風過程降水太強谷較淺。另外，大風過程臨近前期(21時前后)由東南風轉東北風(圖略)、風速達15 m/s且氣溫下降表明冷空氣影響臨桂站，冰雹過程前期無冷空氣影響。

圖1 2019年3月21日21:01—21:22(a)、4月24日21:31—21:52(b)臨桂站氣象要素

另外，大風過程災害現場大范圍輻散倒伏物也表明有下擊暴流，而小范圍輻合倒伏物位于雷達圖中氣旋位置進一步說明低層有強中氣旋，臨桂站比周圍高60 m的山包地形處于下擊暴流造成的最強輻散風的高度(30～100 m)范圍[13]，均有利于臨桂站出現極端大風。

4 環流背景、主要影響及觸發系統

高低空急流耦合提供有利背景條件。3月21日20時200 hPa高空急流(風速≥30 m/s)軸位于29°N，中心風速達60～70 m/s，桂林在急流入口區右側50 m/s風速區；低空急流(風速≥12 m/s)軸位于22～23°N，中心風速為14 m/s，桂林在急流軸左側；高層輻散、低層輻合在桂林西側臨桂一帶重迭(圖2a)，輻散中心達6×10-5s-1，輻合中心達-6×10-5s-1，有利于上升運動觸發不穩定能量釋放。4月24日20時高低空急流比3月21日20時弱，200 hPa高空急流軸位于25～26°N，中心風速達40～45 m/s，桂林在急流軸右側35 m/s風速區；低空急流區范圍小，位于23～24°N，桂林在急流軸左側；高層輻散、低層輻合重迭區也位于桂林西側臨桂一帶(圖2b)，強度及重迭程度低于大風過程。

圖2 2019年3月21日20時(a)及4月24日20時(b)高低層急流(單位：m/s)及散度(單位：10-5 s-1)實線：200 hPa上≥50(35)m/s等風速線，虛線：850 hPa上≥12 m/s等風速線，陰影：200 hPa輻散值，點線：850 hPa輻合值，三角形為桂林位置。

大風過程中層干層更顯著，地面冷鋒更強，冰雹過程高空槽前正渦度平流更強，低層高溫高濕更明顯。3月21日20時500 hPa短波槽東移影響桂林(圖3a)，同時有溫度槽滯留，桂林站500 hPa溫度露點差達35℃，中層干層明顯。850～925 hPa切變位于25°N以北，桂林為切變南側偏南暖濕氣流控制，與500 hPa干冷層形成上干冷下暖濕的不穩定層結，非常有利于雷暴大風天氣。地面(圖4a，見下頁)強冷空氣從中路南下形成強鋒區，25～30°N氣壓差達12 hPa，溫度及露點差分別為15℃、12℃，偏北風6～8 m/s，同時在廣西西部有干線(露點鋒)，冷鋒及輻合線、干線等在暖濕區易觸發強對流。4月24日20時500～700 hPa高原東部深槽移至廣西中北部，槽前后南北風分量比大風過程明顯，槽前正渦度平流利于低層輻合上升，850～925 hPa桂林也為切變南側較強的偏南暖濕氣流控制(圖3b)，與500 hPa形成不穩定層結，但中層溫度露點差為23℃，遠不如大風過程干層顯著。地面(圖4b)北方冷空氣比大風過程明顯偏弱，桂林主要受靜止鋒及輻合線影響，廣西西部有明顯干線，南部高溫高濕比大風過程明顯，造成的強不穩定能量有利于輻合線、干線等觸發強對流。

圖3 2019年3月21日20時(a)、4月24日20時(b)綜合分析圖

圖4 2019年3月21日20時(a)及4月24日20時(b)地面氣壓(單位：hPa)、風場(單位：m/s)及溫度、露點溫度(單位：℃)黑色實線：地面氣壓，黑色箭頭：地面風，白色虛線：露點溫度，彩色：溫度。

5 潛勢環境條件

臨桂站及臨桂兩江鎮分別位于桂林觀測站西南方18.3 km、29.5 km處，可用20時桂林站探空資料(圖5a、5b)及地面要素計算的對流參數(表1)來分析強對流環境潛勢條件。

圖5 2019年3月21日(a)、4月24日(b)20時桂林站T-log P圖

表1 桂林站兩次過程相關對流參數

具有強的對流不穩定層結及下沉動能，冰雹過程對流有效位能更強。大風及冰雹過程對應的850～500 hPa溫差為25℃、29℃，CAPE值為769 J/kg、1 797 J/kg，CIN為69 J/kg、56 J/kg；沙氏指數為-3.0℃、-7.1℃，最大上升速度w_CAPE(表示不穩定能量全部釋放后氣塊獲得的最大上升速度，其值為CAPE值的2倍的平方根)為39 m/s、60 m/s，強天氣威脅指數為426、568；Δθse850～500為20℃、28℃，遠高于10℃的對流不穩定閾值；DCAPE值達1 218 J/kg、1 222 J/kg，預示風暴體中存在因降水蒸發或融化而產生的強下沉速度。風矢端圖上低層有暖平流，700 hPa以下曲率大，即具有大的0～3 km風暴相對螺旋度，有利于形成較強中氣旋。

明顯的上干下濕特征及強的垂直風切變，大風過程中層干層更顯著，冰雹過程經驗估計冰雹直徑大。孫建華等[13]證明了雷暴大風易發生在中層干、下層濕的環境中，低層水汽越多，中層越干，冷池及最大風速越強。兩次過程低層850 hPa上T-Td為2℃，中層700～500 hPa最大(T-Td)≥23℃，其中大風過程達37℃，中層顯著干層利于雨滴、冰雹等水凝物蒸發、融化降溫形成負浮力，增強下沉氣流導致地面大風。同時中層干層也有利于冰雹的產生，有干層時濕球溫度0℃層高度會明顯低于干球0℃層高度(表1)，且干層的存在表明環境大氣會有較大的垂直減溫率從而具有較大的CAPE和DCAPE，既有利于上升氣流，也有利于強下沉氣流。濕球0℃層更接近冰雹融化層高度，通過T-logP圖直接求假濕球溫度并作差值(0.5℃)訂正得到大風、冰雹過程的濕球0℃高度分別為3 700 m、3 900 m，明顯低于干球0℃層高度，另外，自由對流高度都降至1.5 km，有利于強對流啟動；T-logP圖中經驗估計冰雹最大直徑分別達22 mm、51 mm，說明兩次過程都具有雹暴潛勢。強的中低層環境風垂直切變對強風暴內部中氣旋形成有重要作用。桂林站3月21日20時地面(東南風1 m/s)～500 hPa(西南風31 m/s)風速差達30 m/s以上，其中地面～700 hPa風速差達9 m/s；4月24日20時地面～500 hPa風速差達26 m/s以上，地面～700 hPa風速差達10 m/s。NCEP資料也顯示，兩次過程桂林位于強垂直風切變中心附近，地面～500 hPa風矢量差≥28 m/s，地面～700 hPa風速差≥10 m/s(圖略)，均達到強垂直風切變標準。數值模式和理論研究表明不穩定環境中的低層垂直風切變是中層中氣旋的渦度來源，兩次過程均有較強的中低層環境風垂直切變，對風暴內部中氣旋形成、對流組織化、風暴發展有重要作用。

兩次過程都具備超級單體風暴環境條件：大的CAPE和強的中低層垂直風切變；大風過程濕下擊暴流探空廓線特征更明顯：低層高溫高濕，溫度直減率大，上干下濕，利于產生強下沉氣流導致地面大風[8]；冰雹過程大的CAPE、強的中低層垂直風切變、大的w-CAPE以及冰雹估計直徑，表明上升氣流發展高，利于大冰雹形成。

6 動力條件

輻合上升動力作用強，大風過程強中心在低層，冰雹過程在高層。物理量剖面圖上(圖略)大風過程受低層冷切變、鋒面及輻合線強迫抬升，-1.2 Pa/s的強上升速度位于800 hPa，500 hPa桂林西側有下沉氣流伴相對濕度≤20%干空氣，即中層有干空氣侵入利于下擊暴流；冰雹過程-0.8 Pa/s的較強上升速度位于700 hPa，大值中心及伸展高度比大風過程高，利于對流風暴向上發展。大風過程800 hPa正渦度中心達6×10-5s-1，低層強渦旋有利于地面大風形成。冰雹過程高空槽前正渦度柱伸展到300 hPa，利于低層輻合上升及深對流發生。

冷池出流與環境風入流形成輻合垂直上升利于颮線發展。大風及冰雹過程沿回波帶移動方向(圖6a、6b紅色實線)的剖面圖上(圖6c、6d)，低層都有較強輻合，后側近地層分別有-5℃、-3.5℃的冷池，前方暖濕入流遇冷池出流形成輻合及抬升，沿著低層最大入流經輻合區和最大上升運動區構成近乎垂直狀態的入流上升支(紅色粗實線)，依據RKW理論[14]當冷池擴張速度(颮線強回波前沿移速)與0～3 km垂直風切變達到平衡時，垂直的上升運動利于颮線發展，說明此時風暴出流與環境風場相平衡，颮線及颮線上單體風暴將發展加強，大風過程低層冷池、入流、輻合及上升均比冰雹過程強。

圖6 3月21日20時(a)、4月24日20時(b)組合反射率因子(單位:dBZ)及沿紅直線的垂直速度(紅色虛線，單位：Pa/s)、散度(白色虛線，單位：10-5 s-1)、擾動溫度(彩色，單位：℃)剖面圖(c、d，黑色箭頭為環境風，其中水平風減去了回波帶移速)

變壓風及冷池有利于對流風暴發展并朝變壓低中心移動。氣壓的局地變化使氣壓梯度力與地轉偏向力不平衡引起地轉偏差，稱為變壓風，擾動輻合線與變壓風存在明顯關系[15]。變壓風計算公為變壓梯度，f為地轉參數，ρ為大氣密度)表明變壓梯度大的地方產生大的變壓風形成輻合線等，在不穩定條件下易觸發強對流。大風過程21日18—19時1 h變壓圖上(圖7a紅線)，西側有正變壓中心1.5 hPa/h，其東南側為變壓低值區0～0.2 hPa/h，在兩中心之間存在變壓梯度大值區，對流回波沿大值區發展東移(圖7b)。溫度擾動對回波發展也起到重要作用。19時強回波中心≥50 dBZ處雨勢加大，20時強降水≥20 mm/h，其蒸發冷卻導致地面出現變溫達-2～-7℃的冷池(圖7b)，冷池出流與前沿東南風入流形成輻合導致對流單體生成。19—20時強回波東南方有變壓低中心，則在冷池前沿及變壓低中心方向產生新的對流單體使帶狀回波向東南方向移動(圖7a、7b)。21時因颮前低壓及中氣旋下降，變壓低中心位于臨桂區，并與臨桂附近的冷池前沿重迭，冷池出流和暖濕入流相匯合以及變壓低中心變壓風輻合導致強回波中心影響臨桂區造成極端大風(圖7c)。按照RKW理論[14]：地面冷池出流造成的水平負渦度和低層垂直風切變造成的水平正渦度相平衡時，其前沿上升氣流垂直發展(即強回波前沿與冷池前沿重迭)，最有利于前方新單體形成和回波帶發展。19、20時負變溫前沿分別超前和落后于強回波，回波帶較弱(圖7a、7b)，21—22時負變溫前沿與強回波前沿基本重疊，利于前沿新單體形成和回波帶發展加強(圖7c、7d)，颮線東移過程中明顯加強。

圖7 21日19時(a)、20時(b)、21時(c)、22時(d)1 h變壓(紅色等值線，單位：hPa)、變溫(藍色等值線，單位：℃)及反射率因子(彩色等值線，單位:dBZ) 實心三角與空心三角分別代表桂林站及臨桂站位置。

冰雹過程中1 h變壓、1 h變溫也存在相似的颮線中尺度特征，但21時變壓低中心遠不如大風過程強，主要是因為中氣旋位于高層所致。

7 對流風暴云圖及雷達回波演變特征

7.1 衛星云圖特征

大風過程21日20:53—21:00，由多個對流單體組成的窄帶對流云發展東移影響桂林市，相當黑體亮溫(TBB)中心為225 K，07分兩側單體迅速減弱，中間單體加強，11—15分TBB中心最低達220 K且邊界梯度大，面積約15 km×15 km，屬于中γ系統(圖略)。冰雹過程24日20:30—21:00塊狀對流云東移至桂林市，云團南側鑲嵌的多個對流單體合并成短帶狀，TBB中心為220 K，15—23分開始影響臨桂區，TBB達215 K，21時30—40分對流云合并成橢圓形，TBB≤215 K面積約80 km×40 km，屬于中β系統，其強中心達210 K，比大風過程更低(圖略)，說明風暴頂更高。

7.2 雷達回波特征

7.2.1 大風過程雷達回波特征及冷空氣對強風暴的作用

風暴最大反射率因子達65 dBZ，具有明顯的低層鉤狀回波，冷鋒邊界導致風暴中氣旋形成。低層反射率因子顯示，21日17時受干線輻合線觸發，廣西西北部初生對流回波生成發展，隨后形成線狀對流，20時冷空氣影響桂林北部縣，線狀對流與鋒面對流靠近發展成多單體風暴，單站要素特征表明21時前后地面冷鋒正好抵達臨桂站，熱力邊界上斜壓性增大，超級單體風暴此時移入恰好在熱力邊界通過斜壓性產生最大水平渦度，導致低層中氣旋形成，從而導致風暴強烈發展，因而此時線狀對流回波合成颮線，颮線上的強單體發展成超級單體風暴，且21:06—21:11超級單體風暴發展達到鼎盛階段，位于颮線最前沿，最大反射率因子超過65 dBZ，并出現與中氣旋相聯系的鉤狀回波和與強上升氣流相聯系的有界弱回波區(圖8a)，對應0.5°仰角在臨桂區出現中氣旋(圖8b)并伴有31.5 m/s的最大出流，13分該強單體東移經臨桂站，造成了60.3 m/s的極端大風。因此地面冷空氣的及時介入在極端大風形成中起到重要作用。而極端大風發生在鉤狀回波對應的中氣旋后部強回波處，說明低層中氣旋是造成極端大風的重要因素之一。

強反射率因子核心下降導致下擊暴流，低層中氣旋對下擊暴流有增強作用。沿強回波前進方向右前方(圖8a中黑線)作反射率因子剖面圖顯示，20:54—21:00風暴頂傾斜，出現弱回波區，65 dBZ強回波中心達6 km，21:06移向臨桂區時強回波中心升至7 km并出現有界弱回波區，說明中氣旋在低層窟窿處產生較大上升速度，弱回波區后側65 dBZ強回波中心降至3～4 km，11分反射率因子核心快速下降，強回波墻在臨桂站附近接地，伴隨冰雹、雨水的重力拖曳及融化、蒸發冷卻作用導致下擊暴流造成輻散大風(圖8c)，因此下擊暴流在極端大風形成中起重要作用。Roberts等[7]研究認為旋轉會在地面附近造成氣壓下降，從而形成向下的氣壓梯度力，使下沉氣流及下擊暴流加強。此次過程下擊暴流發生時近地面層400 m高度(0.5°仰角)上出現了較強中氣旋，臨桂站本站氣壓和風速分鐘數據也表明，下擊暴流發生時，氣壓出現明顯下降，風速極大值與氣壓最小值同時出現也說明了低層中氣旋在地面造成氣壓下降，從而進一步加強下擊暴流導致極端大風。

中層徑向輻合特征MARC明顯。沿徑向經強風暴中心(如圖8d中黑線)作速度剖面，20:54強風暴中心3～7 km為較強輻散，對應低層輻合；21時中層轉為弱輻合；06分(圖8e)強風暴中心中層外側入流10～15 m/s，內側出流5～10 m/s(白色圓圈)，輻合明顯增大，中層徑向輻合特征(MARC)明顯，對應6.0°仰角徑向速度圖上存在明顯輻合(圖8f)，有利于地面輻散大風，MARC比極端大風提前了7～13 min，具有警示作用。另外，大風過程桂林雷達垂直累積液態水含量(VIL)達到30 kg/m2(距離近偏低)，永州雷達(距臨桂180 km)VIL達45 kg/m2，對應出現了小冰雹。

圖8 3月21日21:11 6.0°仰角反射率因子(a)、0.5°仰角基本速度(b)、沿a中黑線反射率因子剖面(c)；06分6.0°仰角反射率因子(d)、沿d中黑線基本速度剖面(e)、6.0°仰角基本速度(e) 黑色及紅色三角為臨桂站位置。

7.2.2 冰雹過程雷達回波特征

風暴強回波中心達65 dBZ，三體散射特征明顯，有中低層輻合、高層輻散的風暴結構。24日18時對流回波帶從貴州南部東移入境，20時迅速發展成颮線及弓形回波，20:40弓形回波與南側對流單體合并，處于合并點的對流回波單體迅速發展，21時演變成超級單體風暴(出現中氣旋)，20分垂直颮線的速度剖面圖上颮線后側下沉氣流較強，前側暖濕氣流與冷池出流形成輻合抬升，上升氣流沿冷池出流上方進入風暴，形成中低層輻合、高層輻散結構，風暴頂輻散伸展到10 km以上(圖9a)，有利于冰雹形成。對應超級單體21:20反射率因子中心達60 dBZ，28—46分強回波中心達65 dBZ，向上伸至19.5°仰角，前側有V形缺口，28分開始9.9°仰角以上出現三體散射長釘TBSS(圖9b)，兩江鎮出現密集冰雹。

冰雹過程具有高懸強回波，VIL達55～65 kg/m2。反射率因子剖面上21:27開始65 dBZ強回波達到-20℃層高度(約7 800 m)，60 dBZ頂高達10 km以上(圖9c)，有利于冰晶碰并，高懸強回波下有弱回波區，21:40時60 dBZ仍達9 km以上，有利于大冰雹不斷形成下落。根據美國俄克拉荷馬州的統計，4月出現大冰雹的VIL閾值為45 kg/m2，廣西3—5月冰雹云及大冰雹的VIL閾值分別為43 kg/m2和50 kg/m2[16]。強風暴趨勢及VIL產品顯示桂林雷達21:04—21:11 VIL從40 kg/m2躍升至65 kg/m2(圖9d)，之后因距離較近缺測高層回波，VIL逐漸降低，28分后達60 kg/m2以上(圖9d)，34—40分VIL≤40 kg/m2，此時柳州雷達(距離約115 km)VIL達55～65 kg/m2，即明顯比俄克拉荷馬州及廣西同期冰雹的VIL閾值大，兩江機場21:28—21:40出現密集且較大直徑的冰雹也證實了這一點。另外，冰雹過程颮線中強單體經過臨桂站時造成26 m/s大風(21:44)，出現了較強反射率因子下降及中層徑向輻合(圖略)，但都比大風過程明顯偏弱。

圖9 桂林雷達2019年4月24日21時22分2.4°反射率因子及沿左上圖紅線的速度剖面(a)、21時28分14.6°反射率因子(單位：dBZ)(b)、21時27分柳州雷達反射率因子剖面(c)以及桂林雷達21時28分VIL(單位：kg/m2)(d)

7.3 中氣旋特征

兩過程均具有較強中氣旋，大風過程中氣旋直徑減小，高度較低。按照美國俄克拉荷馬州中氣旋標準，讀取大風過程風暴旋轉速度及直徑(表略)，20:00—20:25旋轉速度12～18 m/s，伸展高度≥3 km，為弱中氣旋，其中13—19分旋轉速度≥16 m/s，為中等中氣旋；這一階段中氣旋中心較高，直徑較大，風暴發展；30—36分強回波分成兩塊，大的中氣旋分裂成兩個小渦旋，北部渦旋42分旋轉速度大值中心下降，造成上游站22.8 m/s大風；54分旋轉速度加強，21:00—21:06達12～15 m/s，為中氣旋，直徑明顯減小，11分直徑≤2 km，造成極端大風。冰雹過程中氣旋較高，柳州雷達21:02—21:46旋轉速度≥11.5 m/s，為中氣旋，其中21:27—21:34中層仰角(垂直厚度達3 km)旋轉速度15 m/s，為中等中氣旋，高的中氣旋有利于高懸強回波形成大冰雹，中氣旋直徑約3 km，其中40分≤3 km，44分出現大風。分析雷達中氣旋相關參數，并由速度產品讀出近距離(≤20 km)處中氣旋低層信息(圖10a、10b)可知大風過程中氣旋高度低，頂高、底高分別在5 km和3 km以下，比冰雹過程頂底(7 km和5 km)明顯偏低；大風出現前2～3個體掃中氣旋底高、頂高及最大切變高度有一個上升的過程，出現前0～1個體掃中氣旋頂高及最大切變高度下降。

大風過程中氣旋與龍卷渦旋特征(簡稱TVS)同時出現。Doswell[17]指出，在觀測到中氣旋的基礎上再探測到TVS，則龍卷及大風發生概率明顯增大。大風過程19:54—20:36連續6個體掃出現底高≥1.3 km的TVS，20:42在臨桂西部出現底高0.6 km的TVS，茶洞鹿角村出現22.6 m/s大風。20:54—21:06出現底高0.8 km的TVS，11—13分出現極端大風，比大風提前1～2個體掃時間。冰雹過程由于中氣旋較高，整個過程無明顯TVS。

8 結 論

通過分析2019年春季桂林市臨桂區極端大風及致災冰雹過程，得出如下結論。

(1)兩次過程大風出現時氣壓出現谷值(與中氣旋有關)、分鐘降水量大(與下擊暴流及降水拖曳作用相關)，大風過程罕見的分鐘降水與氣壓谷說明有強下擊暴流及低層中氣旋。

(2)兩次過程均發生在高空急流右側、低空急流左側，鋒面及輻合線為觸發系統。大風過程低層鋒面強，中層干層更顯著，冰雹過程高空槽更強，低層高溫高濕更明顯。

(3)兩次過程具有強的上干冷下暖濕的不穩定層結及下沉動能，大風過程中層干層更顯著；均具有超級單體風暴形成的潛勢條件：大的CAPE和強的垂直風切變，冰雹過程CAPE更大。

(4)兩次過程颮線前沿冷池出流與環境風垂直切變維持平衡，上升速度呈垂直狀態，利于颮線發展。變壓風有利于對流發生，適度的冷池出流利于回波帶維持并向冷池前1 h變壓低中心移動。大風過程冷池前沿與變壓低中心在臨桂迭加，導致強回波發展造成下擊暴流。

(5)大風過程為中γ對流系統，強中心位于云團中心；冰雹過程為中β對流系統，TBB值更低。兩次過程由鑲嵌在颮線系統中的超級單體風暴引起，超級單體強回波中心達65 dBZ，具有(有界)弱回波區、三體散射。大風過程強單體風暴借助冷鋒熱力邊界的斜壓性在低層形成較強中氣旋，其低層V形缺口及鉤狀回波更明顯，并出現明顯的MARC及反射率核心快速下降(下擊暴流)等特征；冰雹過程強回波質心高，三體散射更明顯，有中低層輻合、高層輻散的風暴結構，VIL達55～65 kg/m2，并有躍升現象。

(6)兩次過程都出現中等強度中氣旋，大風過程中氣旋低，半徑明顯減小，冰雹過程中氣旋高。大風發生前2～3個體掃中氣旋都有一個上升過程，前0～1個體掃中氣旋高度下降。大風過程中氣旋與龍卷渦旋特征同時出現，對地面極端大風有預警作用。