榆樹市冰雹災害天氣過程分析

隋丹 蘭慧婷 孟祥祎

摘要 冰雹是榆樹市主要災害性天氣之一，多發生于每年的4—9月。2019年6月5日榆樹市出現冰雹強對流天氣，農作物受災嚴重。通過分析得出：此次降雹天氣出現在“兩槽一脊”大環流背景下，強對流天氣出現前的對應天氣指數都有明顯變化，大氣層正趨于不穩定狀態，比濕、水汽通量和散度充分說明冰雹天氣過程發展演變和水汽來源通道，雷達回波反映了長釘結構和強回波區附近呈穹窿狀，為臨近預警提供重要參考。

關鍵詞 災害市;冰雹天氣;過程分析

中圖分類號：P458.121.2 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）07–0059–02

雹災是我國嚴重的自然災害之一，具有局地性強、歷時短等特征，通常持續3～10 min，極少數保持0.5 h以上。受地形影響大，地形復雜程度與冰雹出現概率呈正比，年際變化大且破壞力強[1]。冰雹的這些特點決定了其預測預報難度較大，氣象部門應加強對冰雹等強對流天氣發生機理的研究，為臨近預報提供參考[2]。

1 榆樹市冰雹天氣概況

榆樹市年均降雹日數為30.1 d，主要集中于6月（表1），占全年降雹日數的31.9%。1天中，白天降雹次數占總數的92.5%，夜間為7.5%。白天降雹集中在13：00～18：00，此時氣溫上升快，熱力對流強，不穩定能量增強。2019年6月5日下午，受高空冷渦天氣影響，榆樹市等地出現強對流天氣，伴有冰雹和短時強降水，全市平均雨量為14.6 mm。暴雨1站：恩育60.3 mm;大雨4站：城發鄉41.5 mm、市區39.7 mm、土橋33.3 mm、八號27.8 mm。氣象局12：10發布了冰雹預警，恩育鄉局部地區遭受雹災，冰雹最大直徑達23 mm，玉米等糧食作物受不同程度毀損，受災面積達2 000 hm2，成災面積1 020 hm2。

2 環流形勢和影響系統分析

6月4日08：00，500 hPa中高緯度東亞地區是兩槽一脊形勢。貝加爾湖一帶為冷渦，渦旋南側為高空低壓槽，因此是貝加爾湖冷渦和南部高空槽一級槽前偏南急流耦合系統。西太平洋有另一低渦中心，渦后有高空槽。兩個低壓槽之間為大陸暖高壓脊。850 hPa等壓面上，東部槽中等溫線落后于等高線，槽后是來自西伯利亞北下的強勢西北冷氣流，氣流裹挾冷空氣至槽區，說明槽勢力將增強。4日20：00，蒙古至貝加爾湖一帶的南部槽勢力增強，形成新的孤立閉合冷性低壓中心，槽底側已深入內蒙古高原中東部，此時槽前疏散、槽后匯合使槽的行進速度加快;850 hPa槽后是趨向相同的西北氣流，槽前為趨向相同的偏南急流，等高線和等溫線基本呈現疊加態勢。5日08：00，貝加爾湖南部地區的孤立閉合冷性低壓中心開始向東南行進，高空低壓槽和西風槽的底部已進入吉林省北部，西北風和偏南風風向切變位于長春至吉林一帶。14：00，貝加爾湖南部槽稍向南移，閉合冷性低壓中心勢力范圍開始縮小，而且向東行進至內蒙古高原北部，槽前偏西風和偏南風切邊已移至長白山西麓，正符合下午出現的強對流天氣演變特征。5日20：00，貝加爾湖南槽持續東進，槽前偏西風和偏南風切變已變換至長白山東麓。綜上所述，5日14：00～20：00，貝加爾湖南槽東進態勢明顯，槽前偏西風和偏南風切變隨其東進南下，導致榆樹市出現強對流天氣。

3 動力和熱力條件分析

3.1 850 hPa和500 hPa溫度差

6月5日8：00，850 hPa和500 hPa等壓面上溫度差超過30℃的地區主要在遼寧一帶，吉林省多數地區溫度差未超過27℃，榆樹市溫度差最高為25℃，榆樹市東南部溫度差在23℃以下。5日14：00榆樹市西北部出現了溫度差極值中心，溫度差為31℃，東北部的溫度差也增至25℃～29℃;20：00榆樹市溫度差穩定在27℃;08：00～14：00，850 hPa和500 hPa之間溫度差不斷增加，說明低空層溫度上升趨勢顯著，氣層不穩定程度加深，尤其是14：00出現30℃的溫度差極值中心。本省氣象標準是：當850 hPa和500 hPa等壓面上溫度差≥26℃時雷電出現概率極大;≥28℃時會發生冰雹，≥30℃可能會出現強冰雹天氣。

3.2 850 hPa假相當位溫

分析850 hPa假相當位溫分布形勢：5日08：00，吉林省西部和南部地區的位溫值達47℃，已處于相對高能區范圍，榆樹市西北部位溫值達35℃;至14：00，吉林省西部和南部的位溫值持續增高且增幅大，達51℃，榆樹市西北部位溫值增至47℃;20：00吉林省南部已經處于位溫值55℃相對高能中心區域，榆樹市屬于47℃區域內，雖然整體數值增加不多，但已位于吉林省南部的高能中心舌區。因此，14：00的假相當位溫增幅最大，表示不穩定勢力快速發展，出現強對流天氣。

3.3 水汽條件分析

5日08：00，850 hPa比濕度高值中心在長江中下游一帶，水汽舌經由山東半島跨越渤海至大連一帶，此時吉林省南部為7 g/kg大值中心，榆樹地區為相對干區，榆樹西北部的比濕值在4 g/kg以下;14：00水汽舌分為兩個水汽中心，其中遼寧省丹東和本溪一帶出現了9 g/kg的水汽中心，榆樹市的水汽值增至6～7 g/kg;14：00～20：00本地水汽量大，為冰雹和降水提供了充足的供應。850 hpa水汽通量場顯示5日08：00大量水汽由長江中下游一帶輸送至遼寧省西部，與比濕度分析相符;14：00水汽通量區出現在吉林省南部，與冰雹天氣出現的時間相符;5日08：00 850 hPa上吉林省南部的水汽輻合反應微弱;14：00水汽輻合反應增強;20：00在榆樹市東部出現了輻合中心。

3.4 探空分析

根據榆樹市5日14：00探空資料可得K指數為29℃，不穩定能量參數對流有效位能值達1 950 J/kg，在不穩定能量積蓄中，有利于出現冰雹天氣，400 hPa以下為趨向相同的偏西風，風速隨高度的上升而加快，0℃層高度在680 hPa附近，-20℃層高度在460 hPa附近。400 hPa以下相對濕度為85%左右，說明水汽條件較好，14：00有淺薄濕層，20：00存在明顯垂直風切變，都預示著冰雹的出現。

4 雷達特征分析

5日14：00，榆樹市西部出現了一個塊狀積狀云對流回波，觀察其垂直剖面可知回波強度最高值高于54 dbz，回波高度為3.7 km，回波外側呈長釘結構，回波頂高度為15.7 km，回波值超過30 dbz，垂直高度大于13 km，在2 km高度以下，強回波區附近呈穹窿狀，表示有冰雹出現;17：30榆樹市西北部有塊狀積狀回波，觀察其垂直剖面可知最強回波大于44 dbz，回波高度位于4.8 km，回波頂高度接近12 km，超過30 dbz垂直高度大于8 km，在4 km高度以下，出現穹窿結構。從徑向速度角度觀察，這片區域出現22.1 m/s的正速度，中高層大氣中西南風強勁，最后導致恩育鄉降雹成災。

5 結束語

此次天氣過程大背景為中高緯“兩槽一脊”環流，大陸暖高壓脊與東北冷渦平穩相持的條件下，貝加爾湖上空西風槽向東南行進，導致槽前偏西風和偏南風低空切變南移，影響榆樹地區天氣，導致強對流天氣的發生。強對流出現前大氣穩定度指數等有不同程度上升，不穩定能量參數對流有效位能值達1 950 J/kg，K指數為29℃，說明大氣穩定程度低，出現強對流的可能性極大，而且0℃層和-20℃層高度低，雷達回波產品出現了長釘結構，強回波區附近呈穹窿狀，有利于冰雹天氣的產生。

參考文獻

[1] 吳丹，王靜巖，劉紅，等.遼西地區冰雹災害分布特征及其雷達指標研究[J].農業災害研究，2020，10（6）：110-111.

[2] 楊丹寧，蘆曉彤，白志娜，等.遼陽地區一次強冰雹天氣過程分析[J].生態環境與保護，2018（4）：32-34.

責任編輯：黃艷飛

Analysis of Hail Disaster Weather Process in Yushu City

SUI Dan et al（Yushu Meteorological Bureau， Yushu， Jilin 130400）

Abstract Hail is one of the main disastrous weather in Yushu City， mostly from April to September every year. On June 5， 2019， there was hail severe convective weather in Yushu City， and the crops were seriously affected. Through analysis， it is concluded that the hail weather occurred under the background of two troughs and one ridge circulation， the corresponding weather indexes changed significantly before the occurrence of severe convective weather， and the atmosphere is becoming unstable. The specific humidity， water vapor flux and divergence fully explain the development and evolution of hail weather process and the source channel of water vapor， The radar echo reflects the long nail structure and the dome shape near the strong echo area， which is an important reference for improving the proximity early warning.

Key words Disaster; Hail weather; Pro-cess analysis