绥化市“6.08”对流风暴回波天气过程分析

班秋艳，李 莹，高赛男，刘立岩，樊庆星，贾 杨（绥化市气象局，黑龙江 绥化152000）

1 引言

1.1 研究概况及意义

国内外相关研究表明：所谓灾害性雷雨大风，指的是对流风暴产生的龙卷以外的地面直线型风害。雷暴大风的产生主要有三种方式：1.对流风暴中的下沉气流达到地面时产生辐散，直接造成地面大风；2.对流风暴下沉气流由于降水蒸发冷却在到达地面时形成一个冷空气堆向四面扩散，冷空气堆与周围暖湿气流的界面称为阵锋风，阵锋风的推进和过境导致大风；3.低空暖湿气流在快要进入上升气流区时受到上升气流的抽吸作用而加速，导致地面大风。

绥化市位于黑龙江省中南部，小兴安岭余脉与松嫩平原衔接地带，南部平原，北部多山区，夏季极易发生强对流性天气，对人民生活和生产产生较大的危害，总结预报经验对于夏季的强对流天气的防灾减灾起到重要作用，本文对绥化市2020年6月8日雷雨大风天气过程的分析，结果表明，雷暴大风产生的三种方式在此次过程都得以体现，所以这次过程影响范围广、灾情比较严重。

1.2 过程概况

2020年6月8日14-22时绥化市自西向东出现雷雨大风天气，全市大部分县（市）最大风速达到6级，极大风速7个县（市）达到8级以上，其中安达最为严重，风力达到12级,这次雷雨大风天气，降水分布不均，大部分在5mm左右，最大降水量20.7mm，出现在安达。此次过程造成安达、青冈等地出现较大风灾。

2 地面形势分析

图1 2020年6月8日（a）17时；(b)20时地面天气图

此次过程前期，绥化市受暖脊控制，冷空气在贝湖以东蒙古处堆积，7日绥化市晴间多云，偏南风2-3级，最高温度29-31℃，气温较高，相对湿度在70%左右。8日白天最高温度29-33℃，温度较高，6月8日17时地面天气图可以看到绥化市位于低压槽前，在齐齐哈尔南部处有明显的风速辐合和风切变，20时低压加强，安达处存在一条明显辐合线，风向从南风变为东南风，冷锋过境造成绥化市从8日白天开始风力逐渐加大，至冷锋过境后，风力逐渐减弱，同时较大的偏南风带来充足的水汽（图1）。

图2 2020年6月8日20时(a)500 hPa;(b)700 hPa;(c)850 hPa;(d)925 hPa天气图

3 高空形势分析

6月8日20 时500 hPa天气图可以看到，高空形势是两槽一脊，暖脊的维持，有利于贝湖的冷空气堆积。从850 hPa到500 hPa，绥化市上空为西南风，700 hPa槽线的位置比500 hPa槽线位置偏西，形成前倾槽的结构，500 hPa槽后相对干的空气位于700 hPa槽前相对湿的空气之上，这种上干下湿的结构使得对流不稳定加剧。700 hPa绥化市明显看到有风速的辐合，850 hPa和925 hPa上可以看到有明显的切变，冷暖交汇处有利于对流的发展（图2）。

4 环境背景分析

从哈尔滨6月8日08时的温度对数压力图上看到整层较湿，风从偏南风顺转为西南风，暖湿空气由上升气流从大气低层向上输送，K指数为30.3，说明层结不稳定，20时500 hPa附近风速为22 m/s，从近地面到500 hPa有较大的风速切变，风速差为20 m/s，说明有较强的垂直风切变，使得上升气流倾斜，暖湿空气向上输送，同时可以增强中层干冷空气的吸入，加强风暴中下沉气流和低层冷空气外流。风向从近地面的东南风迅速顺时针方向转为西南风，风随高度顺转，上冷下暖形成热力不稳定条件。在地面风场上在绥化中部出现明显的辐合，大气的辐合抬升易触发雷暴的生成，K指数为34，说明层结不稳定，SI指数为-3.66，可能有强雷暴发生（图3）。

图3 哈尔滨2020年6月8日(a)08时；(b)20时探空

5 红外云图

红外卫星云图看到在冷锋前部绥化西南部有明显的对流单体生成，对流单体的形状是近似圆形，边界清晰，云顶温度较低，强度梯度较大，云顶色调变为浅白，至20时，对流云团发展，亮温梯度加大，靠近安达处云顶色调变为亮白，云顶发展较高，云团发展达到旺盛阶段，21时开始，云顶温度变为红色，但是后界少动，强度梯度仍然很强。从云图上可以清楚的看到强天气影响的范围，也是短时临近预报的重要依据。

6 雷达回波特征

6.1 反射率因子和径向速度特征分析

6月8日19 时35分0.5°仰角反射率因子图可以看到，绥化西南部有一中心强度为63 dBZ的回波，在回波的后部逐渐形成层状云降水区，回波后部出现明显的“V”型缺口，在弓形回波前沿存在高的反射率因子梯度区，弧的中部向前突出，安达西部反射率因子最强，弓形回波后侧存在弱回波区，强烈的后侧入流急流，它向下沉气流提供干燥和高动量的空气，增加地面附近出流的强度，此时安达已出现雷雨大风天气，回波自西向东方向移动，至19时58分0.5°仰角可以看到弓形回波继续东移发展，反射率因子加强，在弓形回波的顶点处安达东部可以看到有阵锋风的出现，绥化市自西向东都受到阵锋风的影响。回波在20时14分发展最为旺盛，反射率因子最强达到65.5 dBZ，弓形回波逐渐衰减为逗点状回波，回波整体于21时50分减弱东移，大风过程持续影响我市近两小时。

19时46分0.5°仰角径向速度，可以看到安达西部的明显辐散区，在3.3°仰角可以看到中层的径向辐合，预示着可能会有下击暴流的出现。

6.2 VIL值的演变和发展情况

VIL值的演变和发展情况，19时35分安达VIL值是5 kg/m2，雷达经过一个体扫，19时41分时，安达的VIL值是迅速增大为40-45 kg/m2，VIL值突然跃增则是地面灾害性大风的开始的标志，此时也正是安达出现灾害性大风的时间，19时46分，安达的VIL值迅速下降到30-35 kg/m2，19时52分VIL值迅速下降到5 kg/m2以下，而19时58分，也是阵风锋被看见的时间，VIL值的演变和发展情况，确定了对流风暴所发生的的位置，快速降低的VIL值可能意味着破坏性大风的开始。

7 小结

（1）对流云团东移发展过程中由于地面风场辐合线的抬升作用，使风暴加强；

（2）这次对流风暴天气过程有较强的垂直风切变，风从偏南风顺转为西南风，上冷下暖形成热力不稳定条件，使对流天气发展并维持时间较长；

（3）从红外云图上可以清楚的看到强天气影响的范围，以及强度和云顶高度，卫星云图也是短时临近预报的重要依据；

（4）这次天气过程在雷达图上有明显的弓形回波，在弓形回波前沿存在高的反射率因子梯度区，弓形回波后侧存在弱回波区，强烈的后侧入流急流，它向下沉气流提供干燥和高动量的空气，增加地面附近出流的强度，中层的径向辐合，也预示着可能会有下击暴流的出现，阵风锋的移动和发展，使得绥化市安达、青冈等地出现大风、短时强降水、雷电等强对流天气，此次过程强对流天气影响范围广、灾情严重。

（5）VIL值的演变和发展情况，确定了对流风暴所发生的的位置，快速降低的VIL值可能意味着破坏性大风的开始。