一场局地强天气征兆分析

庄革富

摘要 2016年4月23日，受南支槽东移、中低层切变线南压以及低层SW急流等共同影响，福建省仙游县部分乡镇出现了暴雨、局部大暴雨。其中，湖洋当日降水量最大，达108.4 mm，最大雨强达48.0 mm/h。此次局地暴雨时空分布零散，主要出现在西部、北部高海拔山区，地形增幅作用明显。局部强对流天气造成局地洪涝、泥石流等地质灾害。短时强降水发生前的4月23日08：00，低层低涡切变线东移南压，其南侧925～700 HpaSW急流开始建立，仙游县位于急流附近，500 Hpa南支槽加深东移靠近，槽前SW气流持续增强。200 hpa有较强的辐散流场，抽吸作用非常明显，使得低层气流不断猛烈地抬升，大气层结非常不稳定。根据高低空流场、自动站观测以及天气雷达监测资料，结合当时各种物理参数的变化等，对2016年4月23日仙游县局地强对流天气出现前的征兆进行分析，以便为今后局地强对流天气预报提供借鉴。

关键词 局地;强对流;暴雨;征兆分析

中图分类号：P458 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）01–0138–03

1 概述

2016年4月23日受南支槽东移、低层切变线南压以及低空SW急流的共同影响，仙游县出现了局地强对流天气，当日午后13：00～14：00局部乡镇雷电交加、暴雨如注。境内湖洋、西祭水库等1 h雨量达29 mm以上，最大雨强出现在西苑湖洋，达48.0 mm/h（图1～2、表1～2）。而当日测站雨量仅35.6 mm。此次局地强对流天气的特点是时间短、时空分布零散。暴雨落区位于仙游县中西部（西苑～湖洋之间）和西南角（龙华镇西南）小范围区域。试图通过最邻近的4月23日08：00的各种流场配置以及各物理量参数分布，探讨分析此次局地强天气发生之前的某种征兆，为今后的类似预报提供某种启示。

2 高空形势分析

短时强降水发生前的4月23日08：00，低层低涡切变线东移南压，其南侧925～700 HpaSW急流开始建立，仙游县位于急流附近，500 Hpa南支槽加深东移靠近，槽前SW气流持续增强，预示着未来对流将强烈发展 （图3）[1]。

另外，4月23日08：00，在200 hpa高空图上，仙游县上空有比较强的辐散流场，抽吸作用比较明显，使得低层气流不断地强烈抬升，大气更加不稳定（图4）。

850～700 hpa有较强的SW急流的辐合扰动，500 hpa低槽没有前倾，200 hpa为较强的辐散流场，这是非典型的强对流天气高低层流场配置。

3 稳定度分析

3.1 高空风场分布

4月23日08：00，仙游縣从850 hpa到200 hpa为比较一致的强SW风，与典型的上冷下暖风向切变有明显不同（图1），具有深厚的暖区不稳定结构，有利于局地强对流的发展 [2]。

3.2 各物理参数分析

根据福州和厦门测站4月23日08：00的探空资料，可以看出当时测站的各物理参数及其稳定度状况（表3）。

3.2.1 沙氏指数 SI=（T-T′）500， 4月23日08：00，厦门的沙氏指数SI<<0，福州的沙氏指数SI接近0，仙游县处在二者中间，可以推测当时沙氏指数SI大约为-1.92，大气层结相当不稳定，容易出现局地强对流天气。

3.2.2 K指数 K=（T850-T500）+Td850-

（T-Td）700。4月23日08：00，福州K指数达38℃，而厦门的K指数达40℃，最大K指数中心出现在鄂东闽东南，在SW急流的作用下，不断地向仙游县输送不稳定能量。可以推定当时仙游县K指数至少有39℃，大气层结非常不稳定（图5）。

3.2.3 对流有效位能CAPE 4月23日08：00，福州和厦门的对流有效位能CAPE较小，分别为0和178.7 J/Kg，根据有关文献，当对流有效位能CAPE达2 000 J/kg以上时，出现强对流的可能性较大。由此可见，当对流有效位能CAPE远远小于2 000 J/kg时，局地依然可能出现强对流天气，这一点要特别注意。

3.2.4 假相当位温Δθse 从4月23日08：00假相当位温场可以看出，仙游县位于假相当位温高脊区，说明底层具备较高的假相当位温，有利于强对流天气的发生发展（图6）;另外，从4月23日08：00福州和厦门的探空曲线也可以看出，假相当位温Δθse=>0，尤其是厦门的假相当位温达8.4℃，说明当时仙游县500 hpa比850 hpa的位温低得多，大气层结非常不稳定，有利于强对流天气的发生。

3.2.5 高低层温差ΔT850-500 从4月23日08：00福州和厦门的探空曲线可以看出，850 hpa与500 hpa的温度差分别为23.5℃和24.7℃，仙游县处在两者之间，至少有24℃的温度差，为局地强对流的发生提供必要的热力条件。

4 温度场分析

从4月23日08：00总温度场可以看出，仙游县位于850 hpa高温脊线附近，出现明显的低空暖舌，具备较典型的热力触发条件，容易产生局地强天气（图7）。

5 湿度场分析

5.1 水汽通量

从4月23日08：00水汽通量场可以看出，850 hpa水汽通量中心位于福建省中南部，仙游县处在高水汽通量区域，为局地强天气的发生提供充沛的水汽（图8）。

5.2 水汽平流

从4月23日08：00水汽平流场可以看出，850 hpa有明显的水汽平流，仙游县位于水汽平流的中心区域，为局地强天气提供源源不断的水汽（图9）。

5.3 温度露点差

从4月23日08：00温度露点差场可以看出，从925 hpa～500 hpa整层仙游县处于较小温度露点差区域，极有利于局地强天气的出现（图10）。

5 雷達回波特征

从雷达基本放射率拼图上可以看到，从4月23日13：04开始，仙游县西南方向有带状强回波向东北方向移动，强回波带强度大都在45～55 dBz，局部超过55 dBz。到了19：00左右，强回波带逐渐减弱并移出仙游县，与上述天气形势的演变基本相符（图11）[3]。

6 降水数值预报产品的释用

根据2016年4月23日08：00～24日08：00 24 h降水数值预报产品，中央台当时降水预报落区为10～25 mm;而EC降水仅预报小雨，部分中雨10～25 mm。但它们西面有大面积强降水区，在西风带的作用下有提前向东进行能量传播的可能（图12）。根据平时的预报经验，应以当时的天气形势实况为依据。结合当时各物理量的变化，降水量往大的量级进行订正预报。

此次各家数值预报为小到中雨，可以订正预报为大雨，局部暴雨或大暴雨较为准确。

7 小结

（1）此次局地强对流天气流场垂直分布较一致，高低层没有明显的方向切变。850 hpa有SW急流，500 hpa没有前倾槽结构，但200 hpa有比较强的辐散气流。高低空配置对强降水的发生较为有利;

（2）高低空湿度垂直分布都比较大，不利于对流不稳定天气的产生，与经典的上干下湿有明显不同;

（3）从各种物理参数值看：4月23日08：00测站沙氏指数、K指数、假相当位温等大部分物理参数都有利于局地强对流天气的产生。但对流有效位能CAPE比较小;

（4）此次局地强对流天气范围较小，出现的时间短促，短时强降水特征非常明显，容易形成局地洪涝、泥石流等地质灾害，应予特别关注。

参考文献

[1] 艳丽，王秀萍，杨彩云，等.呼和浩特市一次大暴雨天气的湿位涡诊断分析[J]

内蒙古气象，2011（2）：9-12.

[2] 张文龙，范水勇，陈敏.中尺度模式探空资料在北京局地暴雨预报中的应用[J].暴雨灾害，2012（1）：8-14

[3] 蒙伟光，王安宇，李江南，等.华南暴雨中尺度对流系统的形成及湿位涡分析[J].大气科学，2004，28（3）：330-341.

责任编辑：黄艳飞

An Analysis of Local Severe

Weather Signs

ZHUANG Ge-fu （Xianyou Meteorolo-gical Bureau of Fujian Province， Xianyou， Fujian 351200）

Abstract On April 23， 2016， affected by the eastward movement of the south branch trough， the south pressure of the shear line in the middle and low levels and the SW jet in the low level， some townships in our county had a heavy rain， and some local heavy rain. Among them， the precipitation of 108.4 mm in Huyang was the largest， and the heaviest rain intensity was 48.0 mm/h. The spatial and temporal distribution of the local rainstorm is scattered， mainly in the western and northern high-altitude mountain areas， and the effect of terrain increase is obvious. Local strong convective weather caused local flood， debris flow and other geological disasters. At 08：00 oclock on April 23， before the short-time heavy precipitation， the vortex shear line at the lower level moved eastward and pressed southward， and the jet stream of 925 ～ 700 HpaSW on its south side began to establish. Our county is near the jet stream， the 500 hPa south branch trough deepened and moved eastward and approached， and the SW airflow in front of the trough continued to strengthen. At 200 hPa， there is a strong divergent flow field， and the pumping effect is very obvious， which makes the low-level airflow constantly violently uplifted， and the atmospheric junction is very unstable. According to the high and low space flow field， automatic station observation and weather radar monitoring data， combined with the changes of various physical parameters at that time， the symptoms before the occurrence of local strong convective weather in Xianyou County on April 23， 2016 were diagnosed and analyzed， so as to provide some reference for the future forecast of such local strong convective weather.

Key words Local; Strong convection; Heavy rain; Symptom analysis