2020-05-05江西飑线过程特征分析

马尚芹，马中元，谢 维，袁 春，李欢欢

(1.新余市气象局，新余 338000；2.江西省气象科学研究所，南昌 330046)

0 引言

由许多雷暴单体(其中包括若干超级单体)侧向排列而形成的强对流云带叫做“飑线”[1]。飑线出现时通常伴有强雷电、雷暴大风、冰雹、强降水等强对流天气，对人民生命财产造成极大的损失。

国内外气象工作者对飑线已经开展了很多研究[2-4]。漆梁波[5]等研究发现2002-08-24发生在长江三角洲的一次飑线过程产生于一个中尺度对流系统(MCS)当中，地面冷锋副高边缘的高能水汽输送带与高空小槽配合，使该MCS得以发展和加强，副高南撤和下游有利的动力和层结条件使得MCS中的雷暴群发展为飑线；而于庚康[6]、谢梦莉[7]等研究认为，地面辐合线、锋面、低空急流及地形对飑线的触发和维持起着重要的作用；张华龙[8]等研究发现雷暴大风与红外云图亮温梯度均具有较好的空间对应关系，亮温梯度增大先于雷暴大风增强，可作为提前预警指标。

文章对2020-05-05江西中北部飑线天气过程的天气背景、天气雷达、卫星云图、分布特征等进行分析，研究成果对强对流天气的监测预警和预报服务具有一定的指导意义。

1 天气实况

2020-05-05T02：00—10：00，江西中北部出现1次飑线天气过程，随着飑线自西向东逐渐移动，江西中北部出现较大范围雷暴大风、短时强降水、强雷电等强对流天气。此次飑线过程具有持续时间较长、强天气剧烈、影响范围较广等特点。

02：00—10：00，江西国家站出现21站次雷暴大风，风速最大值为萍乡市的32.3 m/s，区域站出现雷暴大风176站次，≥28.5 m/s(11级)大风有3站次。02：00—10：00，赣北和赣东北局部出现了暴雨天气，≥30 mm/h强降水100站，≥50 mm/3 h强降水56站，≥50 mm/6 h强降水83站，1 h最大降水量出现在抚州市广昌县千善站，为52.1 mm。由于飑线范围窄、移动快，所以降水维持时间短，国家站累积降水量仅赣北和赣东北5站超过50 mm。02：00—10：00，江西总雷电次数33，939次，其中正闪2830次，负闪31，109次，单次雷电强度达到-433～+646 kV。

2 天气背景与数值预报

2.1 天气形势

在5月4日20：00天气图上(图1)，500 hPa高空低槽位于105°E附近(图1a)，槽前西南气流与700 hPa急流在湘东北与赣西北交汇(图1b)，850 hPa切变线位于湘北至赣西北，湖南东北部、江西中北部，Td 17℃的高湿区、850 hPa暖脊与500 hPa冷温槽在赣西北叠加(图1c)，与500 hPa干区形成上干冷下湿暖层结，地面倒槽从重庆贵州北部、湖南中北部伸向赣西北(图1d)。

图1 2020-05-04T20：00天气图

在5月5日08：00天气图上，200 hPa赣北、赣东北有明显分流区，500 hPa低槽移至江西中北部，850 hPa切变线位于湘赣交界，与500 hPa低槽形成前倾结构，850 hPa江西中北部仍处于显著湿区之中，Td达19 ℃，850 hPa与925 hPa急流在赣中南部交汇，925 hPa暖平流与500 hPa冷平流在江西中北部叠加，地面图上赣北处于低涡气旋控制中。

5月4日20：00至5日08：00，高空冷槽、地面倒槽和气旋、中低层切变、低层西南急流在江西中北部交汇，受前倾槽结构和200 hPa强辐散等多个有利条件共同影响，江西中北部出现飑线系统并伴随大范围的强雷电、雷暴大风和短时强降水天气。

2.2 物理量统计

从5月4日20：00至5日08：00，南昌和长沙探空观测资料可以看出，4日20：00，KI指数达38～39 ℃，SI指数低于-3 ℃，风暴强度指数SSI超过了300，南昌站对流有效位能CAPE数值超过了2500 J/kg，长沙站接近2000 J/kg，上述数据表明大气层结为不稳定状态且不稳定能量较强，这些指数特征有利于产生强对流天气，0～3 km和0～6 km的风矢量差分别大于10 m/s和20 m/s，有利于雷暴大风产生。5日08：00，随着对流天气的产生，能量逐渐释放，对流参数数值有所减小。

从5月4日20：00的高空露点温度Td以及比湿Q垂直分布来看，850 hPa江西、湖南境内Td、Q在17 ℃和14 g/kg以上，而700 hPa的Td和Q分别只有5～6 ℃和 8 g/kg，表明江西、湖南境内湿层不深厚，具有明显的上干下湿结构，不利于产生大范围暴雨天气，而有利于产生大风等强对流天气。

2.3 数值预报产品分析

从欧洲细网格5月4日08：00至5日05：00—08：00数值预报来看，赣北到赣东北700 hPa以下有负的散度中心，200 hPa为正的散度中心，垂直速度上升中心在赣北和赣东北比较明显，一直持续到200 hPa，在风场上，200 hPa赣东北有明显的分流区，700 hPa、850 hPa的大风速在赣东北辐合明显且范围宽广，赣东北热量水汽条件比赣中及赣北南部更有利于产生暴雨天气。

从欧洲细网格、日本和GRAPES_GFS模式4日08：00起报，4日23：00至5日11：00的12 h雨量预报来看，欧洲细网格模式(图2a)、日本中尺度模式(图2b)，对此次过程降水中心位置落区预报比较准确，而GRAPES_GFS模式(图2c)降水中心位置落区偏南，欧洲细网格模式降雨量级预报更接近实况，日本中尺度模式和GRAPES_GFS模式降雨量级预报明显偏小，都没有预报暴雨。

图2 欧洲细网格(a)、日本中尺度(b)、GRAPES_GFS(c)5月4日23：00至5日11：00雨量预报

3 雷达回波与卫星云图演变

3.1 雷达回波演变

5月5日02：00，飑线雷达回波主体移入江西，强度最大达65～70 dBz，回波顶高在16 km以上；06：00，在湖南中部有另外一个对流系统从萍乡到吉安西部移入江西，雷达回波强度为55～60 dBz，回波顶高14～16 km。北部的飑线系统在08：00从赣东北到抚州移出江西，南部的回波系统10：00从吉安移出江西。飑线雷达回波的位置、移动以及强度与雷暴大风的分布吻合较好，飑线雷达回波主体的北段回波范围较大，回波强度比南段稍弱，比较有利于产生较长时间的降水，从而累积雨量比南段大。

3.2 卫星云图演变

通过分析FY2G红外云图可知，对流系统整体移动方向为自西向东，云图中有大片白亮色，表明回波顶较高，云顶温度低，02：00最白亮云系进入江西西部时，云顶亮温最低达到195 K，对应对流最强烈的区域，萍乡出现了全省此次过程的最大风速32.3 m/s。此次影响江西的云系主要有南北两个云团，北部云团最强部分02：00左右进入江西，造成北部出现大范围雷电、大风以及赣北和赣东北的暴雨天气，南部云团06：00左右自萍乡和吉安西部进入江西，主要在吉安到抚州南部一带造成强对流天气。08：00和10：00左右，南北两个云团分别移出江西，江西的飑线强对流天气过程结束。

4 地形对雷达回波的影响

赣西地区从萍乡经宜春袁州区到新余市，位于袁河流域，平均海拔高度在200 m以下，袁河流域以北为九岭山脉，以南为罗霄山余脉武功山脉，平均海拔高度在1000 m以上，在赣西地区袁河流域形成了一个南北高中间低的东西走向的狭窄通道，称为西部走廊地形[9]。

当此次回波位于湖南中部时，呈现南北向的带状结构，随着回波移到萍乡西部，结构仍是较明显的南北带状结构，强度加强，而当回波进入赣西地区的狭窄通道后，由于南北山脉的阻挡作用，以及中间狭长通道的狭管效应，导致原来南北向的回波带南北移速减慢，中间移速加快，回波带变成了弓状结构。这种弓状回波带在其他飑线个例中也经常出现。

5 结束语

文章经过以上分析得到以下结果：

1)此次飑线天气过程具有持续时间长、强天气剧烈、范围广的特点，5日凌晨到上午先后有两个对流系统自西向东影响江西省中北部。

2)高空冷槽、地面气旋中心、中低层切变、低层西南急流在江西中北部交汇，形成上干冷下湿暖的结构，湿层不够深厚，导致江西中北部飑线系统并伴随大范围的强雷电、大风、短时强降水天气，暴雨站数较少。

3)多普勒雷达和FY卫星云图资料移动路径、范围与强度，与江西省雷暴大风对应非常吻合。欧洲细网格预报赣北和赣东北风速辐合、垂直运动、低层辐合高层辐散范围更加宽广，因而降水累积量更大。

4)赣西地区南北高中间低的特殊地形作用，使得湖南东移来的雷达回波由南北向演变成弓形结构。