2021 年5 月10 日吉安强对流天气过程分析

2021-12-14杨钢

科学技术创新 2021年34期

杨钢

（吉安县气象局，江西吉安 343199）

1 天气实况

受较强偏南气流影响，5 月10 日下午15 时前后吉安县中北部乡镇出现强对流天气，并伴有降水，6 个乡镇出现7 级以上大风，最大达到8 级（18.4m/s），北部油田镇出现3cm 以上大冰雹（图1）。

本次强对流过程导致吉安县油田镇受灾，受灾人口1354人，紧急转移人口4 人，农作物受灾面积11 公顷，农作物成灾面积7 公顷，损坏房屋2534 间，直接经济损失153.56 万元，其中房屋及居民家庭财产损失141.71 万元，农业损失11.55 万元，其他损失0.3 万元。

2 天气形势

10 日08 时，500hPa 有高空槽在四川与重庆、贵州交界处，槽前有急流向东延伸，强度达到40m/s，700hPa、850hPa 也有西南急流东移，急流通道贯穿江西省上空，沿急流方向有明显风速辐合和暖平流，并且有水汽输送带配合，吉安正处于其路径上。高空槽对应位置底层有低涡，吉安处于低压环流东侧，偏南风将南海上的水汽和能量输送至江西上空，形成湿舌。到了20时，高空槽逐步东移，500hPa、700hPa、850hPa 上的急流都有加强东伸，低层低涡环流维持（图2）。

图2

3 大气稳定度与触发条件

从08 时探空来看，北部南昌、南部赣州两站的CAPE 值均超过800，利用午后地面气温订正后超过2000，K 指数达到35，SI 小于-1，有利于对流发生。北部0-6km 风切变比较弱，南部达到13m/s 左右。南部从地面到400hPa 水汽都比较充足，北部有明显上干下湿结构，更有利于强对流发生。0℃层高度在4.9km 左右，-20℃层在7.7km 左右，高度和厚度适中，有利于冰雹增长。T850-T500 达到25℃，925hPa 到600hPa 之间假相当位温随高度减小，表明中低层大气层结不稳定。（图3）

图3

13 时地面从湖南东南部到江西中北部有一片明显高温区，有利于午后热对流，在吉安西部山区有地面辐合线，触发了对流活动，之后不断有新生单体生成，形成雹暴单体，向东北方向移动影响吉安北部。（图4）

图4

4 雷达资料分析

4.1 反射率因子及其剖面

从14:58 单体开始出现三体散射特征，到15:27 三体散射特征消失，可以认为是一个完整的冰雹生长下落过程。从14:53 到15:10，雹暴单体回波强度不断增强，最大反射率超过70dBz，55dBz 以上回波面积不断增大，剖面图上强回波核也逐渐上升加强，55dBz 的强回波从1km 一直延伸到13km，65dBz 强回波核延伸高度远超出-20℃层高度（7.7km），上升气流非常强盛，在14:58 沿回波移动方向剖面图上有明显弱回波区、倾斜回波墙、回波穹窿结构，呈现出典型单体风暴结构特征。15:16 到15:33，回波逐步移入吉安县北部，15:22 雹暴强度达到最强，三体散射长钉长达40km，15:27 三体散射特征消失，表明此时云层中冰雹已经开始下落，同时回波强度快速减弱，对应剖面图中强回波区高度逐步下降，到15:33 强回波核接地，回波倾斜度减小，地面出现冰雹并伴有降水。（图5，6）

图5

图6

4.2 径向速度及其剖面

在速度图上单体有明显速度对，在低层为辐合，在高层为辐散，剖面图上从底层到10km 都是辐合，10km 以上都是辐散，并且风暴顶辐散相当强，说明风暴中强上升气流很强劲，对大冰雹的出现非常有利（图7）。

图7

4.3 垂直积分液态水含量

VIL 值在冰雹发展过程中不断增大，最大超过65kg/m2，并且VIL 高值区面积也在扩大，15:27 发生降雹后VIL 值降至55kg/m2，面积也小了很多（图8）。

图8

4.4 双偏振量

大冰雹过程典型双偏振量特征为：反射率因子Z 非常大，差分反射率因子Zdr 接近0 或比较小的负值，相关系数在0.80-0.97 之间。本次过程双偏振量特征对应很好，在冰雹生长过程中，强回波区对应Zdr 有明显一小块区域在-1dB 左右，相关系数在0.8-0.9 左右，大冰雹特征明显，配合其他产品可以准确预报冰雹发生（图9）。