2018年春季上饶市两次飑线天气成因分析及预报关键点

洪俊周丽蓉陈小军

摘要：应用江西多部雷达和探空资料、区域气象自动站资料、高山站逐时观测资料，对2018年3月4日和5月18日上饶市两次大范围强对流天气过程的成因进行综合分析，并探讨雷暴大风预警着眼点及其可预警性。结果表明：两次过程相同处在于强对流发生前：偏强的垂直风切变，高空云系少，地面辐射增温显著、对流不稳定能量积蓄、中低层上干下湿的水汽条件以及强垂直温度直减率为强对流风暴发生发展提供了有利的环境条件；不同处在于“3.4”属于槽前暖平流强迫类，500hpa-700hpa强盛的引导风形成的动量下传有利于极端大风的出现，显著的中层干区，有利于DCAPE的增强，强盛的冷池密度对区域性大风的出现起重要作用，强对流风暴持续3到4个小时维持飑线形状往东北移动。而“5.18”过程属于斜压锋生类，东北冷涡后部的偏北风携带冷空气偏东路径南下与副高西北侧的西南暖湿气流交汇，形成强的锋区和锋生，超级单体风暴东移南压的过程中与暖区内的对流回波逐渐结合后发展成飑线、发展移动的过程中出现弓形回波特征，在短临预警服务中，低仰角距离地面1km内的径向速度大值区（大于20m.s-1)和中层径向辐合（MARC）等特征；风廓线雷达的100-1000米风速的变化为雷暴大风预警提供重要参考，垂直液态水含量大于40kg·m-2，且在同一位置维持3个体扫时间则很容易出现短时强降水。

关键词：飑线；雷暴大风；触发机制；雷达回波；NECP资料

1资料

本文所用资料包括江西多部雷达资料、区域气象自动气象站资料、三清山、庐山高山站逐时观测资料、重要危险报以及数值预报、NECP再分析资料。

2两次雷暴大风的环境条件分析

2.1主要影响系统分析

3月4日08时，500hpa欧亚大陆中高纬地区呈两槽一脊型，贝加尔湖以东为宽广低槽区，北支槽加强东移南压，南支槽发展旺盛，西低东高，副热带高压西伸至110°E附近，江西处于南支槽前和副高西北侧西南气流控制，随着低槽缓慢东移，中低层呈现急流加强，而江西北部500hpa温度大于25℃，上干冷、下暖湿的极为不稳定层结特征明显，配合整层风速很强，高空风动量下传，更有利于地面大风的出现。

而5月18日08时，500hpa欧亚大陆中高纬度地区呈两槽一脊型，在东北有冷涡，冷涡后部偏北风携带冷空气沿东路南下侵入赣北，江西北部850hpa和500hpa温差达到26-28℃,700hpa和500hpa温差达到16-17℃，500hpa冷温槽，叠加850暖脊，上冷下暖、温度直减率明显偏大，层结特征明显，显著的冷暖平流导致斜压锋生和强烈辐合抬升形成的动力强迫是这类强对流天气发生的重要原因。

2.2环境物理量场参数

通过两次区域性雷暴大风环境物理量场对比发现，对流有效位能都比偏大，但5月18日的明显偏大达到3493J.kg-1，表明后一次过程积蓄的能量更大，k指数和SI也异常偏强，高温高湿环境更明显，更有利于强风暴发生并伴有雷暴大风、短时强降水和冰雹多种灾害性天气的出现，而前一次尽管K指数和SI不强，但下沉对流有效位能、大风指数、风暴强度要强于前一次，3月4日的下沉有效位能更是达到1301J.kg-1。大风数值在3月4日08时达到37.6，到20时下降到20，判断是由于雷暴大风的爆发，消耗了对流能量所致。

3多普勒雷达产品特征和可预警性分析

3.1强对流风暴演变特征

3.4日11时强对流回波从湖南中部一线开始发展进入江西西部，12时进入赣西，在宜春市有强回波中心超过65dBZ，风暴呈现飑线形状排列，回波带范围很大，飑线长约300KM里，宽50KM，在500hpa和700hpa层20m/S以上的急流引导下，移动速度很快，在宜春、南昌都出现大风天气，宜春、南昌国家站出现23、26m/S大风，南昌的国际航站楼天花板被吹落。14时36分进入上饶市余干县，在余干国家站出现20.7m/S的极大风速。随着飑线的快速东移，在穿越江西北部都没有减弱，维持强盛阶段，进入上饶市，雷达回波可见弓形特征，此后3h，飑线强盛依旧不见减弱迹象，于17时54分移出我市。“5.18”强的风暴则是从湖北进入赣北沿江，进入九江，东移南压，在南昌地区，两段飑线合并加强，进入上饶。最大VIL（76kg/M**2）后一次明显比前一次（41kg/M**2）强，而且强VIL的范围比前一次要广，维持3个体扫以上的强的垂直累计液态水含量十分有利出现冰雹和短时强降水，在弓形回波带整体东移过程中，回波带上的对流单体相继经过上饶市，形成“列车效应”造成上饶自西向东分别有4个国家站出现短时降水，这类冷暖交汇斜压锋生类回波，更加宽广深厚更有利于雷暴大风伴有短时强降水、局地乡镇冰雹的出现。

3.2风暴相对径向速度演变

“3.4”和“5.18”南昌雷达站点的径向速度图都可以看到“牛眼”有一对速度对，在中层3km出现速度模糊，在1kM低层处前一次过程径向速度最大达到32m/s，后一次过程达到27m/s，对应径向速度剖面，出现中低层径向辐合MARC，低层径向辐散加强，这些都可以很好的预示地面有大风出现。对风暴的跟踪过程，根据低层径向速度大值区的移动和中低层径向辐合可以提早1个小时发生雷暴大风的预警信号。

3.3风廓线特征分析

“3.4”各层急流齐齐上阵，西南急流非常强盛，明显强于3月份历史同期水平，在飑线影响上饶市的时段，15时50分开始西南气流突然加强，300米到1000米达到20m/s以上，到16时20分转为偏西风，风速在30m/s以上，整层的西南气流加强主要因为雷暴高压前暖气流被强迫抬升，形成飑前低压，当转为强偏西风则是飑线刚好过上饶站点，偏西风过后转为西南气流，主要为雷暴高压后部为尾流低压，低层大风在上饶站时间持续30分。而“5.18”过程在22时100到100米风速突然加大，由偏东北风转为偏西风，风速达到25m/S,随着高度逆转，显示有冷空气侵入。大风速持续时间在20分钟。比“3.4”过程时间短，强度没有3月4日的强。

4地面温压场分析

3月4日12时在赣西北有一条东北-西南向强回波带，强度在50dBZ以上，其中宜春回波强度最大达到65dBZ以上，在其前方有范围较小的弱回波带，后方有宽广的混合型回波和层云回波，分析自动站资料可知，气压场上，飑线后侧有一中高压中心（雷暴高压），中心强度在1010hpa，主要由积云下沉气流引起，飑前低压与雷暴高压中心之间有较大气压梯度，强的气象梯度也更有利于极端大风的产生，通过三小时变压发现，在强的三小时变压区是飑线移动的路线，在赣东北区域达到-3，最小的三小时负变压则是雷暴高压处也是过去3小时出现大风的区域。在“5.18”过程可以看出飑线从湖北沿着赣北沿江进入赣北，在雷暴高压的移动前方的三小时变压比“3.4”稍小，位于雷暴高压南侧，因此飑线移动和前一次东北移动不同，是东移缓慢南压。

参考文献：

[1]俞小鼎,姚秀萍,熊廷南,等.多普勒天气雷达原理与业务应用[M].北京:气象出版社,2006:122-123,169

[2]王秀明,俞小鼎,周小刚,等“6.3”区域致灾雷暴大风形成及维持原因分析[J].高原气象,2012,31(2):504-514

作者简介：洪俊（1983-）男，汉族，江西兴国人，本科学历，工程师，从事气象预报工作。