一次强对流天气过程的成因分析

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2007年6月25日,受低层强西南暖湿气流和高层干冷空气入侵的共同影响,江西省赣中、赣东北出现了一次区域性强对流天气过程。25日13:28江西上高县出现22m·s-1雷雨大风,其后雷雨大风范围逐渐向赣中、赣东北扩展,据江西省中尺度区域天气监测网资料统计,到17:50全省共出现42站次雷雨大风、40站次暴雨和64站次强降水,以瑞昌市高丰镇3小时降水110mm为最强,整个过程伴有强雷电,全省有数十人被雷击身亡。本文利用常规气象资料、FY2卫星云图、多普勒雷达回波等资料,从天气形势、物理量场、雷达回波演变特征分析这次强对流天气过程的成因。分析表明,这次强对流天气发生在高空急流入口区右侧,低层增温增湿,高层冷平流侵入形成强位势不稳定层结,在高空低槽、中低层切变、地面中尺度辐合线等影响系统共同作用下,触发了这次强对流天气,中尺度对流复合体(MCC)、多单体风暴是这次强对流天气直接影响系统。6月25日08时500hpa高空在贝加尔湖东侧有一冷涡,山东半岛到华北有一浅槽,槽后冷平流明显,另外在四川盘地有一低涡,我国华南、东南沿海处副高控制,江西处副高边缘西北侧的西南气流中。中低层切变位置基本重合,切变位于毕节──武汉─安庆一线,中层700hpa在贵州西部也有一低涡,江南处上下一致的西南气流中,风速辐合明显。分析逐时次地面自动站风场资料,25日10时开始在九江──新余──萍乡有中尺度地面辐合线生成,该辐合线向东南偏东方向移动。对比湿场分析,25日08时850hpa从华南到赣中、赣东北有一条西南─东北向的高比湿带,赣中比湿达16g/Kg。水汽通量分析表明,6月24日08时~6月25日08时,在江西赣中上空维持一条东北西南走向的高水汽通量带。K指数分析表明,强对流出现前,25日08时有一条大于35℃的不稳定舌从我国西南伸到赣中、赣东北,南昌探空站K值达41℃。假相当位温分析也表明,25日08时500hpa与850hpa假相当位温差值(Δθse)华南低于-8℃,一条低于-16℃的不稳定舌控制赣中上空,最大中心达-18℃,赣中为强的对流不稳定层结。在强对流出现前期中低层明显增温增湿,25日08时江西境内850hpa温度露点差(T-Td)维持在3.0℃以下,24小时变温850hpa为正变温(0~2℃);500hpa湖北、江西为大片负变温(-1~-3℃)区表明有弱冷空气扩散侵入江西境内,弱冷空气的侵入加剧了大气层结的不稳定性,触发不稳定能量释放,产生强对流天气。这次强对流天气是由多单体风暴造成的,回波形态在发展前期为典型的“人”字形、指状回波,后期为多个回波单体排列成带状的弓形飑线回波。对FY-2C卫星云图演变特征进行分析表明,其云场具有典型的中尺度对流复合体MCC特征,强对流天气是由MCC造成的。这次强对流天气过程是发生在江西夏季副高边缘西北侧西风槽前及中低层切变线南侧深厚的西南气流中,低层大气高温高湿,为强对流天气储存了大量的不稳定能量。副热带高空急流入口区右侧强烈的高空辐散与中低层切变辐合相叠加,为这次对流系统的发生提供了有利的动力抬升条件。高空弱冷空气的侵入加剧了大气层结的不稳定,从而触发了这次强对流天气。多普勒雷达回波监测资料分析表明,这次飑线是由移入型的回波在江西境内发展加强形成的,强对流天气出现在“人”字型回波顶部和弓状回波顶部后凹侧;雷达风暴相对径向速度分析表明,“人”字型回波与中气旋相对应,中气旋所在的区域对灾害性大风落区预报有指示意义。
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