刘波　李淑祺

摘 要 运用Micaps常规资料、地面观测资料、风云卫星资料、新一代多普勒天气雷达资料对2016年河套地区冰雹天气过程诊断分析。结果表明：上干冷、下暖湿不稳定条件有利于冰雹天气发生发展，蒙古冷涡不断分裂小槽在大气层结不稳定时触发强对流天气；不稳定能量、垂直风切变、0 ℃和-20 ℃层高度等有利于雹暴形成；雷达产品中强对流单体最大反射率因子、单体云顶高度、垂直液态水含量跃增和骤减为冰雹预报预警提供了很好指示。

关键词 强对流；冰雹；蒙古冷涡；大气稳定度；新一代天气雷达；河套地区

中图分类号：P458.1+21.2 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.24.054

1 实况

2016年6月3日午后到傍晚，巴彦淖尔市遭受强对流天气袭击，全市124个雨情站107个有降水，伴有雷雨大风、冰雹、短时强降水等强对流天气。乌拉特后旗达拉盖沟、西乌盖沟出现小山洪，五原县银定图镇二狼山口山洪暴发，临河新华古城、乌拉特前旗西小召賈银河圪旦、磴口巴彦高勒镇北部、五原县5个乡镇遭受冰雹袭击，冰雹最大直径约为20 mm，降雹持续约30 min[1-2]。其中五原县受灾最为严重，五原县8个乡镇、49个自然村、220个社、73 150人受灾，玉米、葫芦、葵花等农作物成灾面积

35 068 hm2，绝收面积5 866 hm2，直接经济损失18 021万元。

2 环流形势分析

2.1 蒙古冷涡维持少动

2016年6月3日08：00 500 hPa，亞欧大陆呈两脊两槽形势，整体环流经向度较大，槽区分别位于下游华北中部、东北偏北一带，并分别在蒙古与巴彦淖尔交界处、日本海以北形成闭合中心，河套地区受蒙古冷涡底前部控制，以西南气流为主，-12 ℃线控制河套地区，温压场交角较大，冷平流显著，河套地区及阿盟一带温度露点差较小，气层湿润，上游甘肃一带温度露点差>20 ℃。

700 hPa槽线落后于500 hPa槽线，槽呈前倾趋势。

850 hPa，河套地区处于低涡底部控制，阿盟与河套地区交接处、临河和中旗之间存在辐合切变，临河为西南风，风力6 m/s，中旗为偏北风，风力4 m/s。河套地区受13 ℃线控制，下游有一12 ℃暖中心，暖平流显著；温度露点差为1，水汽已接近饱和。

从高空形势来看，整体形势对降雹有利，槽后西北气流有利于干冷空气向河套地区的侵入，高层较冷，配合底层暖湿气流，形成上干冷、下暖湿不稳定条件。此次降雹过程属于典型蒙古冷涡南压型，T850-T500>24，冷涡维持在蒙古一带，不断分裂的小槽在大气层结不稳定时触发强对流天气发生。

2.2 地面热低压

2016年6月3日11：00地面，河套地区处在低压系统内，风力2 m/s，气温22 ℃。在风力较小，气温较高的条件下，产生的辐射升温也是强对流触发的机制之一。冰雹发生前，河套地区本就受低压控制，加之上游阿拉善盟中部地区有一辐合气旋中心正在东移，良好地面形势为冰雹发生提供了动力触发机制。

3 冰雹发生的环境条件分析

3.1 大气稳定度

利用6日08：00临河站（53513）探空资料，此站点位于降雹区附近，能更好反映当日降雹前大气层结稳定情况。08：00临河站探空资料显示：沙氏指数SI为2.16 ℃，K指数为34 ℃，抬升指数LI为0.91。SI<0且负值较大，K>32℃，LI<0，表明6日08：00临河站上空大气层结处于不稳定状态。

3.2 垂直风切变

通过计算得到冰雹发生前临河通气管指数为

1 168.7，表明临河一带垂直风切变较强。500 hPa以下风随高度顺转，为暖平流，有利于辐合上升运动，500～200 hPa风随高度逆转，有冷平流侵入，有助于不稳定加强，且风速随高度增加增大明显，促进中小尺度天气系统发展。

3.3 0 ℃和-20 ℃层高度

0 ℃层是云中冷暖分界面，-20 ℃层是大水滴自然冰化区下界，当-20 ℃层条件适宜时，高层冷空气进入中层，加剧层结对流不稳定性，增加雹胚在过冷水含量丰富环境中互相碰撞机会，雹粒增长快，有利于大冰雹形成。3日08：00，临河0 ℃层和-20 ℃层高度分别为3 653.5 m、

6 986.7 m，适宜冰雹产生。

4 雷达产品分析

3日13：46，在临河区白脑包镇十大股一带新生成一强对流单体G5，最大回波强度50 dBz，最大垂直液态水含量9 kg/m2，单体向东北移动。14：22，G5发展到最强（图1），最大回波强度58 dBz，最大垂直液态水含量跃增到21 kg/m2。14：16云顶高度突破8 km，已突破-20 ℃层，这种反射率因子和液态水含量跃增都预示着冰雹的形成，14：15左右在临河区新华古城出现黄豆大小冰雹。

15：03，在五原县和乌拉特前旗交界处生成一强对流单体G7（图3），最大回波强度59 dBz，最大垂直液态水含量48 kg/m2，单体向东北方向移动，G7的生成的较为突然，强度大，含水量高，随后在15：17强度减弱，垂直液态水含量迅速降至30 kg/m2，单云顶高度一直处于上升状态。15：31，G7发展到最强，最大回波强度60 dBz，最大垂直液态水含量50 kg/m2，云顶高度上升到10 km以上，之后迅速减弱，至15：59，垂直液态水含量减至10 kg/m2，回波强度减弱到47 dBz，强对流单体出现了“爆发式降低”。

上述两个强对流单体在最大反射率因子、单体云顶高度、垂直液态水含量方面分别出现跃增和骤减，对冰雹天气短时临近预报预警工作有很好指示意义。

5 结语

第一，高层干冷平流、低层暖湿平流形成了上干冷、下暖湿的不稳定条件，增强对流不稳定发展，蒙古冷涡深厚且稳定少动，分裂的小槽为此次冰雹天气提供了有利动力条件和触发机制。地面暖性低压气旋系统也为雹暴形成提供了动力和热力条件。

第二，沙氏指数、K指数、抬升指数很好表征了大气稳定度，通管指数反映垂直风切变大小。大气稳定度、垂直分切变、0 ℃和-20 ℃层高度等环境场条件都利于雹暴形成。

第三，雷达产品中强对流单体最大反射率因子、单体云顶高度、垂直液态水含量跃增和骤减为冰雹预报预警提供了很好指示。

参考文献

[1]俞小鼎.关于冰雹的融化层高度[J].气象，2014，40（6）：649-654.

[2]丁建芳，刘磊，鲍向东，等.三门峡一次冰雹天气多普勒雷达资料分析[J].气象与环境科学，2012，35（3）：49-53.

（责任编辑：赵中正）endprint