段和平，马中元，谌 芸，陈鲍发，黄中根，周晓香，周洁晨，计桂平

（1.江西省气象监测预警与防护技术中心，江西 南昌330046；2.江西省气象科学研究所，江西，南昌330046；3.国家气象中心，北京100081；4.景德镇市气象局，江西 景德镇333000；5.九江市气象局，江西 九江332000；6.江西省气象信息中心，江西 南昌330095）

江西飑线过程主要发生在3—5月春季和6—8月夏季。3—5月产生的飑线分为2个阶段：3—4月以冰雹和雷暴大风天气为主的飑线天气；5月以冰雹、雷暴大风和短时强降水为主的飑线天气。统计分析表明：2012—2021年，江西3—8月共出现32次飑线天气过程，其中5月出现14次，江西5月飑线天气占全年飑线天气的44%。本文从2017—2020年5月提取4次飑线过程进行分析，对了解江西5月飑线天气的活动很有意义。

国内不少专家学者对飑线天气研究颇多，取得不少研究成果。例如：高空槽前滞留的冷温槽利于产生强的对流不稳定，飑线发生前期低层强烈暖湿平流对建立静力不稳定起主导作用[1]。飑线发生环境条件为＞4 000 J·kg-1的对流有效位能（CAPE）、中等强度0～6 km垂直风切变，是超级单体形成和维持的有利条件[2]。雷暴大风出现在飑线强回波带、弓形回波前沿和线风暴之间断裂带上[3]。飑线分为初始、发展和减弱3个阶段[4]；分成5种类型：浅槽型、深槽型、高压边缘型、槽后型和冷涡型[5]。江西强对流天气主要有8种天气形势与云型：副热带高压边缘强对流云型、斜压扰动云系尾部强对流云型、地面倒槽中MCS、东风波（热带低压倒槽）、冷锋前强对流云带、冷锋前部的MCC、高空低槽后强对流云型、热带气旋及其外围飑线云带云型[6-8]。风暴跟踪信息STI应用在雷达拼图上，能较好地反映飑线天气的移动，并预示着回波系统的发展趋势。雷达拼图范围比单部雷达更宽广，能有效地监测中尺度飑线回波系统[9-10]。弓形回波产生于飑线发展的前期和强降雨带减弱阶段，前者弓形回波产生大风明显大于后者[11]。江西飑线天气常有地面中小尺度辐合线、涡旋和温度锋区存在，飑线回波带常发展形成弓状回波结构，是造成雷暴大风的主要回波形式之一[12-13]。江西飑线回波带（带上伴随超级单体）是造成雷暴大风的主要类型之一；地面中尺度辐合线和中尺度温度锋区在江西中北部地区的长时间维持，是飑线及超级单体风暴在江西境内持续加强的有利条件之一[14-17]；飑线回波带上的强单体回波（＞50 dBZ）与雷电强度和雷电密度有很好的对应关系；弓状回波带结构的强雷电最易发生在径向速度陡直“零直线”和VIL超过50 kg/m2的地方[18-22]。这些研究成果为研究江西5月飑线天气提供了理论依据和基础。但是，这些研究成果没有针对某个季节或月份，例如：江西飑线出现频率最高的5月份，没有专门论述。

本文使用MICAPS系统平台资料、地面要素资料、江西WebGIS雷达拼图和江西雷电等资料，对江西2012—2021年32次江西飑线天气和5月4次飑线过程进行统计和对比分析，试图找出江西飑线活动的基本特征和雷达拼图回波特征，为做好江西飑线天气的监测预警服务提供依据。

1 资料来源

天气图分析和探空资料来源于MICAPS系统平台；地面雷暴大风和降水资料来源于江西自动站数据平台（http://10.116.32.81地面要素检索部分）；雷达拼图资料来源于江西WebGIS雷达拼图平台（http://10.116.32.81雷达拼图产品显示平台），这是集24部S波段多普勒天气雷达为一体的雷达拼图，范围1 100 km×1 100 km，精度1 km×1 km，使用组合反射率因子CR产品；雷电资料来源于江西气象内网雷电综合戒备服务平台。

2 江西飑线过程统计概况

2012—2021年5月，江西飑线过程发生过32次，就飑线雷达回波特征（回波形态、组合反射率）和飑线产生的灾害性天气实况（雷暴大风、有无冰雹、暴雨和大暴雨、雷电次数）进行了统计分析（表1）。

江西3—5月是飑线天气过程高发期，其中3月7次、4月8次、5月14次，5月是高峰占10年总次数（32次）的44%。6—8月各1次，1—2月、9—12月没有出现过飑线天气。

江西飑线在雷达拼图上的回波形态主要表现为：飑线回波带上超级单体（15次）、飑线回波带上强单体（10次）、短带回波（4次）、超级单体群（3次）4种类型。在江西WebGIS雷达拼图上，组合反射率CR最大值为75 dBZ，最小值为55 dBZ，平均值为62 dBZ。

江西飑线造成的灾害性天气主要是雷暴大风，≥17.2 m/s的雷暴大风几乎在所有飑线过程中产生。一次飑线过程中（含国家站和区域站），雷暴大风最多为611站，最少为7站，平均值为101站。59%的飑线过程伴有冰雹出现。由于冰雹天气尺度小、维持时间短，国家站记录不到，大部分冰雹反映是靠调查、微信照片、实况录像、民政部门材料等渠道获得，很难统计出站点次数。

江西飑线过程都伴随暴雨天气，甚至出现大暴雨。一次飑线过程，≥50.0 mm/24 h暴雨最多为712站，最少为2站，平均值为124站；≥100.0 mm/24 h的大暴雨最多为142站，最少为0站，平均值为10站；雨量最大值为222.0 mm/24 h，最小值为57.0 mm/24 h，平均值为125.0 mm/24 h。

江西飑线过程中都伴有较强雷电天气，一次飑线过程中，最多出现雷电次数为37 494次，最少为274次，平均每次飑线过程出现：13 394次雷电。闪电强度分为正闪和负闪。正闪最大769 kV，最小为43 kV，平均为265 kV；负闪最大为-48 kV，最小为-784 kV，平均为-308 kV。江西飑线过程的闪电强度比较频繁且较大。

3 天气实况与天气背景

3.1 天气实况

江西5月飑线的强对流天气主要表现为较大范围雷暴大风天气，常伴随冰雹、雷暴大风和短时强降水天气，从而形成暴雨或大暴雨天气。统计表明：江西5月飑线过程是3—4月飑线过程的总和；5月飑线过程的雷电比3—4月飑线过程雷电有所增多和增强。2012—2021年，江西5月出现14次飑线过程，提取其中4次飑线天气过程进行分析，这4次飑线过程都出现不同程度的冰雹、雷暴大风和暴雨、大暴雨天气（表1）。

表1 2012—2021年5月江西飑线过程雷达拼图回波特征和灾害性天气统计表

3.2 天气背景

江西5月4次飑线天气，500 hPa伴有明显的高空低槽，槽前明显的上升运动是飑线生成的重要条件；地面伴有冷锋、倒槽或辐合线，锋面附近在低层850～925 hPa有明显的切变线，切变线南侧有明

显的低空或超低空西南急流；飑线多形成于“上干下湿”的不稳定层结中、低空西南急流的前端、低空急流或超低空急流的交汇处、200 hPa的分流区之中；这种天气系统配置，导致江西境内出现大范围的强雷电、雷暴大风、冰雹等强对流天气。

T-ln P图时次的选取：一是根据雷达回波强盛期最典型时次，以20时为界，出现在20时前，使用08时数据，出现在20时后，使用20时数据。T-ln P图时次选取不当，T-ln P图上就不能很好反映天气状况，例如：下午出现的强对流天气，在08时T-ln P图上，CAPE值有时为0；二是江西两部探空雷达南昌、赣县相隔400 km，飑线所处位置要选择最近距离的探空站。

在T-ln P图上，温度层结曲线与露点曲线近似成“漏斗状”配置，整个大气层结呈上干下湿分布；CAPE值≥1 124 J/kg，红色不稳定能量区面积较大；自由对流高度LFC在700～900 m，暖云层厚度较大；垂直风切变较强且风随高度顺转，暖平流使得大气层结不稳定，有利于强对流天气的发生；CAPE值面积大小，直接关系到强对流天气的强弱和影响范围的大小。

3.3 物理量统计

单站探空物理量数据是了解大气层结中的要素变化的依据，一些常用的物理量往往代表大气中产生强对流天气的环境存在，因此，有必要统计这些要素的最大值、最小值和平均值，用以指导强对流天气的监测预警预报。

物理量均值十分重要，往往是判断分析强对流天气的阈值和依据。江西5月飑线天气的物理量均值分别为：湿对流有效位温（CAPE）为1 124 J/kg，K指数（K）为39℃，沙氏指数（SI）为-1.94，风暴强度指数（SSI）为274 500～1 000，925 hPa垂直风切变（W500-1000）为11 m/s，零度温度层高度（ZH）为4 970 m，-20℃温度层高度（H-20）为8 304 m。

4 雷达拼图回波特征

选取2017—2020年5月江西4次飑线过程，时间集中在5月11—19日（5月中旬）和12—16时（形成飑线的时间）。在江西WebGIS雷达拼图上，飑线回波带的演变按照初始、强盛和减弱3个阶段划分，各阶段具备相同和不同的回波特征。

4.1 初始阶段特征

2017年5月11日14时，飑线回波在湖南境内产生（图1a），主要有2个回波系统：A是东北—西南向的飑线回波带，最大回波CR强度为60 dBZ，向东南方向移动；B是南北向的雷暴回波群，最大回波CR强度达到60 dBZ，沿500 hPa高空风（08时20 m/s）向东北方向移动。AB回波系统移动呈辐合态势，有利于飑线回波的发展加强，最后AB回波合并发展为较强飑线回波系统。

2018年5月18日16时，飑线回波在湖南境内产生（图1b），主要有2个回波系统：A是东北—西南向的飑线回波带，最大回波CR强度为60 dBZ，带上有超级单体回波，整个飑线回波带向东南方向移动；B是南北向的雷暴回波群，最大回波CR强度达到60 dBZ，沿500 hPa高空风（08时10 m/s）向东北方向移动。在飑线回波带A的南侧，还有B1回波产生。AB回波系统移动呈辐合态势，最后合并发展为较强飑线回波系统。

2019年5月19日14时，飑线回波在湖南与江西中部形成（图1c），主要有2个回波系统：A是东东北—西西南向的飑线回波带，最大回波CR强度达到60 dBZ，在湖南境内，形态呈带上超级单体或强单体回波结构，整个飑线回波带向东南方向移动；B是近似东西向的雷暴回波群，最大回波CR强度达到60 dBZ，沿500 hPa高空风（08时16 m/s），向偏东方向移动。AB回波系统移动呈辐合态势，最后合并发展为较强飑线回波系统。

2020年5月15日12时，飑线回波在江西西部形成（图1d），是由湖南境内移入江西，主要有2个回波系统：A是近似南北向的飑线回波带，最大回波CR强度达到55～60 dBZ，飑线回波带上有强单体回波，但没有出现超级单体回波，整个飑线回波带向东南方向移动；B是前期降水遗留下来的回波，最大回波CR强度达到50 dBZ，沿500 hPa高空风（08时20 m/s）向偏东方向移动。AB回波系统最后合并发展为较强飑线回波系统。

图1 2017—2020年江西5月4次飑线初始阶段回波特征

江西5月飑线回波初始阶段在湖南境内产生。在雷达拼图上，往往出现2个回波系统：A是湖南境内或江西北部回波带，整体向东南方向移动；B是江西境内的雷暴回波群，沿500 hPa高空风（08时20 m/s）和低空西南急流，向东北方向移动。AB回波系统的移动呈辐合态势，有利于回波的合并、发展、加强和维持；AB回波系统合并发展为较强飑线回波系统，最大回波CR强度达到60 dBZ。

4.2 强盛阶段特征

2017年5月11日21时，AB回波系统合并发展，飑线回波带影响江西大范围地区（图2a），多地出现雷暴大风天气。飑线回波带中段为“弓状”回波带结构，呈东北—西南走向，最大回波CR强度达到60 dBZ，带上有多个强回波单体和超级单体且雷电分布密集，向东南方向移动。回波带某段向前突出形成的“弓状”回波带结构是江西飑线回波带的经典形态，“弓状”回波带前伴有雷暴大风天气现象；在移动方向前沿是较强的密集排列的雷暴回波带，带后侧是较大范围的层状云和混合型降水回波。

2018年5月18日21时，AB回波系统合并发展，飑线回波带影响江西中部和北部（图2b），多地出现雷暴大风天气。飑线回波带近似南北走向，回波带中最大回波CR强度达到60 dBZ，局部有带上强单体回波且雷电分布密集，整个飑线回波带向东北方向移动。飑线回波带长度并不是很长，是由前期飑线回波带与南面雷暴回波群合并发展而成，也是江西飑线回波带的一种形态，雷暴大风发生在回波带移动方向的前侧；在飑线回波带移动方向前沿，带后侧是较大范围的层状云和混合型降水回波。

2019年5月19日19时，AB回波系统合并发展，飑线回波带影响江西中部和南部（图2c），多地出现雷暴大风天气。飑线回波带呈东北—西南走向，回波带中最大回波CR强度达到60 dBZ，带上强单体和超级单体回波上雷电分布密集，整个飑线回波带向偏东南方向移动。飑线回波带主要影响江西中部和南部，是由前期飑线回波带与南面雷暴回波群合并发展而成，随后在飑线回波带前方，不断有对流单体产生，合并至飑线回波带中，使得飑线回波带不断发展加强和延续。雷暴大风发生在回波带强单体和超级单体回波移动方向的前侧。

2020年5月15日15时，AB回波系统合并发展，飑线回波在江西中部和北部（图2d），多地出现雷暴大风天气。飑线回波带呈东北—西南走向，回波带中最大回波CR强度达到60 dBZ，带上强单体或超级单体回波雷电分布密集，整个飑线回波带向偏东南方向移动。飑线回波带主要影响江西中部和南部，是由前期飑线回波带与北面降水回波合并发展而成，雷暴大风发生在回波带强单体和超级单体回波移动方向的前侧。

图2 2017—2020年江西5月4次飑线强盛阶段回波特征

江西5月飑线回波强盛阶段在江西境内发展。在雷达拼图上，初始阶段的A飑线回波带和B雷暴回波群合并是发展形成更大规模飑线的关键；回波带某段向前突出形成的“弓状”回波带结构，是江西飑线回波带的经典形态；飑线回波带上常伴有超级单体和强单体回波出现，且雷电分布密集，最大回波CR强度＞60 dBZ，地面雷暴大风发生在这些强回波移动前方；在回波带移动前沿线是密集排列的雷暴回波带，带后侧是较大范围的层状云和混合型降水回波。

4.3 减弱阶段特征

2017年5月12日05时，飑线回波带移动到江西（图3a），飑线回波带结构比较清楚，但回波CR强度减弱为50 dBZ，随后移出江西境内。

2018年5月19日，飑线回波带移出江西东部后（2018年5月19日00时），在飑线回波带后侧，又有新的对流回波生成（2018年5月19日01时）。这些对流回波出现局地强天气，维持到2018年5月19日03时，回波CR强度减弱为50 dBZ，回波减弱东移（图3b）。

2019年5月20日04时，飑线回波带经过赣南移出江西境内（图3c），回波带迅速减弱，回波CR强度减弱为50 dBZ，主体维持在广东地区。与此同时，赣中还存有弱的降水回波残骸。

2020年5月16日，飑线回波带移出江西东部后（2020年5月16日00时），在飑线回波带后侧，又有新的对流回波生成（5月16日01时）。这些对流回波重新发展成飑线回波带，再次造成赣中东部和赣东北地区产生强天气。2020年5月16日09时，回波CR强度减弱为50 dBZ，回波带减弱东移（图3d）。

图3 2017—2020年江西5月4次飑线减弱阶段回波特征

江西5月飑线回波减弱阶段在江西东部、东北部和东南部。在雷达拼图上，减弱阶段飑线回波带大多数移动到江西东部地区，进入福建、浙江和广东境内；有时飑线回波带结构比较清楚，但回波CR强度减弱为50 dBZ，随后移出江西境内；有时飑线回波带移出江西后，在飑线回波带后侧，又有新的对流回波生成，这些对流回波发展旺盛时，还会再次出现局地强天气，并维持数小时后减弱东移。

5 结论与讨论

使用MICAPS系统平台、地面要素资料、江西WebGIS雷达拼图和雷电等资料，对江西2012—2021年32次飑线过程进行统计分析，并对2017—2020年江西5月4次飑线过程进行对比分析，得到以下结论：

（1）2012—2021年5月，江西飑线过程发生过32次，3—5月是飑线天气过程高发期（占90%），6—8月各1次，1—2月、9—12月没有出现过飑线天气。回波形态表现为飑线回波带上超级单体、飑线回波带上强单体、短带回波、超级单体（群）4种类型。组合反射率最大值为75 dBZ，最小值为55 dBZ，平均值为62 dBZ。江西飑线主要产生≥17.2 m/s的雷暴大风，有59%的飑线过程伴有冰雹出现。江西飑线过程都伴随暴雨天气，甚至出现大暴雨。江西飑线过程的闪电强度比较频繁且较大。

（2）2017—2020年5月4次江西飑线过程，≥17.2 m/s的雷暴大风和≥50.0 mm的暴雨或大暴雨，分别在江西境内各区域出现；飑线天气过程单点最大风速达到37.1 m/s（抚州市金溪县合市），单点最大日降水量为206.9 mm。

（3）在雷达拼图上，初始阶段的A回波带和B雷暴回波群的合并，是发展形成飑线的关键；回波带某段向前突出形成的“弓状”回波带结构，是江西飑线回波带强盛阶段的经典形态；飑线回波带上常伴有超级单体和强单体回波出现，且雷电分布密集，最大回波CR强度＞60 dBZ，地面雷暴大风发生在这些强回波移动前方。

江西飑线主要有4种形态：飑线回波带上超级单体、飑线回波带上强单体、短带回波、超级单体（群）。5月是江西飑线高发期，3—5月有44%的飑线发生在5月份。虽然江西5月飑线少有冰雹天气伴随（主要是雷暴大风、短时强降水天气），灾害程度要次于3—4月，但发生次数要高于3或4月。因此，开展江西5月飑线天气的研究很有必要。