黄开刚　蒋健　李明志　梁洪嶂

摘要 选取2009—2016年广西百色市春季（3—5月）冰雹、雷雨大风等强对流天气个例和灾情资料，利用常规观测数据、自动气象站、多普勒雷达产品等资料，对百色市春季发生冰雹、雷雨大风等强对流天气进行分析，结果表明：每年3月中旬—5月上旬是冰雹发生的高峰期，下午到前半夜（14：00～23：00）是最容易出现冰雹天气的时段。冰雹直径以20 mm以下居多，但出现20 mm以上大冰雹的概率可达40%。田林县潞城乡是冰雹日数最多的地方，平均每年出現1.5 d。雷雨大风天气主要集中出现4月上旬—5月中旬，日变化特征与冰雹类似，风力以7～9级为主。发生雷雨大风最多的地方位于隆林天生桥镇，平均每年出现4.4 d。

关键词 强对流;特征;环境场配置

中图分类号：P458.121 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2022）04–0040–03

百色市地处广西西部，境内地形地貌复杂，每年春季冰雹、雷雨大风等强对流天气频发，是广西有名的多雹区。由于强对流天气具有持续时间短、强度强、破坏力大的特点，往往会给工农业生产和人民生命财产造成较大的危害。近年来，该地区强对流天气有逐渐增多的趋势。例如，2013年3—5月百色市各县（区）冰雹、雷雨大风等强对流天气过程明显偏多，造成全市25万人受灾，紧急转移安置人口7 400多人，累计造成经济损失2.88亿元，其中农业损失2.14亿元。目前已有气象工作者从气候统计[1-2]、典型强对流天气个例[3]对广西境内强对流天气进行了一些研究，但对于桂西强对流天气进行系统性的研究较少。因此，统计分析该地区的冰雹、雷雨大风天气的特点以及主要影响系统、环境场配置特征，对开展强对流天气预报工作具有积极意义。

1 资料来源和技术规定

1.1 资料来源

采用2009—2016年逐年3月1日—5月31日广西百色市12个国家地面观测站和辖区内的区域自动气象站观测资料、强对流天气相关灾情资料，以及地面、高空、探空资料、物理量场、雷达资料，资料来源于百色市气象局信息与技术保障中心。

1.2 技术规定

1.2.1 冰雹日数和冰雹天气过程定义 当百色市辖区内任意一个站点（地面观测站、区域自动气象站或乡镇、村屯）当日出现5 mm以上的冰雹时，计为1个冰雹日;当由相同的天气系统造成当日多地（或多次）出现冰雹天气时，计为同1个冰雹天气过程。

1.2.2 雷雨大风日数和雷雨大风天气过程定义 当百色市辖区内任意2个站点以上（地面观测站或区域自动气象站）当日出现非台风（或干冷型冷空气、热低压、地形等）所产生的瞬时风力≥7级（13.9 m/s）的大风，且伴有雷暴或降水天气发生时，计为1个雷雨大风日。当由相同的天气系统造成当日多地（或多次）出现上述雷雨大风天气时，计为同1个雷雨大风天气过程。

2 春季强对流时空分布特征

2.1 冰雹时空分布特征

按照百色冰雹日数定义，利用2009—2016年近8年3月1日—5月31日

的地面观测资料和灾情资料统计，得出近8年百色冰雹日数共70 d，平均每年8.7 d，其中2013年出现22 d，为最多年份;2016年出现11 d，为次多年份;2011年出现3 d，为最少年份。从春季百色冰雹日数月分布来看（图1a），3月出现17次，占24.3%;4月出现39次，占55.7%，为最多月份;5月出现14次，占20%。从旬分布来看（图1b），4月下旬出现15次，占21.4%，为最多旬份;4月上旬出现13次，占18.6%，为次多旬份;3月上旬仅出现1次，占1.4%，为次少旬，5月下旬起基本没有冰雹出现。可以看出，百色市冰雹天气的出现有明显的时间段，要重点关注3月中旬—5月上旬。从一天之内发生冰雹天气的具体时段来看（图2a），下午到前半夜（14：00～23：00）是出现冰雹最多的时段，共出现49次，占70%;其次是后半夜（00：00～07：00），出现18次，占25.7%;最少是上午到中午（08：00～13：00），仅出现3次，占4.3%。可见冰雹具有明显的日变化特征，下午到前半夜是最容易出现冰雹天气的时段。

从冰雹的直径大小上看（图2b），2009—2016年春季，百色市出现最大直径为5～10 mm的冰雹次数最多，达33次，占47.1%;最大直径为11～20 mm的冰雹出现18次，占25.7%;最大直径为21～30 mm的冰雹出现11次，占15.7%;最大直径为31～40 mm的冰雹出现6次，占8.6%;最大直径达40 mm以上的冰雹出现2次，占2.9%。若以20 mm区分大小冰雹，出现大于等于20 mm的大冰雹为28次，占40%;出现20 mm以下的冰雹为42次，占60%。可见百色春季冰雹以直径为20 mm以下的冰雹居多，但出现20 mm以上大冰雹的概率也非常高，因此需要重点防御。

从2009—2016年百色市春季冰雹空间分布上看（图3a），冰雹日数最多的出现在田林县潞城乡，近8年累计出现12 d，平均每年出现冰雹1.5 d;其次是田林县八桂乡、八渡乡以及右江区阳圩镇，累计出现冰雹10 d，平均每年出现1.25 d;右江区汪甸乡、德保县燕峒乡以及靖西武平乡、龙临镇累计出现8 d，平均每年1 d。全市冰雹较少的地区出现在平果县南部、那坡南部、凌云南部、乐业北部，累计出现冰雹天数在1 d以下或者没有出现过冰雹。

2.2 雷雨大风时空分布特征

按照百色雷雨大风日数定义，利用2009—2016年近8年的3月1日—5月31日的地面观测资料和灾情调查统计，得出近8年百色雷雨大风日数共82 d，平均每年10.3 d，其中2013年出现21 d，为最多年份;2016年出现16 d，为次多年份;2011年出现3 d，为最少年份。从春季百色雷雨大风月分布来看，3月出现10次，占12.2%;4月出现43次，占52.4%，为最多月份;5月出现20次，占35.4%。从旬分布来看，4月下旬出现17次，占20.7%，为最多旬份;4月上旬出现16次，占19.5%，为次多旬份;3月上旬仅出现1次，占1.4%，为最少旬。可以看出，百色市春季雷雨大风天气主要集中出现4月上旬—5月中旬。从一天之内发生雷雨大风天气的时段上看，下午到前半夜（14：00～23：00）是出现雷雨大风最多的时段，共出现65次，占69.1%;其次是后半夜（00：00～07：00），出现20次，占21.3%;上午到中午（08：00 ～13：00）最少，仅出现9次，占9.6%。可见雷雨大风与冰雹具有相似的日变化特征，下午到前半夜是最容易出现雷雨大风天气的时段。

从雷雨大风的风力等级上看，2009—2016年春季，百色市出现7级雷雨大风的次数最多，达28次，占34.1%;8级雷雨大风出现27次，占32.9%;9级雷雨大风出现20次，占24.4%;10级雷雨大风出现5次，占6.1%;11级雷雨大风出现2次，占2.4%。可见百色春季雷雨大风风力以7～9级为主，有时也会出现10级以上。

从2009—2016年百色市春季雷雨大风空間分布上看，雷雨大风多发地主要位于隆林、西林、乐业等县，发生雷雨大风最多的地方位于隆林天生桥镇，近8年累计出现35 d，平均每年出现雷雨大风4.4 d;西林县那劳乡、乐业雅长乡、隆林县城区分别累计出现雷雨大风20、18、16 d，平均每年出现2 d以上;雷雨大风相对较少的地区出现在平果、靖西、那坡、凌云等县（市），近8年累计出现雷雨大风天数在5 d以下，平均每年不到1 d。

3 强对流天气环境场配置分析

通过对比分析70个冰雹个例和82个雷雨大风个例发现，有40个个例同时出现了5 mm以上的冰雹和阵风≥7级的雷雨大风。由于同时出现冰雹和雷雨大风等混合型强对流天气比单一类型的强对流天气造成的灾害更重，因此重点选取这40次强对流天气过程作为研究对象。经统计分析，造成百色市春季冰雹和雷雨大风等强对流天气的主要天气系统有500 hPa高空槽、850 hPa切变线、地面锋面等3个天气系统，其中有高空槽参与的为34次，占85%;有切变线参与的为32次，占80%;有地面锋面参与的为24次，占60%。40个强对流天气过程均是由上述天气系统中的一个或多个影响造成的。

3.1 高空槽+切变线+锋面型

此类型强对流天气个例为18个，3、4、5月分别出现6、9和3个。3—5月是西南暖低压活跃的季节，尤其是4月份。强对流发生前1～3 d，往往在滇黔桂交界一带有西南暖低压活动，百色大部分地区的最高气温在34℃以上，为强对流天气的发生提供良好的热力和能量条件。此时，500 hPa西太平洋副热带高压强度相对较弱，位置偏南，其脊线多位于20°N以南。高原上有高原槽或孟加拉湾有南支槽加深东移，850 hPa切变线和地面冷空气从中西路南下影响百色。强对流出现期间，500 hPa槽线多位于云南中东部到贵州西北部一线，850 hPa切变线和地面锋面到达百色北部，当北方冷空气势力较强时，其移动速度较快，切变线和锋面均可到达南部山区一带。与此同时，850 hPa偏南风风速逐渐加大，水汽往广西上空输送。850 hPa与500 hPa的温度差一般在23℃以上。200 hPa和500 hPa的急流轴重合或相交，有利于形成强的垂直风切变，增强对流风暴的组织性。

分析百色探空站强对流发生前的T-log P资料可以看出，强对流发生当天08：00（或20：00），对流有效位能分布并没有明显规律，最大值达2 061.6 J/kg，最小为零，平均为608.6 J/kg;K指数≥26.5℃，最大可达42℃，平均为33.7℃;Si指数多数为负值，最小可达-5.4℃，平均为-2.2℃;850 hPa与500 hPa的气温差≥23℃，最大可达30℃，平均为25.6℃，表明强对流出现前已形成上冷下暖的不稳定层结，同时还聚集了一定的不稳定能量。地面露点≥15℃，最大可达25℃，平均为19.4℃;850 hPa温度露点差大部分个例低于5℃，最大为9℃，平均为3.2℃，可见低层大气处于高温、高湿状态。0℃层平均高度为4 485.6 m，-20℃层平均高度为7 500.6 m，大多数个例位于合理的高度，有利于冰雹或雷雨大风的发生。850、500、200 hPa的平均风速为8.1、18.5、41.9 m/s，0～6 km风矢量差在8～26 m/s，平均为17 m/s，大多数个例达中等以上强度的垂直风切变，有利于强对流天气的发生。

3.2 高空槽+切变线型

此类型强对流天气个例为8个，其中4月份出现7个，5月1个。强对流发生前，地面处于高压后部，呈现东高西低的形势，24 h地面变压不明显或为负变压，即没有地面冷空气参与，这是与“高空槽+切变线+锋面型”最显著的差别。500 hPa西太平洋副热带高压强度位置相对偏南，其脊线多位于22°N以南。高原上有高原槽或孟加拉湾有南支槽加深东移，850 hPa切变线从贵州中西路南下或切变线影响百色。强对流出现期间，500 hPa槽线多位于云南中东部到贵州西北部一线，850 hPa切变线到达贵州南部或百色北部，部分个例可达百色中部地区。与此同时，850 hPa偏南风风速逐渐加大，水汽往广西上空输送。850 hPa与500 hPa的温度差一般在24℃以上，地面露点一般在18℃以上。200 hPa和500 hPa的急流轴往往重合或相交，有利于形成强的垂直风切变，从而增强对流风暴的组织性。

分析百色探空站强对流发生前的T-log P资料可以看出，强对流发生当天08：00（或20：00），对流有效位能分布并没有明显的规律，最大值达1 259.7 J/kg，最小为92.9 J/kg，平均为536 J/kg;K指数≥29℃，最大为36℃，平均为33.3℃;Si指数均为负值，最小可达-5.09℃，平均为-2.5℃;850 hPa与500 hPa的气温差≥23.7℃，最大可达28℃，平均为25.1℃，表明强对流出现前已形成上冷下暖的不稳定层结。地面露点大于等于18℃，最大可达22℃，平均为20.3℃;850 hPa温度露点差均≤3℃，平均为1.8℃，可见低层大气处于高温高湿状态。0℃层平均高度为4 624.1 m，-20℃层平均高度为7 160.1 m，大多数个例位于合理的高度，有利于冰雹或雷雨大风的发生。850、500、200 hPa的平均风速为7.8、17.4、36.1 m/s，0～6 km风矢量差在8～25 m/s，平均为15.9 m/s，大部分个例达到了中等以上强度的垂直风切变，有利于强对流天气的发生。

4 结束语

选取2009—2016年广西百色市春季（3—5月）冰雹、雷雨大风等强对流天气个例和灾情资料，利用常规观测数据、自动气象站、多普勒雷达产品等资料，对百色市春季发生冰雹、雷雨大风等强对流天气进行分析研究，得出以下结论：

（1）每年3月中旬—5月上旬是冰雹发生的高峰期，下午到前半夜（14：00～23：00）是最容易出现冰雹天气的时段。冰雹直径以20 mm以下的居多，但出现20 mm以上大冰雹的概率可达40%。田林县潞城乡是冰雹日数最多的地方，平均每年出现1.5 d。雷雨大风天气主要集中出现4月上旬—5月中旬，日变化特征与冰雹类似，风力以7～9级为主。发生雷雨大风最多的地方位于隆林天生桥镇，平均每年出现4.4 d。

（2）造成百色市春季冰雹和雷雨大风等强对流天气的主要天气系统有500 hPa高空槽、850 hPa切变线、地面锋面等3个天气系统，其中，有高空槽参与的为34次，占85%;有切变线参与的为32次，占80%;有地面锋面参与的为24次，占60%。

参考文献

[1] 姚胜芳，黄治逢，农孟松，等.广西冰雹气候统计分析及减灾对策[J].气象研究与应用，2007（4）：22-25.

[2] 韦丹宜，覃峥嵘.桂西北冰雹灾害的特征分析及防御对策[J].气象研究与应用，2008（S2）：51，54.

[3] 杨思施，黄开刚，刘国忠.2013·3·23百色市致灾冰雹天气过程成因分析[J].气象研究与应用，2015，36（2）：43-46.

责任编辑：黄艳飞

Analysis of Spring Severe Convective Weather Characteristics and Environmental Field Configuration in Baise City， Guangxi

HUANG Kaigang et al（Guangxi Baise Meteorological Bureau， Guangxi， Baise 533000）

Abstract Selected cases of strong convective weather such as hail， thunderstorms and strong winds in spring （March to May） in Baise city， Guangxi from 2009 to 2016， as well as disaster data， using conventional observation data， automatic weather stations， Doppler radar products and other data， The analysis and research on the strong convective weather such as hail， thunderstorms and strong winds in Baise city in spring showed that： the peak period of hail occurrence was from mid-March to early May each year， and hail was most likely to occur from the afternoon to the first half of the night （14-23 o’clock）. weather period. The diameter of hailstones was mostly below 20 mm， but the probability of large hailstones above 20 mm can reach 40%. Lucheng and rural areas in Tianlin county were the places with the most hail days， with an average of 1.5 days per year. Thunderstorms and strong winds mainly occurred from early April to mid-May. The diurnal variation characteristics were similar to hail， and the wind power was mainly 7-9. The place with the most thunderstorms and strong winds was located in Tianshengqiao Town， Longlin， with an average of 4.4 days per year.

Key words Strong convection; Characte-ristics; Environmental field configuration

基金項目 2021年百色市科学研究与技术开发计划项目“岑王老山山脉对百色灾害性天气影响机理及其预报预警技术研究”[百科202118（05）]。

作者简介 黄开刚（1984—），男，广西钦州人，高级工程师，主要从事天气预报预警及气象服务工作。

收稿日期 2022-01-03