张凌艺　蔡艺友　卓丽容

摘要 利用常规和非常规资料对2021年5月9日漳州市一次冰雹过程进行中尺度特征分析，结果表明：此次冰雹过程是西南暖湿气流强迫背景下形成的强对流天气;风廓线雷达在区域性冷空气的入侵资料比常规资料更精细，双偏振雷达对冰雹天气识别具有很好的指示特征。

关键词 冰雹;西南暖湿气流;风廓线

中图分类号：P458.121.2 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2022）04–0142–03

受西南气流影响，2021年5月9日漳州市出现分散性暴雨、局地冰雹和7～10级雷雨大风的天气。这次强对流天气主要发生在漳州境内，9日15：30～7：42多地出现降雹（冰雹直径在9～30 mm），过程降水量以平和崎岭乡98.1 mm最大，漳州本站极大风力达到10级（28.2 m/s）。这次强对流天气发生在出现在春末夏初，局地性强，为西南急流暖湿强迫背景下的较为典型的强对流天气流型配置[1]。

1 环流形势及影响系统

根据北京时间2021年5月9日08：00高空图中尺度分析，9日08：00 200 hPa在25°N附近有一支高空急流（>30 m/s），闽南上空为该高空急流出口区右侧，呈现高层辐散，有利于形成垂直上升运动（图1）。从500 hPa上看，在我国华东地区有一个东北—西南向的西风槽东移，副高南落，高度槽落后于温度槽呈现前倾，冷空气入侵槽前，出现大范围层结不稳定。700 hPa闽南地区上空有西南暖湿平流。在850 hPa高度上可以看到，广东东北部至闽西南地区有显著湿区（T-Td≤6℃），气流从干区进入显著湿区，同时漳州与中国台湾岛之间存在温度脊，脊后出现风速辐合，暖湿气流堆积抬升，不稳定条件好，有利于强对流天气的发生。

另外，从9日14：00地面图上看，午后增温明显，平和地区高温达33℃以上，3 h呈现负变压。广东东部热低压环流，并出现倒槽。龙岩与漳州交界处有锋面，不稳定能量积聚，不稳定性增强[2]。

2 物理量分析

2.1 T-log P图分析

从2021年5月9日厦门探空站T-log P图来看，1 km有明显逆温层，700 hPa以下露点曲线与层结曲线相近，大气处于较饱和状态，700 hPa以上露点曲线与层结曲线呈喇叭状，为上干下湿状态（图2）。抬升凝结高度（LCL）和自由对流高度（CCL）都较低，有利于对流云的生成和发展，K指数达到39.2℃，SI低至-3.51，说明当时闽南上空层结不稳定。汕头探空站也呈现上干下湿状态，对流有效位能（CAPE）值为1 448.6 J/kg，2个探空站0℃、-20℃分别在 4.7 km（570 hPa左右）和8.0 km（370 hPa）处，0℃层和-20℃层较低，有利于冰雹的形成和降雹的发生（图3）。从风速大小上看，925 hPa为2 m/s、850 hPa为6 m/s、500 hPa为20 m/s、200 hPa为22 m/s，说明当天闽南上空垂直风切变大，有利于强对流天气的发生。

2.2 垂直速度分析

图4a为2021年5月9日08：00沿24.5°N过漳州的垂直速度剖面图，降雹区位于图中竖线区域。从图中可见，08：00漳州上空850 hPa以上均為负值区，说明垂直上升运行直达对流层顶，同时最大上升速度中心位于500 hPa附近，中心值-1.1 Pa/s，0℃层位于570 hPa附近，有利于小冰晶上升增大，形成大冰雹;另外850 hPa上西侧下沉气流，东侧上升运动，闽南正处于正负速度交汇处，西部为正值区，存在垂直速度锋区，迫使西南暖湿气流到达闽南上空时辐合抬升，有利于强对流发生[3]。

2.3 假相当位温分析

图4b为 2021年5月9日08：00沿24.5°N过漳州的垂直假相当位温剖面图，可见，在闽南低层东侧假相当位温线密集，低值中心位于700 hPa 附近，密集带向东北方向倾斜，且假相当位温越靠近地面值越小，为冷区，已受弱冷空气控制，在广东东部至闽南（850 hPa 附近）存在高值区，为暖区，同时低层存在逆温区，大气不稳定。

2.4 水汽条件分析

图5a为2021年5月9日08：00沿24.5°N过漳州的垂直水汽通量剖面图，强对流天气发生前整层大气水汽通量均为正值，漳州市上空水汽通量值为12×10-4～16×10-4 g /（cm·hPa·s），水汽通量最大值区集中在850 hPa附近，水平正值中心集中在广东南部，中心轴线呈现东—西走向，通过低层西南气流向闽南区域输送充沛的水汽，极利于暴雨的发生[4]。

从沿24.5°N的水汽通量散度剖面图上看（图5b），低层水汽通量辐合明显，850 hPa为水汽通量散度负值中心，低层较强水汽辐合和高层水汽辐散这种高低层水汽通量散度场配置，有利于低层暖湿空气上升凝结释放潜热，对降水的产生形成正反馈作用。

3 雷达资料分析

从多普勒雷达资料来看，本次暴雨过程漳州市上空的雷达回波为积云层状云混合降水回波，强回波强度达60 dBZ以上，全市出现冰雹、大风和短时强雷雨等强对流天气（图6a）。其中影响范围较广、生命史较长的单体有2个。14：30对流单体在南靖中部生成，向东北移动随后在华安减弱消失;15：47中部单体分离，向东南方向移动，在芗城区维持（持续时间55 min）;16：09南部单体生成发展，沿平和向漳浦缓慢移动（持续时间1 h 51 min），最强回拨强度达到72 dBZ。

从差分反射率上看，16：20芗城上空为强降水区，其中出现低ZDR区，呈现灰色，指示有大冰雹产生（图6b）。从反射率因子和垂直速度剖面图上看，强降水回波质心高度约6 km，回波强度达65 dBZ，高于-20℃层，有悬垂结构，形成中气旋，30 dBZ以上的回波伸展高度达13～14 km，垂直上升运动直达18 km以上，十分有利于强对流的发生发展（图6c和图6d）。同时12 km有最大下降速度，气流受到冰雹下落拖拽，产生下击暴流，形成大风。

4 风廓线资料分析

从9日风廓线时间剖面图上看，水平风向风速与垂直风向风速变化呈现非连续性。闽南上空中有明显的西南引导气流，9日凌晨低层为弱西南气流，高低层气流耦合使得低空风向切变形成潜在不稳定（白线）。9日上午低层西南气流加强（白色矩形区），水汽条件进一步增强，风随高度顺转有暖平流，中层以上风随高度顺转有冷平流，这种高低层配置有利于对流发展[5]。降水发生前，整层大气以上升运动为主（绿色块），临近时段中低层风力减弱形成幅合，触发降水（图7）。16：00～17：00整个对流层出现动量下传，下沉气流速度达9.0 m/s以上，对应16：25平和县出现直径15 mm的冰雹。降雹结束后中低层转为西北风，风随高度逆转有冷平流，弱冷空气南下，锋区东移，东部对流条件增强。

5 结论

（1）此次暴雨过程是在西南气流暖湿强迫背景下形成的强对流天气。西风槽东移，中层弱冷空气入侵和低层西南暖湿平流辐合抬升对降水的触发和增加作用，午后地面的增温增湿作用，是构成此次大范围降雹过程的环流背景。

（2）低层水汽充沛，中高层较干燥，上干下湿并存在逆温层的结构有利于强对流天气的产生。垂直上升运动、水汽通量散度等物理量配置有利于上升运动加强，表明这一带地区上空存在较好的发生强对流的动力條件。

（3）对流单体、中气旋在此次过程的雷达图中表现突出，回波质心高度、双偏振雷达参数差分方式率对冰雹天气识别且有很好的指示特征[6]。

（4）从降雹前后时段的风廓线雷达图可知，水平风向风速与垂直风向风速变化呈现非连续性，风向风速切变明显;对本次降雹过程而言，风廓线雷达早于天气图获知冷空气的入侵时间，并能清楚地分析出冷暖平流的分布形势。

参考文献

[1] 朱乾根.天气学原理和方法[M].北京：气象出版社，2010.

[2] 冯晋勤，俞小鼎，蔡菁，等.福建春季西南急流暖湿强迫背景下的强对流天气流型配置及环境条件分析[J].气象，2017， 43（11）：1354-1363.

[3] 周志敏，万蓉，崔春光，等.一次降雹性天气过程的风廓线资料分析[C]//第27届中国气象学会年会灾害天气研究与预报分会场论文集.[出版地不祥]： [出版者不祥]： 2010：1243-1253.

[4] 古红萍.风廓线雷达资料在北京夏季强降水天气中的分析和应用及数值模拟[D].北京：中国气象科学研究院，2007.

[5] 刘玉，官晓东，王正廷，等.2012年4月11日冰雹过程动力条件及风廓线分析[J].水利科技，2014（2）：29-32.

[6] 黄元森，丁光义，陈小梅.2012年2月23日冰雹过程的中尺度特征分析[J].海峡科学，2012（8）：9-11.

责任编辑：黄艳飞

Mesoscale Analysis of a Hailstorm Over the Zhang-zhou City in May 2021

ZHANG Lingyi et al （Longwen Meteor-ological Bureau， Zhangzhou， Fujian 363005）

Abstract Using conventional and non-conventional observation data， a Hailstorm over the Zhangzhou city in May 2021 was analyzed based on mesoscale analysis. The result showed that： the hailstorm is a kind of instable and strong convective weather caused by the Southwest warm moist air flow; The intrusion data of wind profile radar in regional cold air was more precise than the conventional data， and the dual polarization radar had a good indicator feature for hail weather identification.

Key words Hailstorm; Southwest warm moist air flow; Wind-profile radar