2010年6月初阿克苏一次强冰雹天气成因诊断分析

玉素甫·艾合买提 比丽克孜·阿不拉　刘进新

摘要：本文利用常规高空、地面观测资料和新一代天气雷达资料系统地分析了2010年6月1日发生在阿克苏温宿县的强冰雹天气的大气环流形势演变、水汽輸送源地及物理量场和雷达回波的演变特征。结果表明此次强冰雹天气是由于高空欧洲高压脊东南衰退，致使乌拉尔山大槽东移南下分裂短波东移引导阿拉伯海和孟加拉湾的水汽自西南翻越帕米尔高原进入南疆在我区汇合抬升；降雹区中高层的辐散抽吸作用促使降雹区东西两侧的巴州和喀什形成下沉气流，下沉气流在近地面层辐散促进降雹区的上升运动得以持续和发展。这两种上升和下沉气流又相互促进，在充沛的水汽条件下，持续的上升运动触发不稳定能量的释放产生了冰雹天气。

关键词：强冰雹；成因诊断；降雹区；上升运动

1 天气实况

2010年6月1日18：50至20h，阿克苏地区温宿县佳木镇依希来木其乡和塔格拉克牧场出现了雷雨、冰雹天气，持续降雹1个多小时，最大冰雹直径4 cm，降雹密度较大，积雹厚度20cm左右。据统计， 雹灾造成该县直接经济损失达1.21亿元。这是今年入汛以来，阿克苏地区损失较为严重的一次冰雹天气过程。

2 环流形式分析

冰雹天气发生前（27日）500hPa欧亚范围内中高纬为两槽两脊型，60°N以北的新地岛东部到贝加尔湖地区和巴尔喀什湖以西的里、咸海北部为低压槽活动区，欧洲北部地区和新疆为高压脊区。随着黑海北部高压脊发展，29日与东移的北欧高压脊在50°N叠加，此时欧亚范围内环流径向度明显加大，欧洲高压脊建立，乌拉尔山到西西伯利亚地区为宽广的低槽区，31日08h由于新地岛的西北部有低槽发展，欧洲高压脊略有减弱，乌拉尔山大槽东移北上，新疆已处于槽前西南气流控制中；6月1日08h（图1）由于冷空气的侵袭，欧洲高压脊东南衰退，致使乌拉尔山大槽东移南下，槽的底部已南伸到了45°N以南，同时高空槽低分裂了一个短波位于阿克苏与库车之间，受该短波的影响，造成了此次强冰雹天气。

3 水汽条件

冰雹的发生不但要求有很好的局地水汽条件，还要有源源不断的水汽补充。只有大量的水汽在雹区辐合，冰雹才有可能发生。从6月1日08h 700 hPa水汽通量及水汽矢量场可见（图2a），在阿拉伯海到南疆西部就已经形成了一条西南—东北走向的水汽输送带。20h又有来自南方孟加拉湾的水汽北上与阿拉伯海的水汽回合。在70～80°E，25～45°N的区域形成一条西南—东北走向的水汽复合带，阿克苏降雹区就位于这条水汽复合带的北端（图2b）。同时水汽自西南想东北输送，水汽通量大值区也随之东移，1日20h，降雹区的水汽通量达到8.5g·cm-2·hPa-1·s-1，由此可见，此次冰雹天气的水汽源地主要是阿拉伯海和孟加拉湾，阿拉伯海的水汽自西南翻越帕米尔高原进入南疆；与北上的孟加拉湾的水汽汇合，为冰雹的发生提供了充足的水汽条件。

4 大气稳定度分析

4.1 对流有效位能（CAPE）和对流抑制能量（CIN）

大气对流是对流有效位能（CAPE）向对流运动动能的转换，对流抑制能量（CIN）的强弱反映了对流层低层的气块参与对流的难易程度，这两个参量在近年的强对流天气预报中得到广泛的应用[6-7]。运用强对流参数分析系统计算我们发现，5月31日阿克苏的CAPE值为833.7 J·kg-1，CIN值为198.4 J·kg-1，降雹日的08h CAPE值为245.1 J·kg-1和CIN值为416.6 J·kg-1，经计算我们地区多年08h的CAPE和CIN探测值经验发现，08h的CAPE和CIN值超过100 J·kg-1非常少，而1日20h（降雹时）的CAPE值以高达945.7 J·kg-1，非常有利于强回波的产生，造成强降雹天气。

4.2 K指数和沙氏指数SI

K指数既考虑了垂直温度梯度，又考虑了低层水汽，还间接表示了湿层的厚度，一般K值越大表示层结越不稳定。我台K指数和沙氏指数SI经验指标为K指数≥30℃，沙氏指数SI≤0℃就有利于对流天气的发生。5月31日08h、20h和6月1日08h、20h阿克苏探空测站的K指数平均值都达到35℃，而且1日20h的K指数达到了40℃。同时5月31日08h、20h和6月1日08h、20h的沙氏指数SI平均值都达到-1.2℃，降雹日当天的沙氏指数SI平均值为-2.1℃，而且降雹时（1日20h）的沙氏指数SI达到了-3.5℃。，这些不稳定能量条件均远远超出我台对流天气发生的经验指标，因此这些不稳定能量条件有利于我区产生冰雹天气。

5 结论和讨论

（1） 高空欧洲高压脊东南衰退，致使乌拉尔山大槽东移南下，高空槽分裂短波东移造成了此次强冰雹天气。（2） 此次冰雹天气的水汽源地主要是阿拉伯海和孟加拉湾，阿拉伯海的水汽自西南翻越帕米尔高原进入南疆；与北上的孟加拉湾的水汽汇合，为冰雹的发生提供了充足的水汽条件。（3） 在短波槽东移过程中，降雹区形成上升气流，上升气流在高层的辐散抽吸作用促使降雹区东西两侧巴州和喀什形成下沉气流，同时这两股下沉气流在近地面层辐散促进我区的上升运动得以持续和发展。这两种上升和下沉气流又相互促进，在充沛的水汽条件下，持续的上升运动触发不稳定能量的释放产生了冰雹天气。

参考文献：

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