SWIFT平台监测的一次大风天气初探

普布桑姆 陈宫燕 德吉白玛

（西藏自治区林芝市气象局，西藏 林芝 860000）

林芝地处西藏高原东南部，属高原温带半湿润季风气候区，受印度洋暖湿气流的影响，水汽充沛，属于西藏降水较多的地区，因此预报员侧重于降水天气预报，由于地形地貌缘故，大风天气多位于西部，巴宜区出现大风天气次数较少，因此对于大风、冰雹等强对流天气的分析相对较少。近年来，随着气候变暖趋势加剧，大风、冰雹、短时强降水等极端天气频发，短时强对流天气更容易造成直接的人民生命和财产损失，尤其是近几年，农牧民由于大风天气导致的温室大棚或房屋倒塌的事件也越来越多，预报员也进一步认识到，准确预报大风天气并预警可以很大程度的挽救和减少广大人民群众经济财产损失。

1 大风实况

2018年3月23日15时至16时，巴宜区出现大风、冰雹等短时强对流性天气，15点56分瞬时风速达到21.5m/s(9级)，16点05分开始下霰，伴有雷，16点10分转为冰雹，16点20分减弱。此次强对流天气历时短、强度强，属为罕见。

2017年4月，林芝短临预报平台“SWIFT”正式投入业务使用，一直用于汛期短时强对流天气的监测与预警。2018年3月23日15时30分通过该平台监测到强对流云团（图1），并迅速向东南方向移动，速度从-12.8m/s迅速增长到-23.2m/s，且范围扩大，持续到16时15分减弱至-14.62m/s，在此次短时强对流过程中，SWIFT平台对于跟踪捕捉强对流云团的移动和发展，起到了一定的指示意义，为今后类似强对流天气过程预报提供一些预报依据。

图1 3月23日15时54分雷达叠加地面要素场

2 环流形势和环流条件

2.1 环流形势分析

2.1.1 500形势分析。从500HPA环流形式看，2018年3月22日20时(图略)，整个环流呈两槽一脊型。林芝市处在弱的槽前脊后的位置，西南风转西风，23日08时（图2）转为西北风，林芝市中西部位于槽后，受西北气流控制，青藏高原南部为西风控制，且风速较大，水汽来源被切断。强不稳定层结构建为西北气流型1[1]，对流层中高层有强降温（图2），低层有弱增温（图略）。

图2 3月23日08时500hPa形势场、变温场

2.1.2 中分析。从中分析（图3）上看，200hPa急流位于林芝市上空，速度达到40m/s以上，500hPa槽后西北气流明显，南部中空急流阻断水汽向北输送，700hPa南部的西南低空急流位于高空急流右侧，地面上辐合线的后侧有明显的干侵入线，且降压非常明显，从地面到高空，整体形势非常有利于强对流天气的触发，而边界层辐合线和干线是触发系统。

图3 2018年3月23日08时中分析

2.1.3 地面分析。从地面三线图(图4)来看，23日14时温度较前一日有所上升，随后开始下降，露点温度从22日开始呈上升趋势，23日14时之后一路攀升，温度露点差减小，低层有增湿效应明显。从地面要素剖面图看，14时之后，地面出现热低压，热低压发展使得气压梯度力增大，进而引起地面风速加大，造成地面大风。

图4 3月21日至24日地面三线图及地面要素剖面图

2.2 环境条件

大风产生的原因与强降水不同，因此分析物理量的着眼点主要放在层结不稳定的产生[2]上。

图5 探空曲线订正及数据对比图

表1 探空数据对比表

2.2.1 不稳定条件。从探空曲线图（图5）上看，22日08时高空中层较湿，到23日08时，高空中层明显变干，中下层较湿，符合底层湿润，中层干冷的配置（即“上干下湿温度层结”[2]），湿度层结也是环境热力的重要表征之一[2]，更有利于不稳定能量的结构触发，从订正后的探空曲线图上可以看到，高空有明显的“喇叭口”形状，对流层中下层环境温度递减率较大，近地层变干，说明中空的干冷空气逐渐向地面侵入[3]。

3 雷达回波演变特征分析

3.1 强度、速度场分析

2018年3月23日15时25分，在林芝市巴宜区的西北方向有云团发展，15时30分迅速加强成一对流单体，中心强度达40dBz，速度场上以负速度为主，36分范围进一步扩大并向东南方向移动，中心强度仍维持40dBz，反射率梯度较大，从其速度场上看，负速度进一步加强，开始出现-18.57m/s的大风速区。15时42分对流回波的中心强度开始减弱至31.5 dBz，而速度场上强负速度区域进一步扩大，最大风速达-21.06m/s，随后强度中心逐渐减弱，风速强中心不断加大并向东南方向移动，53分风速达到-23.4m/s，且墙中心不断向巴宜区靠近，58分-23.4m/s的强中心正好位于巴宜区上空，与实况非常吻合。大风速区维持到16∶10分开始减弱，15分减弱至14.62m/s，大风天气结束。

图6 2018年3月23日15时30分、36分强度场及15时42分、53分、58分、16时15分（1.5°仰角）速度场演变特征

3.2 回波垂直结构

从2018年3月23日15时30分的反射率因子剖面图看，回波呈钩状，有入流缺口[4]，回波高度在7公里左右，35dBz强回波伸展至4公里高度，强回波中心为40dBz，到36分强反射率因子核心迅速下降至1公里左右；从15时36分的径向速度剖面图上可以看到明显的中层径向辐合[5]。

图7 2018年3月23日15时30分、36分反射率因子、径向速度剖面图

3.3 风廓线分析

从风廓线图像可以看出，低层风速较大，中间风场较乱，大风开始前2.4公里以下均为北风控制，15时53分开始在2.1-2.4公里高度上出现风切变，15时58分出现大风，低层0.6-1.5公里风速达22m/s左右，与实况吻合。

此次大风天气，速度场上一直以向着雷达方向前进的负速度为主力，且层次较低，前进速度也很快，负速度区的风速大小、范围及前进方向都与地面实况有很好的对应关系[6]；从其反射率因子、径向速度剖面图上有明显的入流缺口，高反射率因子核心不断下降，中层径向辐合等大风发生前的先兆特征[7]，而大风开始前在风廓线上也有明显的特征，这些对以后预报这类短时强对流天气有很好的指示意义。

4 结论

本文综合使用林芝短临预报平台“SWIFT”多种观测资料对2018年3月23日巴宜大风天气的实况特征、环流背景及对流的触发机制进行分析，得到如下

图8 2018年3月23日15时30分—16时26分林芝雷达站风廓线图

此次大风天气过程，主要是受槽后西北气流控制，水汽来源被切断，对流层中层有强降温，低层有弱的增温，这就构成了强的不稳定层结，同时高低空急流位置配合好，地面降压升温的形势下，有辐合线和干线触发了强对流天气；加之地面要素场剖面图有明显的热低压发展。

从订正后的探空曲线图上可以看到指示大风现象的“喇叭口”形状，并且湿度层结呈现为“上干下湿”的环境不稳定的热力结构，中层的干冷空气明显的向地面侵入。

此次大风天气，速度场上一直以向着雷达方向前进的负速度为主力，且层次较低，前进速度也很快，负速度区的风速大小、范围及前进方向都与地面实况有很好的对应关系；从其反射率因子、径向速度剖面图上有明显的入流缺口，高反射率因子核心不断下降，中层径向辐合等大风发生前的先兆特征，而大风开始前在风廓线上也有明显的特征，这些对以后预报这类短时强对流天气有很好的指示意义。

此次过程由于预报员在预报天气过程中着重着眼于降水的预报，对大风天气预报要领不熟悉，导致忽略了大风出现的可能性，通过林芝短临预报平台“SWIFT”对此次过程中地面要素场、高空以及雷达产品的剖析，有利于此类较少出现的强对流天气积累经验，希望在将来的预报中，能够吸取教训，总结经验，从而能够更好地提前预报预警此类强对流天气，以减少人民财产、公共财产的损失。