甘肃中部一次强对流天气过程的诊断分析

于德财 姜睿 王玉馨

摘 要：利用实况资料对2016年7月23日出现在甘肃省中部的一次强对流天气过程进行了诊断分析，得出以下结论：副高、500hPa的高原槽、700hPa的切变线和低空急流，是此次天气过程的主要影响系统。CAPE、K指数和抬升指数反映，强对流落区具有较强的热力不稳定，但由于CAPE值不是很大，700hPa与500hPa的温度差也不大，因此相应的热力不稳定条件不利于冰雹和雷暴大风的出现，只利于强降水的出现。强对流落区的中低层水汽充沛、湿层较厚，低层具有较强的水汽辐合，从而具有有利于强降水出现的水汽条件。700hPa的切边线提供了产生强对流所需的动力抬升。低层辐合、高层辐散的散度场配置，中低层的垂直速度为负值，说明存在有利于强对流出现的动力条件。

关键词：强对流;诊断分析;强降水

强对流天气所伴随的强降水、冰雹和大风给生产、生活造成很大的影响，另一方面引起强对流天气的中尺度对流系统的发生、发展及演变机制比较复杂，因此强对流天气的预报是当前预报业务中的重点与难点。甘肃省中部位于青藏高原边坡，夏季对流天气较多，但由于气候干燥，出现的对流天气中普通雷暴较多，强降水等灾害性天气出现的较少。甘肃省中部虽然强降水等强对流天气出现的较少，但其一旦出现对生产、生活造成的影响又很大，因此做好该地区强降水等强对流天气的预报对减灾、防灾有重要的意义。目前对强对流天气预报的研究有很多，[1-5]但所研究个例多出现在中东部地区，对于西北地区出现的强对流天气研究的较少。本文利用实况资料对2016年7月23日出现在甘肃省中部的一次强对流天气过程进行诊断分析，研究其天气形势和环境条件的特征，以便为该地区强对流天气的预报积累经验和提供帮助。

1 天气过程回顾

2016年7月23日夜间甘肃省中部出现的一次强对流天气过程，此次强对流天气过程以强降水为主。图1为2016年7月24日08时（北京时，下同）的降水量分布图，甘肃省中部和青海省东部共有 个观测站的24小时降水量>25mm，其中景泰的24小时降水量达到65mm，达到暴雨级别。

2 天气形势分析

分析23日20时及24日08时的500hPa与700hPa高空图（图略）。500hPa新疆有西风槽东移，青海中部以东有位于副高西北侧的高原槽携带弱冷空气东移，青海东部、甘肃中东部及宁夏位于高原槽前、副高西北侧的较强偏南气流中。700hPa有位于副高西北侧及暖脊中的切变线自青藏高原边坡向东移，并在东移的过程中形成低涡，切变线东侧有南北向低空急流。天气形势与甘肃省短时强降水概念模型中的低槽型中的副高边缘型相类似。[1]此种天气形势下，500hPa高原槽及700hPa南北向低空急流为中低层带来充沛的水汽，500hPa高原槽携带的弱冷空气叠加在低层的暖湿空气上造成热力不稳定，再加上700hPa切变线或低涡提供的动力抬升作用，从而容易产生强对流天气，且以强降水天气为主。

3 物理量场的诊断分析

3.1 热力不稳定类物理量

23日20时的CAPE（图略）反映，甘肃省中部和青海省东部具有一定的CAPE值，其中兰州和西宁探空站的CAPE值分别是318.6J/kg和128J/kg，不是很小但也不大。24日08时的K指数（图2a）反映，甘肃省中部的K指数较大，相应区域的K指数>32℃。24日08时的抬升指数（图2b）反映，甘肃省中部位于抬升指数<0℃的区域。具有一定的CAPE值，且K指数较大，并抬升指数<0℃，说明23日夜间甘肃省中部具有较强的热力不稳定，从而有利于强对流天气的出现。有研究表明，冰雹需要较大的CAPE值，雷暴大风需要较强的中低层的温度垂直递减率，但相应区域的CAPE值不是很大，700hPa与500hPa的温度差也不大，从而中低层的温度垂直递减率也不大，因此23日夜间强对流落区的热力不稳定条件不利于冰雹和雷暴大风的出现，只利于强降水的出现。

3.2 水汽类物理量

23日20时700hPa与500hPa的比湿场（图3）反映，甘肃省中部均位于湿舌中，700hPa与500hPa的比湿都较大，分别>8g/kg和4g/kg。23日20时700hPa与500hPa的相对湿度场（图4）反映，甘肃省中部均位于高湿区中，700hPa與500hPa的相对湿度都较大，分别>60%和70%。23日20时700hPa水汽通量散度场（图5）显示，甘肃省中部位于中心值<-20×10-5g·cm-2·hPa-1·s-1的大负值区中，水汽通量散度<-10×10-5g·cm-2·hPa-1·s-1。比湿场、相对湿度场及水汽通量散度场显示，23日夜间甘肃省中部的中低层水汽充沛、湿层较厚，低层具有较强的水汽辐合，水汽条件有利于强降水的出现，较厚的湿层也不利于冰雹和雷暴大风的出现。

3.3 动力类物理量

23日20时700hPa风场（图6）反映，有一切边线位于甘肃省中部，产生强对流所需的动力抬升正是由此切边线提供。23日20时700hPa和200hPa散度场（图略）反映，700hPa上甘肃省中部位于散度负值区中，200hPa上甘肃省中部位于散度正值区中，说明低层辐合，高层辐散，而低层辐合、高层辐散的散度场配置，说明存在上升运动。23日20时700hPa和500hPa垂直速度场（图略）反映，甘肃省中度均位于垂直速度负值区中，也说明相同区域的上空存在上升运动。因此，散度场和垂直速度场显示，23日夜间甘肃省中部存在有利于强对流天气出现的动力条件。

4 结论

（1）此次天气过程的天气形势与甘肃省短时强降水概念模型中的低槽型中的副高边缘型相类似，副高、500hPa位于副高西北侧的高原槽、700hPa位于副高西北侧及暖脊中的切变线和低空急流，是其主要影响系统。

（2）CAPE、K指数和抬升指数反映，强对流落区具有较强的热力不稳定，但由于CAPE值不是很大，700hPa与500hPa的温度差也不大，因此相应的热力不稳定条件不利于冰雹和雷暴大风的出现，只利于强降水的出现。

（3）强对流落区的中低层水汽充沛、湿层较厚，低层具有较强的水汽辐合，从而具有有利于强降水天气出现的水汽条件。

（4）700hPa的切边线提供了产生强对流天气所需的动力抬升。低层辐合、高层辐散的散度场配置，中低层的垂直速度为负值，说明存在有利于强对流天气出现的动力条件。

参考文献：

[1]慕建利，谌云，李泽椿.一次陕西关中强暴雨环境条件及中尺度系统分析[J].大气科学学报，2014，（05）：591-604.

[2]陈楠，陈豫英，杨侃，邵建，穆建华，陈晓娟，聂金鑫.一次强对流暴雨天气的环境条件及中尺度对流云团分析[J].干旱区资源与环境，2012，（07）：84-90.

[3]章国材.强对流天气分析与预报.北京：气象出版社，2011，65-82.

[4]樊李苗，俞小鼎.中国短时强对流天气的若干环境参数特征分析[J].高原气象，2013，（01）：156-165.

[5]王志远.青藏高原东北部一次区域性暴雨天气形成机理分析[J].青海气象，2012，（04）：2-6.

作者简介：于德财（1980-），男，工程师，普通职工，从事工作：预报管理。