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Micaps2.0 要素场诊断结果进行分析，分析强雷暴天气的成因及发生机制。
强对流的发生发展必须满足三个要素：对流层低层有足够强的湿层；层结不稳定；足
够强的触发机制。三者相互联系又有互补性。下面分别从这三个方面进行诊断分析。
3.1 水汽条件
对流层低层的湿层必须靠水汽的输送和辐合来维持。由于对流层中低层从四川、重庆不
断有正涡度下滑（＋24 变压），东部副热带高压后部偏西南气流使700hpa 在西安～成都一
线形成一近于东北东～西南西向的横槽，横槽维持前后摆动或缓慢东南移，这样横槽前部的
偏西南气流成为从南海到贵州北部的水汽输送带，使低层增温、增湿，特别是从南海到贵州
中北部的中尺度低空急流从27 日08 时到20 时一直维持，为贵州出现强雷暴提供了优越的
水汽输送条件。
从图1 可清楚看出水汽的输送状态，雷暴发生前10h 从云南东部到贵州中部北部到重庆
一线对应水汽输送带，有利于低层的增湿，中心为14×10-3m/s。贵阳位于中心西部，水汽
通量等值线密集区前沿处。20 时，中心东移到长沙附近，中心值12×10-3m/s，附近水汽通
量等值线趋于稀疏，强度减弱。由此可以看出，雷暴最容易发生在水汽输送梯度区靠近大值
区一侧。雷暴发生后对应弱的水汽输送。
图1a：27 日08 时850hpa 水汽通量图图1b：27 日20 时850hpa 水汽通量图
强雷暴有水汽输送，还必须有水汽的辐合，从850hpa 水汽通量散度图（图略）可以看
出：雷暴发生前10h 贵阳处于水汽辐合区中，辐合中心在重庆附近，辐合中心值为－12×
10-8s-1。雷暴发生时，贵阳处于水汽辐合区内，辐合中心值减小为－2×10-8s-1。由此可见强
雷暴发生时，对应水汽辐合中心与辐散中心的耦合，这种耦合机制通过影响上升、下沉气流
和水汽、温度不连续线使雷暴得以加强和维持。
整个过程当中贵阳700hpa 以下温度露点差变化不大，一般在2～5℃之间，为准饱和状
态。而500hpa 温度露点差变化幅度较大，雷暴发生前10h 为8℃，雷暴发生时为4℃。雷暴
发生时由于对流发展加速了高低层物质及能量的交换，中层干层被破坏，表现为整层饱和湿
层。从湿区分布来看，低层湿区范围较大，为局地强雷暴的发生发展提供了深厚的水汽条件。
综上所述，中尺度低空急流带来的水汽输送及水汽辐合使低层700hpa 以下维持准饱和
状态，为强雷暴的发生发展提供了低层湿层条件。
3.2 垂直层结分析
3.2.1 温湿层结
潜在不稳定是发生强对流的必要条件。从图2 可以看出，雷暴发生前10h，贵州高低层
均位于高能中心附近，850hpa 中心位于贵阳西南，500hpa 高能中心位于贵阳以北，此时层
结已开始趋于不稳定。θse850-500 达到＋8k，k 指数为35。20 时，雷暴发生时，高层冷空气沿
其南部锋区迅速东南下，500hpa 贵阳对应高能中心前部锋区，850hpa 贵阳处于高能舌内，
紧靠高能舌的能量锋区，这样低层能量增加，使得强的潜在不稳定层结继续维持，θse850-500
仍维持＋7k。
图2a：27 日08 时850hpa(实线)500hpaθse图图2b：27 日20 时850hpa(实线)500hpaθse图
从27 日08 时、20 时T—lnp 图（图略）可以看出，不稳定能量都比较小，特别是雷暴
发生时，20 时由于不稳定能量已经释放。所以应用层结曲线时必须注意雷暴的发生时间，
若地面取14 时气温计算CAPE，龙洞堡机场地面气温29.8℃，则不稳定能量非常明显，所以
预报当中要将地面气温等订正为雷暴发生前的状态。
3.2.2 风垂直切变
强的风垂直切变是强雷暴发生的重要条件，27 日08 时贵阳对流层中层以下风垂直切变
较小，但对流层400hpa 到300hpa 的风向垂直切变较大，对应西南风到西北风的切变。随着
高层冷空气下传，20 时风垂直切变明显增加，从地面东北风， 850hpa、700hpa 的东南风到
500hpa 的西南风， 0～5.5km 风随高度顺转超过900。强的风垂直切变必然使上下层空气产
生水平运动的动量交换，其结果必然是消耗水平运动能量，以供给对流运动所需的动能。另
外由热成风理论，强的风垂直切变对应强的大气斜压性，有利于斜压不稳定及次级环流的激
发。
3.3 强对流触发机制
大多数对流天气都存在着天气尺度的上升运动，本个例的高低空配置为强对流的发生发
展提供了优越的大尺度天气背景，但强雷暴的产生必须有中尺度抬升作用，下面分析其中尺
度触发机制。
3.3.1 低层横槽及其前方的中尺度低空急流脉动产生的强耦合，高空急流诱发的高层强辐
散是本次强风暴的直接触发机制。
27 日08 时贵阳位于700hpa 横槽东南方，低空急流与副热带高压后部中低空急流之间
的辐合区内，对应高空250hpa 为高空急流轴前方的辐散区内，贵阳位于高空急流出口区右
侧风速梯度较大区，对应强的辐散中心达＋12×10-6s-1，低层辐合中心与高层辐散中心均位
于贵州以北，重庆附近。贵阳低层对应强的辐合中心达－8×10-6s-1（图3），这样低空辐合、
高空辐散必然产生强的上升运动，触发并维持强对流天气。强对流常常位于高空急流出口区
右侧，这是由于高空急流出口区右侧有正涡度平流的缘故，但高空急流的主要作用一是其超
地转产生的地转偏差带来的高空辐散进而影响垂直环流；一是提供了有效的高空出流机制使
对流更有效，而高空辐散取决于风场的实际分布，所以应用高空急流时还要配合散度场来综
合判断。
图3a：27 日08 时250hpa 风矢(实线)及850hpa 散度图图3b：27 日20 时250hpa 风矢(实线)及850hpa 散度图
3.3.2 地面辐射增温加速了对流的触发
地面辐射增温是对流天气爆发的一个重要因素。本次过程发生在傍晚到夜间，所以太阳
辐射发挥着重要作用。午后的地面增温直接导致垂直层结由稳定变为不稳定，且激发热力环
流，为低层空气提供了浮力上升条件。26 日14 时贵阳地面气温为27℃，27 日14 时为
29℃，配合高层冷空气条件，对应较大的对流有效位能，加速了对流的触发。
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空管资料7(56)
