浙东冬季和夏季两次强雷暴天气过程对比分析

第41卷第2期2018年5月气象与环境科学Meteorological and Environmental SciencesVol.41 N o. 2M a y. 2018陈淑琴，周昊，张蔺廉，等.浙东冬季和夏季两次强雷暴天气过程对比分析[J].气象与环境科学，2018,41(2):60 -68.Chen Shuqin,Zhou Hao^Zhang Linlian^et parison Analysis of Two Severe Thunderstorms Occurred in Summer and Winter in Eastern Zhejiang Province[J].Meteorological and Environmental Sciences,2018 ,41 (2) ：60 -68.doi：10.16765/ki.1673 -7148.2018.02.009浙东冬季和夏季两次强雷暴天气过程对比分析陈淑琴，周昊，张蔺廉，曹宗元，刘菡(舟山市气象台，浙江舟山306〇21)摘要：利用多种观测资料，结合NCEP再分析资料，对比分析了浙东冬季和夏季两次强雷暴过程中的各种环 境条件，结果表明：以对流有效位能CAPE表达的深厚湿对流潜势条件夏季个例的比冬季的好，二者分别为 1148J •k f1和490 J _kg」。

冬季个例的动力抬升条件更好：低层到地面受冷锋影响；700、850 hPa因急流风向风 速的不连续而产生较强的辐合;500 hPa处于长波槽前的上升气流中，最大的垂直速度达1.1 Pa_ r1。

两次过程的 共同特点是强回波分布与地面高值区和切变线叠加区对应关系比较好，为雷暴系统的临近预报提供了重要线 索。

地面有冷锋影响时，要考虑冷锋入海后风力加大，地面辐合加强，使对流发展。

由海陆不同比热属性造成的海 陆之间白天和夜间的不同温差，对白天和夜晚系统入海后的强度变化有不一样的影响。

10个浙东冬季雷暴个例天 气形势分析结果表明，冬季雷暴的共同特点是都有冷暖空气在浙东强烈交汇，华南到华东中低层有很强的西南急 流，850 hPa最大风速达到20 m•s—1以上。

两季雷暴各种对流参数对比分析结果显示，冬季雷暴比较好的预报指 标是总指数和垂直风切变，重点关注西南急流的强度、冷锋和850—500 hPa的对流稳定性及动力抬升条件。

关键词：冬季雷暴；环境条件；对流入海中图分类号：P458.3 文献标识码：A文章编号：1673 -7148(2018)02 -0060 -09引言雷暴是伴有雷击和闪电的强对流天气,并常伴 有强降水、大风和冰雹等，可对人民的生命财产和国 民经济造成巨大的危害[1<。

浙东的宁波、舟山等 地有较多石化企业及石油中转码头，雷电灾害对这 些企业影响较大，不仅会造成重大的经济损失，而且 还直接威胁到人民群众的生命安全。

随着社会经济 的发展，雷电灾害破坏性有日益加重的趋势,越来越 引起人们的关注，因此雷暴的分析和预测研究工作 一直以来备受研究和业务人员的关注。

一些学者对 雷暴的季节分布特征进行了研究。

巩崇水[3]、赵煜 飞[4]等对雷暴观测资料统计结果表明，年平均雷暴 日的时间分布表现为夏季多、冬季少。

杨晓玲[5]、张春松[6]等对西北地区气象站点历史雷暴资料的统计发现,夏季雷暴最强，春秋次之,冬季几乎无雷 暴发生。

目前对夏季雷暴的预报已经有很多的研 究[>16],企业、市民也比较重视，警惕性髙，但由于 冬季雷暴发生的频率低，预报难度大，预报员和企业 工作人员都缺少心理准备，一旦发生，有可能造成严 重的灾害。

冬季浙东曾发生过很强的雷暴天气，例 如2009年2月23—24日发生很强的雷电、雷雨大风 和冰雹,2016年12月21日有强雷电、短时强降水 和雷雨大风。

王秀明等[17]研究指出，雷暴发生的各 种条件阈值是随着区域和季节变化的。

实际业务中 发现，冬季雷暴的不稳定条件比夏季的要求低，对流 发生的高度也比较低，如果用夏季雷暴的预报经验 来做冬季雷暴的预报，容易失误。

而对于冬季雷暴 的研究，多以个例分析为主[18_21]，得到一些有一定 参考意义的成果，但总体来说,对同一地区冬、夏季收稿日期=2018 -01 -19;修订日期=2018 -02 -02基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目（41705031);中国气象局预报员专项（C M A Y B Y2017029)资助 作者简介：陈淑琴（1975-)，女，湖北武穴人，高级工程师，硕士，从事天气预报工作.E-mail:457920850@第2期陈淑琴等：浙东冬季和夏季两次强雷暴天气过程对比分析61雷暴的对比分析并不多见。

因此，开展冬季雷暴与 夏季雷暴在水汽、不稳定、动力各方面的环境条件对 比研究，分析冬季雷暴发生的环境特征，总结冬季雷 暴潜势预报和临近预报的着眼点，有助于提高其预 报准确率。

1过程简介和天气背景2016年12月21日上午，在宁波境内有一些层状云降水回波，逐渐发展成为混合性降水回波，朝东 北方向移动，到达舟山，发展为强雷暴系统，产生了强雷电、小时雨强30 ~ 50 mm 的短时强降水，同时 伴有8〜9级的雷雨大风。

2017年6月29日下午到 夜里，宁波到舟山一带也产生了一次强雷暴天气过 程，出现小时雨强30〜60 mm 的短时强降水和8级 雷雨大风。

2016年12月21日08时，500 hPa 有南北两支槽在湖北交汇。

北支在山西、河南一带，槽后有22m •的西北急流和冷平流；南支从湖北、湖南到广东，槽前有28 m • 的西南急流。

850 hPa 在安徽附近有一低压中心，低压区等温线密集，有锋面存在，锋前有超过20 m • 的西南急流，急流前沿到达江苏北部。

14时（图l a ) 850 hPa 西南急流加强 北抬，最大风速达24 m • s _1，急流前沿即将到达山 东半岛，低压中心也北抬到江苏、山东交界处。

地面 08时在苏浙皖交界处有一气旋，14时气旋加强北抬 到黄海，气旋后部冷空气前沿已到达浙江北部。

2017年6月29日08时，500 hPa 也有南北两支 槽，但位置都偏西，在l l 〇°E 附近，副高588 dagpm 线在浙闽交界处，20时南支槽东移，副高位置不 变，槽前西南风速增大到16〜18 m • ^1。

08时 850 hPa 从广西到浙江有一支西南急流，最大风速 12〜14 m •厂1，急流前沿到达江苏南部沿海，在安 徽、江苏南部有一条东西向暖式切变线。

20时（图lb ) 850 hPa 西南急流加强北抬，最大风速达16 m • ^1， 急流前沿到达韩国南部。

地面没有气旋，浙东 地区处于东高西低的偏南气流中，有一中尺度 的倒槽，倒槽中有一些弱的辐合线，没有冷空气 影响。

40°N105 108 111 114 117 120 123 126 129 132 135°E 105 108 111 114 117 120 123 126 129 132 135°E图1 NCEP 再分析资料850 hPa 高度、温度、风和散度场(a )为2016年12月21日14时，（b )为2017年6月29日20时；髙度单位：gpm ，温度单位：丈，风速单位:m • s -1，散度单位：10-10■142水汽、不稳定、动力条件分析2.1水汽条件分析水汽的含量和垂直分布是影响风暴强度和结构特征的一个重要因子[22^4]。

由于低层有西南急流 输送水汽，这两个过程水汽条件都比较好。

用NCEP 再分析资料的比湿对比分析水汽条件。

2016 年12月21日14时，浙东地区925 hPa 、850 hPa 、 700 hPa 的比湿分别约为11、9、6 g • kg -i j O H 年6 月29日20时分别为15、12、9 g • kg — 1。

冬季和夏 季个例地面观测的露点温度分别为17—19 T 、23 — 25T 。

陶祖钰等[25]指出，当地面露点温度小于 15 T 时，一般不会有强雷暴；如果露点温度达到20 t 或更高，就有可能发展成强雷暴并产生雨强为 20〜40 mm • h _1的短时强降水。

上述分析结果显 示，两个个例均具备产生强雷暴的水汽条件，夏季个 例的水汽条件更好一点。

2.2不稳定条件分析2016年12月21日08时杭州的探空资料（图 2a )显示，从地面到850 hPa 有一逆温层，地面风向 为西南到南风，表明冷空气还没有影响到杭州站，逆 温层并非由冷空气入侵形成，而是由850 h P a 强 盛的西南气流使850 h P a 温度升到15 T 形成。

850 hPa 到600 h P a 的温度递减率大于湿绝热递减 率，为条件不稳定。

〇8时杭州因地面温度较低，所 以（L 4P E 非常小。

此值不能反映午后真实的62气象与环境科学第41卷200♦250, 300 ♦400^500v- 600-40 -30 -20-10 0 10 20 30 40温度/°C850 j925 j1000^140170185200-80 -70 -60 -50 -40 -图2杭州的实测温度对数压力图(a )为2016年12月21日08时，（b )为2017年6月29日200、250*300、400J 500 ~600700 ~850-925」1000^10 20 30 4030 -20 -10温度/°C20时2.3动力条件分析2016年12月21日08时，500 hPa 在华南有深厚的南支槽东移（图略），槽前有正涡度平流向浙江 地区输送，正的差动涡度平流有利于垂直上升运动 的维持和加强，有利于不稳定能量的触发[26]。

14 时700 hPa 在整个华南地区都有很强的西南急流 (图3a )，最大风速达26 m • s _1。

由于急流风向风 速的不连续，在浙东产生了较强的辐合，负散度中心 达-5 x l (T 5s-1;850 hPa (图 3b )、925 hPa (图 3c )在 浙东也有负散度中心，分别为-5 x K T 5，1、- 3 x1(T5S-1。

2017年6月29日20时500 hPa 南支槽位置偏西，槽前正涡度平流比冬季个例的弱，700 hPa 西南急流也比较弱，最大风速只有18 m • ^1，在浙 东的负散度中心为-2 x 10-% — 1 (图3d); 850 hPa 在浙东的负散度中心为-2. 5 x 10_5s _1 (图3e );925 hPa 基本上没有急流（图3f )，在浙东没有辐合中心。

冬季个例中低层辐合抬升作用比夏季个例的 强，而且抬升最强的层次在700 hPa、850 hPa ，冬季 个例在500—850 hPa 对流不稳定性较强，自由对流 高度在850 hPa 以上，如果在700 hPa 有较强的辐 合，就容易出现对流。