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Micaps2.0 要素場診斷結(jié)果進(jìn)行分析，分析強(qiáng)雷暴天氣的成因及發(fā)生機(jī)制。
強(qiáng)對流的發(fā)生發(fā)展必須滿足三個要素：對流層低層有足夠強(qiáng)的濕層；層結(jié)不穩(wěn)定；足
夠強(qiáng)的觸發(fā)機(jī)制。三者相互聯(lián)系又有互補(bǔ)性。下面分別從這三個方面進(jìn)行診斷分析。
3.1 水汽條件
對流層低層的濕層必須靠水汽的輸送和輻合來維持。由于對流層中低層從四川、重慶不
斷有正渦度下滑（＋24 變壓），東部副熱帶高壓后部偏西南氣流使700hpa 在西安～成都一
線形成一近于東北東～西南西向的橫槽，橫槽維持前后擺動或緩慢東南移，這樣橫槽前部的
偏西南氣流成為從南海到貴州北部的水汽輸送帶，使低層增溫、增濕，特別是從南海到貴州
中北部的中尺度低空急流從27 日08 時到20 時一直維持，為貴州出現(xiàn)強(qiáng)雷暴提供了優(yōu)越的
水汽輸送條件。
從圖1 可清楚看出水汽的輸送狀態(tài)，雷暴發(fā)生前10h 從云南東部到貴州中部北部到重慶
一線對應(yīng)水汽輸送帶，有利于低層的增濕，中心為14×10-3m/s。貴陽位于中心西部，水汽
通量等值線密集區(qū)前沿處。20 時，中心東移到長沙附近，中心值12×10-3m/s，附近水汽通
量等值線趨于稀疏，強(qiáng)度減弱。由此可以看出，雷暴最容易發(fā)生在水汽輸送梯度區(qū)靠近大值
區(qū)一側(cè)。雷暴發(fā)生后對應(yīng)弱的水汽輸送。
圖1a：27 日08 時850hpa 水汽通量圖圖1b：27 日20 時850hpa 水汽通量圖
強(qiáng)雷暴有水汽輸送，還必須有水汽的輻合，從850hpa 水汽通量散度圖（圖略）可以看
出：雷暴發(fā)生前10h 貴陽處于水汽輻合區(qū)中，輻合中心在重慶附近，輻合中心值為－12×
10-8s-1。雷暴發(fā)生時，貴陽處于水汽輻合區(qū)內(nèi)，輻合中心值減小為－2×10-8s-1。由此可見強(qiáng)
雷暴發(fā)生時，對應(yīng)水汽輻合中心與輻散中心的耦合，這種耦合機(jī)制通過影響上升、下沉氣流
和水汽、溫度不連續(xù)線使雷暴得以加強(qiáng)和維持。
整個過程當(dāng)中貴陽700hpa 以下溫度露點差變化不大，一般在2～5℃之間，為準(zhǔn)飽和狀
態(tài)。而500hpa 溫度露點差變化幅度較大，雷暴發(fā)生前10h 為8℃，雷暴發(fā)生時為4℃。雷暴
發(fā)生時由于對流發(fā)展加速了高低層物質(zhì)及能量的交換，中層干層被破壞，表現(xiàn)為整層飽和濕
層。從濕區(qū)分布來看，低層濕區(qū)范圍較大，為局地強(qiáng)雷暴的發(fā)生發(fā)展提供了深厚的水汽條件。
綜上所述，中尺度低空急流帶來的水汽輸送及水汽輻合使低層700hpa 以下維持準(zhǔn)飽和
狀態(tài)，為強(qiáng)雷暴的發(fā)生發(fā)展提供了低層濕層條件。
3.2 垂直層結(jié)分析
3.2.1 溫濕層結(jié)
潛在不穩(wěn)定是發(fā)生強(qiáng)對流的必要條件。從圖2 可以看出，雷暴發(fā)生前10h，貴州高低層
均位于高能中心附近，850hpa 中心位于貴陽西南，500hpa 高能中心位于貴陽以北，此時層
結(jié)已開始趨于不穩(wěn)定。θse850-500 達(dá)到＋8k，k 指數(shù)為35。20 時，雷暴發(fā)生時，高層冷空氣沿
其南部鋒區(qū)迅速東南下，500hpa 貴陽對應(yīng)高能中心前部鋒區(qū)，850hpa 貴陽處于高能舌內(nèi)，
緊靠高能舌的能量鋒區(qū)，這樣低層能量增加，使得強(qiáng)的潛在不穩(wěn)定層結(jié)繼續(xù)維持，θse850-500
仍維持＋7k。
圖2a：27 日08 時850hpa(實線)500hpaθse圖圖2b：27 日20 時850hpa(實線)500hpaθse圖
從27 日08 時、20 時T—lnp 圖（圖略）可以看出，不穩(wěn)定能量都比較小，特別是雷暴
發(fā)生時，20 時由于不穩(wěn)定能量已經(jīng)釋放。所以應(yīng)用層結(jié)曲線時必須注意雷暴的發(fā)生時間，
若地面取14 時氣溫計算CAPE，龍洞堡機(jī)場地面氣溫29.8℃，則不穩(wěn)定能量非常明顯，所以
預(yù)報當(dāng)中要將地面氣溫等訂正為雷暴發(fā)生前的狀態(tài)。
3.2.2 風(fēng)垂直切變
強(qiáng)的風(fēng)垂直切變是強(qiáng)雷暴發(fā)生的重要條件，27 日08 時貴陽對流層中層以下風(fēng)垂直切變
較小，但對流層400hpa 到300hpa 的風(fēng)向垂直切變較大，對應(yīng)西南風(fēng)到西北風(fēng)的切變。隨著
高層冷空氣下傳，20 時風(fēng)垂直切變明顯增加，從地面東北風(fēng)， 850hpa、700hpa 的東南風(fēng)到
500hpa 的西南風(fēng)， 0～5.5km 風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)超過900。強(qiáng)的風(fēng)垂直切變必然使上下層空氣產(chǎn)
生水平運(yùn)動的動量交換，其結(jié)果必然是消耗水平運(yùn)動能量，以供給對流運(yùn)動所需的動能。另
外由熱成風(fēng)理論，強(qiáng)的風(fēng)垂直切變對應(yīng)強(qiáng)的大氣斜壓性，有利于斜壓不穩(wěn)定及次級環(huán)流的激
發(fā)。
3.3 強(qiáng)對流觸發(fā)機(jī)制
大多數(shù)對流天氣都存在著天氣尺度的上升運(yùn)動，本個例的高低空配置為強(qiáng)對流的發(fā)生發(fā)
展提供了優(yōu)越的大尺度天氣背景，但強(qiáng)雷暴的產(chǎn)生必須有中尺度抬升作用，下面分析其中尺
度觸發(fā)機(jī)制。
3.3.1 低層橫槽及其前方的中尺度低空急流脈動產(chǎn)生的強(qiáng)耦合，高空急流誘發(fā)的高層強(qiáng)輻
散是本次強(qiáng)風(fēng)暴的直接觸發(fā)機(jī)制。
27 日08 時貴陽位于700hpa 橫槽東南方，低空急流與副熱帶高壓后部中低空急流之間
的輻合區(qū)內(nèi)，對應(yīng)高空250hpa 為高空急流軸前方的輻散區(qū)內(nèi)，貴陽位于高空急流出口區(qū)右
側(cè)風(fēng)速梯度較大區(qū)，對應(yīng)強(qiáng)的輻散中心達(dá)＋12×10-6s-1，低層輻合中心與高層輻散中心均位
于貴州以北，重慶附近。貴陽低層對應(yīng)強(qiáng)的輻合中心達(dá)－8×10-6s-1（圖3），這樣低空輻合、
高空輻散必然產(chǎn)生強(qiáng)的上升運(yùn)動，觸發(fā)并維持強(qiáng)對流天氣。強(qiáng)對流常常位于高空急流出口區(qū)
右側(cè)，這是由于高空急流出口區(qū)右側(cè)有正渦度平流的緣故，但高空急流的主要作用一是其超
地轉(zhuǎn)產(chǎn)生的地轉(zhuǎn)偏差帶來的高空輻散進(jìn)而影響垂直環(huán)流；一是提供了有效的高空出流機(jī)制使
對流更有效，而高空輻散取決于風(fēng)場的實際分布，所以應(yīng)用高空急流時還要配合散度場來綜
合判斷。
圖3a：27 日08 時250hpa 風(fēng)矢(實線)及850hpa 散度圖圖3b：27 日20 時250hpa 風(fēng)矢(實線)及850hpa 散度圖
3.3.2 地面輻射增溫加速了對流的觸發(fā)
地面輻射增溫是對流天氣爆發(fā)的一個重要因素。本次過程發(fā)生在傍晚到夜間，所以太陽
輻射發(fā)揮著重要作用。午后的地面增溫直接導(dǎo)致垂直層結(jié)由穩(wěn)定變?yōu)椴环�(wěn)定，且激發(fā)熱力環(huán)
流，為低層空氣提供了浮力上升條件。26 日14 時貴陽地面氣溫為27℃，27 日14 時為
29℃，配合高層冷空氣條件，對應(yīng)較大的對流有效位能，加速了對流的觸發(fā)。
　
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