2024年7月2日朔州市短时强降水冰雹天气分析

摘要：本文简要介绍了7月2日朔州市短时强降水冰雹天气过程，从环流背景、中尺度、物理量、雷达回波等方面对此次强对流天气发生机理进行了简要分析。

关键词：环流；中尺度；雷达回波

1 过程概况

7月2日白天，朔州市4个区域站出现短时强降水，其中山阴县安荣乡15:00-16:00一小时雨量33.1mm，右玉县高家堡15:00-16:00一小时雨量31.5mm，山阴县薛圐圙16:00-17:00一小时雨量29.6mm，出现7级大风。朔州城区照什八庄14:00-15:00一小时雨量24.6mm，根据图中降水量估测朔州城区照什八庄降水量可达13mm/小时左右，实况23mm/小时；南垣街无观测站点，降水量估测南垣街27mm/小时，由此推断内涝区域南垣街实况小时雨量可达40-50毫米/小时（图1）。朔城区张辽南路现代医院附近出现冰雹，最大直径1厘米左右。朔城区张辽南路现代医院附近出现冰雹。 SWAN雷达监测显示冰雹概率指数达到30%（图2）。

图1强降水分布

图2 SWAN雷达回波

2 环流背景及成因分析

2.1 500hPa

1日20:00东亚高纬度500hPa上空为两低一高的环流形势，河套地区有一冷涡位于山西西北部，冷涡后部有冷平流，冷涡发展稳定少动。2日08:00河套地区冷涡分裂成两个冷涡，一个位于河套北部（山西西北部），另一个位于河北地区。到2日20:00冷涡向东移出山西。

2.2云图分析

图3 2日8时云图

从云图3动态上看，山西北部有旋转云带，对应500hPa有冷涡，这一系统就是影响强对流发生的系统。

2.3 700hPa

7月 2日08:00 700hPa风场上有一个气旋性环流位于河套北部（一个位于山东河北交界处，中心在山东半岛），且700hPa、850hPa在河套北部存在切变线。20：00 气旋性环流和切变线仍然维持。

3 中尺度特征

3.1不稳定层结分析

中尺度分析场：河套东部有高空冷涡、低层切变线，山西有显著湿区、不稳定能量。中低层山西地区均处于T-Td≤4℃区域内， k＞30℃，存在不稳定能量。呼市探空CAPE=1354.3J，K=31.2℃， 0℃湿球温度高度为3856m，-20℃湿球温度高度为6860m, 500Pa到600hPa有湿层，T-Td＜4℃。 si＜0℃，有利于冰雹的形成。 东胜探空CAPE=1330.7J，  0℃湿球温度高度为3719m，-20℃湿球温度高度为6893m。 600hPa以下有湿层，T-Td＜4℃。    

呼市和东胜14:00订正探空曲线整体特征都为下湿上干，有上喇叭口形状，而且从风场垂直分布也可以看出底层有暖平流，高层有冷平流，使热力不稳定增加。以上分析表明7月2日有一定的对流不稳定潜势，而且探空图的形状特征有利于短时强降水、雷暴大风以及冰雹多种强对流天气产生。实况确实如此，朔州出现4站短时强降水，3站雷暴大风，而且视频显示朔州城区张辽南路现代医院附近出现冰雹。

3.2水汽条件

PW朔州东部大于40毫米，700hPa、850hPa相对湿度＞80%，中低层山西北部地区均处于T-Td≤4℃区域内， 850hPa上比湿达到10-12g/kg，水汽条件较好。

3.3触发条件

14:00平鲁区、朔州城区、山阴县地面辐合线触发降水，15:00平鲁区、朔州城区、山阴县地面辐合线仍维持，同时右玉也出现地面辐合线。对应降水量实况朔州城区照什八庄14:00-15:00、山阴县安荣乡15:00-16:00、薛圐圙16:00-17:00、右玉县高家堡15:00-16:00出现短时强降水。

3.4 物理量场分析

ERA5资料显示7月2日 朔州城区（南垣街和照十八庄附近）14:00物理量场剖面图可以看出该地区垂直速度场850hPa存在明显的上升运动，散度场700hPa整层存在明显的辐合，200hPa辐散；低空辐合高空辐散，配合850hPa明显的上升运动，加之前面分析充足的水汽条件，有利于该区域降水的产生。

4雷达回波分析

雷达组合反射率因子变化分析（图4），13:00朔州市西北部单体初生成，快速东移影响我市，16:00回波减弱并逐渐移出我市。

图4雷达组合反射率因子变化图

从X波段雷达基本反射率因子变化分析，0.5°仰角上14:13分在朔州西南部（张辽路现代医院附近）出现大于60dBZ的强回波，超级单体右后侧出现V型缺口；对应ZDR相同位置差分反射率因子为低值区，符合发生冰雹的指标。

从雷达基本反射率因子变化分析，0.5°仰角上14:00在朔州城区境内（南垣街和照十八庄附近）出现55dBZ的强回波，14:13分在回波增强到60dBZ， 55dBZ的强回波持续到14:33分，对应1小时累积降水量大于40mm以上，该区域出现短时强降水天气。

5结论

1）本次短时降水天气发生在高空槽东移发展背景下，稳定少动冷涡，配合中低层切变线。

2）中分析2日早晨有不稳定层结，显著湿区，探空订正后午后有较高的CAPE，存在不稳定能量，有一定的对流不稳定潜势，而且探空图的形状特征有利于短时强降水、雷暴大风以及冰雹多种强对流天气产生。

3）雷达分析基本反射率冰雹发生前有明显的V型缺口，ZDR对应有明显的低值区，均符合冰雹指标。SWAN雷达监测显示冰雹概率指数达到30%，是发布冰雹预警的一个指标。

参考文献

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作者简介：张占良（1969.04），男，汉族，山西省河曲县，本科学历，副高级工程师，从事研究方向或职业：气象观测与预报。