2022年1月4日贵州地区一次风雹天气过程成因分析

摘要：2022年1月4日贵州地区出现大范围的风雹天气，由此造成的经济财产损失严重。本文选用常规气象观测资料等重点分析了本地风雹天气过程成因，结果表明：500hPa高空槽、850hPa低涡切变线、地面热低压、低空急流、地面辐合线等为贵州地区本次风雹天气过程的主要影响系统；冰雹过程发生前出现有能量锋，而且锋区有所增强，湿层配置主要表现为500hPa空气偏湿，并非明显的上干下湿层结；冰雹落区低层水汽充沛，而且冰雹过程发生之前出现有2支水汽输送带，在冰雹落区还出现明显的水汽辐合上升，同时水汽辐合强度也显著增加，为冰雹过程的发生与发展提供了充沛的水汽条件。

关键词：风雹；低涡；地面辐合线；贵州地区

引言

风雹天气指的是以冰雹、雷暴大风为主要天气现象的强对流天气，表现出突发性强、局地性强、持续时间短、破坏力强等特点。长期以来，有关风雹天气的预报难度较大，且引起诸多气象学者的高度关注，并纷纷据此开展了大量的研究工作。其中字冉等分析2022年1月19日滇西南地区冬季降雹过程C波段雷达资料，得出本次冰雹过程发生时，产生冰雹的两个主雷暴与三要素相符，同时其雷达回波特征表现出反射率因子空间梯度大、钩状回波、“V”型缺口、TBSS与最大VIL骤增等特点；翁之梅等分析一次高层东风波背景下的风雹天气成因，得出位于高层东风波槽前、由多单体风暴构成的中尺度对流复合体是引发本次大范围强对流天气的主要原因，上干下湿的水汽垂直分布、中等偏弱的垂直风切变及强烈的不稳定层结、近地面非绝热加热升温、热带东风急流与高层东风波构成的辐散抽吸等为强对流过程的发生与发展创造了有利条件。贵州省地处中国西南腹地，境内包括高原、山地、盆地、丘陵等多种地貌类型，整体呈西高东低的特点。再受到亚热带湿润季风气候、全球变暖等因素的影响，贵州省风雹天气频发，不仅会直接影响民众日常出行及工农业生产，严重时甚至还会危及人畜生命安全。基于此，本文以2022年1月4日发生在贵州地区的一次风雹过程为例，重点从环流背景、物理量诊断等角度探析了此次风雹天气成因，以期能够为贵州地区此类天气现象的预警预报工作提供一定的借鉴与参考。

1天气实况

图1 2022年1月4日贵州地区降雹范围

    2022年1月4日16时至21时，贵州地区出现风雹天气现象。据统计，全省共计15个区52个乡镇出现降雹过程，冰雹直径大都在5~10mm之间，降雹密度位于15~400粒/m2，以普定县与贵安新区冰雹直径最大，达20mm，清镇市流长苗族乡降雹密度最大，在300~400粒/m2。在所有降雹区域内有6个站点出现超出8级的大风天气现象，以普定县坪上站风速最大，为19.5m/s。结合上图1可见，本次冰雹天气主要集中在贵州中西部地区，且具有局地性强、影响范围小等特点。相关数据统计，本次风雹天气共导致贵州地区22009人不同程度受灾，农作物受灾面积达3130.7公顷，由此造成的直接经济损失高达1294.8万元。

2环流背景分析

图2 2022年1月4日08时高空（a）与地面辐合线（b）演变图

结合上图2a可见，2022年1月4日08时500hPa中高纬度地区四川与云南东部均出现有高空槽，贵州位于槽前正涡度平流区，为本次强对流天气的演变创造了天气尺度上的上升运动条件；700hPa中低纬度地区西南低空急流出现在贵州东南部，同时850hPa重庆还出现有西南涡中心。低涡切变线呈“人”字形分布，且分别出现在江南北部与四川东南部。处于四川东南位置处的低涡切变线逐渐东移南压，进而对贵州地区产生一定程度的影响。低空急流出现在广西北部至湖南中部一带，贵州位于低空急流的左部，为源源不断的水汽输送及辐合上升创造了有利条件。另外，对流层中低层贵州位于温度露点差在1℃以下的饱和区当中，具备良好的水汽条件。结合海平面气压场（图略）可见，川渝黔之间出现有低热压中心，热低压影响与控制贵州西部地区，午后贵州南部与中西部地区的气温最高超出15℃，导致近低层积聚大量的能量。

结合上图2b可见，1月4日09时有地面辐合线生成于六盘水西部—安顺北部——贵阳南部一带，并以稳定状态持续维持至该日17时。之后，地面辐合线逐渐东移南压，并于20时逐渐移动到黔南州中部一带，与此同时，地面辐合线周边的对流单体也显著增强，两者的移动路径也基本保持一致。

3物理量诊断

3.1能量与对流不稳定条件

图3 2022年1月4日08时贵阳站T-lnP图（a）及相当位温随时间的变化图（b）

结合上图3a可见，1月4日08时贵阳700hPa以下相对湿度不小于80%，700hPa~500hPa出现有一定的干层，自近低层至700hPa风随高度呈顺转趋势，同时还有暖平流出现。此时K指数、SI指数与暖干盖指数Ls分别为34.1℃、-0.41℃及-28.1℃，由此可见，强对流天气发生之前大气位于不稳定状态。500hPa与850hPa之间的温差较大，为25℃，与贵州引发强对流天气的标准相符。此时，抬升凝结高度较低，位于879hPa周边，受微弱外力作用的影响即可抬升气块，进而产生对流泡。

结合上图3b可见，随着高度的增加，近地层至600hPa假相当位温呈减小趋势，此时对流不稳定性较强。1月4日17时之前有能量锋出现在720hPa~650hPa之间，之后，锋区逐渐向上延伸，其强度有所减弱。冰雹过程发生时对流层中低层呈增加趋势，其中心值为322K，近地层的高能舌逐渐延伸至80hPa周边。到该日20时，低层明显减弱，此时冷气团相对稳定。

3.2水汽条件

水汽是强对流天气过程发生与发展的重要条件之一。1月4日14时贵州850hPa位置处的比湿介于6~9g·kg-1之间，而降雹区域比湿位于8~9g·kg-1之间，同时有湿舌出现在贵州南部，冰雹落区位于湿舌的顶端，而且六盘水至安顺北部一带比湿梯度明显。结合水汽通量散度与水汽通量演变可见，1月4日08时水汽输送带出现在广西—黔湘交界区，同时有2个水汽辐合区出现在贵州东北部与中西部，且强度较弱。14时，源于广西、云南的两个水汽输送带交汇于贵州西部，导致这一区域水汽辐合显著增强，在-6×10-8g·hPa-1·cm-2·s-1左右；到该日20时，源于广西—黔湘区域的水汽输送显著增强，而云南方向的水汽输送则明显减弱。与此同时，水汽辐合区缓慢移向东南方向，并在安顺地区出现水汽辐合中心，其强度也有所增加；到20时，水汽辐合逐渐向东移动，其强度也有所减弱；到5日02时水汽辐合逐渐移动至贵州东南部。

4结语

本文通过分析2022年1月4日发生在贵州地区的一次风雹天气成因，其结论如下：

（1）500hPa高空槽、850hPa低涡切变线、地面热低压与低空急流等为贵州地区本次风雹天气过程创造了有利的天气背景条件，地面辐合线为强对流系统的发生与发展创造了良好的动力条件；

（2）冰雹过程发生前出现有能量锋，而且锋区有所增强，湿层配置主要表现为500hPa空气偏湿，并非明显的上干下湿层结，与典型强对流天气的“喇叭口”形状有所不同。

冰雹落区低层水汽充沛，而且冰雹过程发生之前出现有2支水汽输送带，在冰雹落区还出现明显的水汽辐合上升，同时水汽辐合强度也显著增加，为冰雹过程的发生与发展提供了充沛的水汽条件。

参考文献：

[1]字冉，孔震，李志等.滇西南一次冬季降雹过程C波段雷达资料分析[J].海峡科学，2023（08）：14-20+39.

[2]翁之梅，黄晓龙，李南等.一次高层东风波背景下风雹过程成因分析[J].气象与环境科学，2018（03）：98-106.

[3]贺永平，李悦，冶生霞.2022年1月1日寒潮天气过程分析[J].农业灾害研究，2022，12（05）：67-69.

[4]张腾飞，张杰，尹丽云.滇西南一次超级单体持续降雹过程分析[J].云南大学学报（自然科学版），2023,45（02）：409-417.

[5]曾妮，方鹏，吴哲红等.贵州冬季一次罕见风雹天气过程分析[J].中低纬山地气象，2023,47（03）：15-21.

[6]李力，周永水，顾天红等.双偏振雷达对贵州一次强对流过程的应用分析[J].中低纬山地气象，2022（06）：21-28.

作者简介：张淦（1994.10），男，汉族，贵州省普安县人，本科，助理工程师，从事气象，人工影响天气工作。