利用常規(guī)觀測、加密自動氣象站、三維閃電定位儀、天氣雷達(dá)和地基微波輻射計資料等,對湖北冷季（2014年11月）發(fā)生的3次高架雷暴過程進(jìn)行了分析。（1）3次過程發(fā)生在地面冷鋒后部地面冷氣團中,主要以短時強降水和頻繁的雷電活動為主,是典型的冷季"高架雷暴",對流區(qū)位于地面冷鋒后部500 km左右。（2）地面到925 hPa的冷墊,迫使暖濕氣流爬升,在925 hPa逆溫層附近觸發(fā)對流,冷墊之上西南暖濕氣流越強,對流越旺盛,雷達(dá)徑向速度剖面可以明顯看到1 km之下的冷墊。（3）冷季高架雷暴雷電活動劇烈,CG（地閃）占總閃比例60%以上,而+CG則占CG的40%左右,閃電頻次和降水有很好的時空對應(yīng)關(guān)系,CG出現(xiàn)在較強降水中心附近及周圍,IC和CG突增對降水均有一定的時間提前量。CG更靠近強回波中心,且和≥30 dBZ的回波位置對應(yīng)較好,IC則分布在雷暴單體外側(cè)回波強度≥15 dBZ的區(qū)域。0Ⅱ等溫線以上的（最大）回波強度達(dá)到43 dBZ以上或者18 dBZ回波頂高超過7.5 km是湖北冷季高架雷暴是否發(fā)生雷電的重要預(yù)警因子。（4）地基微波輻射計溫度、濕度廓線和探空曲線基本吻合,可以看到明顯的冷墊、... 

【文章來源】：熱帶氣象學(xué)報. 2020,36(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：14 頁

【部分圖文】：

湖北ADTD型三維閃電定位探測站和地基微波輻射計探測站分布圖

圖2給出了湖北冷季高架雷暴的主要影響系統(tǒng)。500 h Pa貝加爾湖附近是一個深厚的冷渦系統(tǒng)，湖北位于該系統(tǒng)的底部，貴州云南一線的南支槽加深發(fā)展，偏南風(fēng)分量增加，高原槽后北風(fēng)帶來較強冷空氣；700 h Pa湖北處于西南氣流控制之下，在降水云團發(fā)展加強過程中伴隨西南氣流也有一個明顯加強的過程。27日和29日，武漢站08時700 h Pa西南急流由前一日20時的12～14 m/s增加到20 m/s以上，23日過程相對偏少，由8 m/s增加到14 m/s，水汽供應(yīng)不足，因此23日雷電較少；850 h Pa湖北處于由西南風(fēng)轉(zhuǎn)為東南風(fēng)的氣旋性環(huán)流中，南側(cè)和東北部有風(fēng)向輻合，中東部位于暖式切變線南部暖區(qū)一側(cè)，云團發(fā)展東移過程中環(huán)流氣旋性增強且東移，在四川與重慶的南部交界處及湖北西南地區(qū)分別出現(xiàn)了渦旋中心，西南急流由10～12 m/s增大到14～18 m/s;925 h Pa的超級空急流是暖濕氣流的主要組成部分，湖北東部有兩支偏南急流形成的輻合，一支為來自南海的西南急流，另外一支來自西太平洋的東南急流，兩支急流使冷季的暖濕氣流通道通暢，氣流交匯形成的輻合區(qū)是冷季雷暴觸發(fā)的重要機制之一。地面冷鋒已經(jīng)南壓到華南一線，受冷空氣及后續(xù)補充影響，冷鋒后部氣溫持續(xù)下降，湖北大部地區(qū)為偏北風(fēng)，最高氣溫下降到10℃左右�？梢�，從高空到地面，3次雷暴過程是典型的冷季高架雷暴配置結(jié)構(gòu)[9-10]。從各層水平環(huán)流的空間配置演變來看，500h Pa高原槽和南支槽是一個緩慢移動的過程，湖北處在槽前暖濕氣流控制中，700 h Pa為一致的西南急流，湖北處在南風(fēng)氣流中，急流出口一般位于河南南部和湖北北部交界處，850 h Pa暖式切變線落后于925 h Pa，對流落區(qū)和925 h Pa暖式切變線南側(cè)暖濕氣流輻合區(qū)有較好的對應(yīng)關(guān)系。來自南海和西太平洋的暖濕空氣沿著地面冷墊向北爬升，遇到925 h Pa輻合切變線的觸發(fā)抬升作用，對流發(fā)生，上升氣流加強，產(chǎn)生了密集雷電和多站短時強降水。因此，湖北冷季高架雷暴很大程度上是從925 h Pa觸發(fā)抬升形成。

總的來說，3次雷暴的探空曲線有相似特征。925 h Pa以下是東北氣流形成的冷墊，冷墊厚度超過50 h Pa，符合文獻(xiàn)[9]對中國冷季“高架雷暴”的冷墊標(biāo)準(zhǔn)，地面溫度下降到9～12℃，925 h Pa東北風(fēng)速4～6 m/s，說明此刻地面冷鋒已經(jīng)南下遠(yuǎn)離武漢，且武漢處在冷鋒后部冷氣團中。冷墊之上轉(zhuǎn)為偏南氣流，首先925 h Pa轉(zhuǎn)為東南風(fēng)，這支東南氣流和西南氣流形成的輻合是暖濕空氣沿著冷墊爬升的重要動力因子，是湖北冷季高架雷暴觸發(fā)的主要機制之一，850 h Pa以上為一致的西南暖濕氣流，700 h Pa西南急流最強的29日過程，達(dá)到22 m/s,27日過程次之，為12 m/s,23日過程最弱，僅為8 m/s，水汽條件稍差可能也是23日對流較差的原因之一。第二個特征就是逆溫層的存在，逆溫層之下大氣靜力穩(wěn)定度較弱，逆溫層頂以上有利于條件不穩(wěn)定層結(jié)出現(xiàn)，地面到925 h Pa構(gòu)成一個低層冷墊，迫使暖濕氣流沿著冷墊爬升，在925 h Pa逆溫層附近觸發(fā)對流，冷墊之上西南暖濕氣流越強，對流越旺盛。從雷達(dá)回波演變來看，冷季“高架雷暴”回波主要以大范圍的混合型回波為主，大范圍的層狀云中混合積云，回波強度主要集中在30～55 d BZ，回波核心強度集中在45～55 d BZ，高架雷暴的最大回波頂高在6～8 km,30～55 d BZ的對流旺盛區(qū)高度在2～4 km之間，29日稍高，達(dá)到5 km，強回波超過0℃甚至-20℃等溫層是產(chǎn)生冰相粒子，繼而產(chǎn)生雷電的主要原因之一。從速度徑向剖面VCS分布（圖3）來看，回波呈現(xiàn)為平行于垂直風(fēng)切變方向的東南西北走向，1 km以上為一致的西南氣流，1 km以下可以看到明顯的冷墊穩(wěn)定維持，VCS中冷墊明顯，屬于傾斜對流，這是冷鋒過后強大冷氣團存在的有力證據(jù)。


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