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Micaps2.0 要素場診斷結果進行分析，分析強雷暴天氣的成因及發生機制。
強對流的發生發展必須滿足三個要素：對流層低層有足夠強的濕層；層結不穩定；足
夠強的觸發機制。三者相互聯系又有互補性。下面分別從這三個方面進行診斷分析。
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，為貴州出現強雷暴提供了優越的
水汽輸送條件。
從圖1 可清楚看出水汽的輸送狀態，雷暴發生前10h 從云南東部到貴州中部北部到重慶
一線對應水汽輸送帶，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，強度減弱。由此可以看出，雷暴最容易發生在水汽輸送梯度區靠近大值
區一側。雷暴發生后對應弱的水汽輸送。
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：雷暴發生前10h 貴陽處于水汽輻合區中，輻合中心在重慶附近，輻合中心值為－12×
10-8s-1。雷暴發生時，貴陽處于水汽輻合區內，輻合中心值減小為－2×10-8s-1。由此可見強
雷暴發生時，對應水汽輻合中心與輻散中心的耦合，這種耦合機制通過影響上升、下沉氣流
和水汽、溫度不連續線使雷暴得以加強和維持。
整個過程當中貴陽700hpa 以下溫度露點差變化不大，一般在2～5℃之間，為準飽和狀
態。而500hpa 溫度露點差變化幅度較大，雷暴發生前10h 為8℃，雷暴發生時為4℃。雷暴
發生時由于對流發展加速了高低層物質及能量的交換，中層干層被破壞，表現為整層飽和濕
層。從濕區分布來看，低層濕區范圍較大，為局地強雷暴的發生發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 以下維持準飽和
狀態，為強雷暴的發生發展提供了低層濕層條件。
3.2 垂直層結分析
3.2.1 溫濕層結
潛在不穩定是發生強對流的必要條件。從圖2 可以看出，雷暴發生前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
結已開始趨于不穩定。θse850-500 達到＋8k，k 指數為35。20 時，雷暴發生時，高層冷空氣沿
其南部鋒區迅速東南下，500hpa 貴陽對應高能中心前部鋒區，850hpa 貴陽處于高能舌內，
緊靠高能舌的能量鋒區，這樣低層能量增加，使得強的潛在不穩定層結繼續維持，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，不穩定能量都比較小，特別是雷暴
發生時，20 時由于不穩定能量已經釋放。所以應用層結曲線時必須注意雷暴的發生時間，
若地面取14 時氣溫計算CAPE，龍洞堡機場地面氣溫29.8℃，則不穩定能量非常明顯，所以
預報當中要將地面氣溫等訂正為雷暴發生前的狀態。
3.2.2 風垂直切變
強的風垂直切變是強雷暴發生的重要條件，27 日08 時貴陽對流層中層以下風垂直切變
較小，但對流層400hpa 到300hpa 的風向垂直切變較大，對應西南風到西北風的切變。隨著
高層冷空氣下傳，20 時風垂直切變明顯增加，從地面東北風， 850hpa、700hpa 的東南風到
500hpa 的西南風， 0～5.5km 風隨高度順轉超過900。強的風垂直切變必然使上下層空氣產
生水平運動的動量交換，其結果必然是消耗水平運動能量，以供給對流運動所需的動能。另
外由熱成風理論，強的風垂直切變對應強的大氣斜壓性，有利于斜壓不穩定及次級環流的激
發。
3.3 強對流觸發機制
大多數對流天氣都存在著天氣尺度的上升運動，本個例的高低空配置為強對流的發生發
展提供了優越的大尺度天氣背景，但強雷暴的產生必須有中尺度抬升作用，下面分析其中尺
度觸發機制。
3.3.1 低層橫槽及其前方的中尺度低空急流脈動產生的強耦合，高空急流誘發的高層強輻
散是本次強風暴的直接觸發機制。
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
的輻合區內，對應高空250hpa 為高空急流軸前方的輻散區內，貴陽位于高空急流出口區右
側風速梯度較大區，對應強的輻散中心達＋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。貴陽低層對應強的輻合中心達－8×10-6s-1（圖3），這樣低空輻合、
高空輻散必然產生強的上升運動，觸發并維持強對流天氣。強對流常常位于高空急流出口區
右側，這是由于高空急流出口區右側有正渦度平流的緣故，但高空急流的主要作用一是其超
地轉產生的地轉偏差帶來的高空輻散進而影響垂直環流；一是提供了有效的高空出流機制使
對流更有效，而高空輻散取決于風場的實際分布，所以應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 風矢(實線)及850hpa 散度圖圖3b：27 日20 時250hpa 風矢(實線)及850hpa 散度圖
3.3.2 地面輻射增溫加速了對流的觸發
地面輻射增溫是對流天氣爆發的一個重要因素。本次過程發生在傍晚到夜間，所以太陽
輻射發揮著重要作用。午后的地面增溫直接導致垂直層結由穩定變為不穩定，且激發熱力環
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，對應較大的對流有效位能，加速了對流的觸發。
　
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