2017年抚州市一次飑线天气诊断分析

郭 建 华

(江西省抚州市气象局，344000，江西，抚州)

0 引言

江西飑线是一种带(线)状的的雷暴群所构成的中小尺度的带状系统，飑线回波带上风向、风速突变，通常具有典型的“弓状”回波特征，沿着飑线可以出现雷暴、暴雨、冰雹、龙卷等强对流天气。

近几十年来，国内外气象学者对飑线进行大量的研究。田荟君[1]等人对2014年5月31日华东地区一次暖区飑线过程的多普勒天气雷达进行详细分析；陈锋[2]等人基于雷达资料同化对一次浙江初春罕见飑线过程数值模拟的影响分析；杨吉[3]等分析总结了东北冷涡影响下江淮地区一次飑线过程的成因；官晓军[4]等对福建省一次强飑线过程的强度和移动特征进行详细总结，较多研究成果为飑线天气的研究提供了经验和依据[5-7]。

本文基于常规天气图、地面自动站和多普勒雷达等资料，对2017年6月5日抚州市一次短时雷暴大风过程的地面气象要素、环流形势以及天气尺度、不稳定能量、价交换雷达回波演变特征等进行分析，归纳总结抚州飑线、雷暴大风预报指标，为今后预报抚州飑线、雷暴大风天气提供预报参考依据。

1 飑线过程概况

2017年6月5日18:25开始到20:06，由一条强飑线(弓形回波)自西向东横扫抚州市北部，共出现7站次的八级以上大风天气(图1)，瞬时极大风速以金溪左坊县21 m/s为最大，同时伴有强雷电和局地短时强降水。此次风灾具有突发性强、来势迅猛、破坏力强等特点。

图1 2017年6月5日18:25—20:06大风实况分布图

2 地面气象要素变化特征

飑线过境时，常常引起风向突变，风速剧增、气压涌升、温度骤降，伴随的天气有雷电、大风、冰雹、龙卷风等灾害性天气。2017年6月5日18:25—20:06，飑线横扫抚州市北部，据自动站数据资料显示，飑线过境前后，地面气象要素有以下变化特征。

2.1 气压的变化特征

据自动站气压变化曲线图分析(图2(a))，5日14:00—17:00，临川、崇仁、金溪、宜黄四站气压变化不大，17:00—18:00，气压比前3 h略有上升，18:00—20:00，气压上升速率明显加大，2 h内上升将近 3.2～3.7 hPa。从这气压变化趋势可以判断飑线在此时过境。

2.2 温度、湿度、风的变化特征

据自动站温、湿、风变化曲线图分析(图2(b)～(d))，飑线入境前，临川、崇仁、金溪、宜黄4站温度、湿度14:00—18:00，变化微小，18:00—20:00，飑线过境时临川、崇仁、宜黄温度迅速下降，幅度大约在7.1～8.0 ℃，而金溪从19:00—20:00，降温幅度为5.7 ℃，飑线过境后温度变化趋于平稳；18:00—20:00，临川、崇仁、宜黄、金溪湿度大幅度跃升，2 h内4站跃升值分别为30%、23%、35%、27%，20:00将接近饱和；4站飑线过境时，风速变化曲线比入境前波动大，大约在3.3～6.4 m/s，风向从南风或西南风转为偏西风或西北风。从上述分析可看出，气象要素发生变化时，伴随大风、强雷暴等剧烈天气现象出现，气压跳跃，飑线过境后，温度、湿度基本趋于平稳，风停雷止，飑线过程对抚州市影响结束。

图2 2017年6月5日14:00—22:00 4站每小时气压(a)、气温(b)、湿度(c)、风速(d)曲线分布图

3 环流形势及影响天气尺度分析

根据高空环流形势场显示(图3)，6月5日08:00，对流层高层(500 hPa)中高纬地区为两槽一脊形势，贝加尔湖和乌拉尔山以东为低槽，新西伯利亚以北为暖高压脊控制，西太平洋副热带高压 588 dagpm 特征线位于华南沿海一带，其西北侧强盛的西南暖湿气流将水汽源源不断地输送到江南上空，四川以东存在一支活跃的南支槽，且温度槽落后于高空槽，预示该槽未来加深东移，将携带槽后的冷空气与江南上空的暖湿气流相汇合，有利于强对流天气发生。

图3 2017年6月5日08:00时500 hPa实况图

5日08:00(图4(a)、(b))，中低层 700 hPa和850 hPa在25°N～34°N之间有切变活动，切变以南为一致西南气流控制，从广西北部、湖南南部、江西中部有一支风速达14～20 m/s的西南低空急流，从850 hPa图中显示湿度大值区位于长江以南，湿度大，比湿达16～20 g/kg，对应700 hPa、500 hPa比湿分别为10～11 g/kg、3～4 g/kg，大气呈“上干下湿”特征；另外，长江以南温度在16 ℃以上，高温中心达到25 ℃，温度脊经广西向西北方向伸展到吉安、九江一带，这种前期的增温增湿为强对流天气发生累积的不稳定能量起到促进的作用。

图4 2017年6月5日08:00时700 hPa(a)、 850 hPa(b)实况图

5日08:00—20:00时地面图上(图5(a)、(b))，长江中下游地区为西南暖槽控制，08:00湖南中部地区有一条弱的辐合线生成，随后这条辐合线逐渐东移南压加强，17:00抚州、吉安位于辐合线东南侧，吹4 m/s偏南风。天气晴热，当日最高气温除东乡、资溪外，其余站均超过33 ℃，近地面层温度升高，加剧了气层的不稳定度。强对流风暴就是在辐合线(即吉安西北部)附近触发生成并沿地面辐合线东移发展造成抚州市北部特大风灾。20:00以后辐合线南移减弱，抚州上空已转偏北风，过程基本结束。

图5 2017年6月5日08:00地面实况图(a)、08:00—17:00地面辐合线叠加图(b)

4 不稳定能量分析

分析强对流飑线天气发生发展的不稳定能量变化，发现飑线的形成需要大量不稳定能量积聚。强对流发生之前(图6(a))，5日08:00，气团不稳定能量K指数在江南上空均大于36 ℃，赣中一带K指数大于40 ℃，表明赣中上空积累了较高的潜能，为此次强对流天气提供了有利的不稳定条件。分析5日08:00时，850 hPa θse场(图6(b))广西为一高能中心，沿湖南南部至赣南赣中方向有高能舌深入，其高能范围内有利于能量的爆发释放。从假相当位温θse垂直分布图可以看出(图略)，θse随着高度降低，在吉安赣州一带均处于θse500～θse850小于13 ℃负值区内，而抚州上空小于8 ℃负值区内，赣中赣南这一带处于极不稳定状态。分析08:00沙氏指数 SI分布场(图略)，可以看出在湖南南部、赣中赣南等地有东西向带状狭长的不稳定区域，抚州上空沙氏指数SI为-3 ℃。

图6 2017年6月5日08:00时K指数(a)和850 hPa θse(b)分布图

5 雷达回波特征分析

从雷达回波演变(图7)可知，在飑线形成和移入抚州境内前，对流性天气已十分明显。14:30左右，多个对流单体在宜春地区开始形成，随后在有利强对流发展的环境条件下，对流回波迅速加强并向东北方向移动，其移动方向后方不断有新的回波单体生成并加强，随着时间的推移，回波移动过程中分为南北两部分，北段继续向东北方向移动、南段转为偏东方向移动，17:30左右南段回波在樟树、新干、峡江、吉安市西部逐渐组成一条东北—西南向、水平尺度大约26 km 的飑线回波带，平均强度在49 dbz，最强58 dbz，18:13飑线回波移近抚州上空时，强度再度加强，面积扩大，强回波形成典型弓形回波，移速加快，飑线过境时，所经之处有强雷暴和部分地方强风发生。

图7 2017年6月5日18:15雷达组合反射率产品(a)和径向速度图(b)

对应的0.50仰角径向速度图显示：18:13在弓形回波后部强入流区有一大片负速度区域，即一较大范围的西风或西南风，在距离雷达100 km以西，探测高度在2.0 km以上，该区域的最大负速度达24 m/s，负的速度区前沿出现速度模糊(即抚州西北部)，出现这种特征意味着地面雷暴大风即将出现，它能提前10—15 min被探测到，这种特征对预警雷暴大风有指示作用。

6 结论

1)此次过程发生在中高纬度两槽一脊的环流形势下，中低层西南急流的形成促成了大气对流不稳定，而地面辐合线是强对流天气发生的触发机制。

2)飑线过境时温压湿等气象要素发生了剧烈变化。

3)飑线形成之前，需要大量不稳定能量积聚，而低层增温、增湿为强对流天气发生累积的不稳定能量起到促进的作用。

4)快速东移的弓形回波、强带状回波路径之处易出现大风，径向速度图上大片负的速度区前沿出现速度模糊,表明地面雷暴大风即将出现，这种特征对预警雷暴大风有指示作用。