7月16日和政县冰雹成因分析

摘要 利用常规观测资料、NCEP、和政县自动站观测实况、卫星云图、雷达拼图结合和政地区的地形特点对2015年7月16日18：30发生在和政地区的冰雹天气进行分析。研究结果表明：和政县是甘肃省临夏州冰雹多发地带，出现冰雹天气的月变化特征明显主要集中在7―8月，其中7月下旬至8月上旬最多。主要天气类型可以分为3类：冷涡型、低槽型及偏西气流型。从大尺度形势特征来看，和政地区冰雹日各层均有动力辐合系统，并且整层系统配置近似垂直或略前倾。冰雹天气的发生并不需要较强的湿度条件，地面风场、0 ℃层高度、-20 ℃层高度、850 hPa与500 hPa温差等对冰雹天气发生有着较好的指示意义。

关键词 冰雹；天气类型；物理量参数；成因；甘肃和政；2015年7月16日

中图分类号 P458.1+21.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）01-0261-03

Cause Analysis on Hail of Hezheng County on July 16，2015

ZHANG Shu-fang WEI Bo-long LIU Hong MA Li-ting MA Jun-qiang SUN Lei

（Meteorological Administration of Linxia Prefecture in Gansu Province，Linxia Gansu 731100）

Abstract Hail weather was analyzed by using conventional observation data and NCEP，Hezheng Automatic Station Observation of live，satellite cloud picture，radar puzzle in combination with the features of the terrain and administration in 18：30 on July 16，2015 in Hezheng County. The results showed that：variation characteristics of hail weather month clearly focused on July and August，which in late July and early August is the most frequent hail zone in Hezheng County of Gansu Province. Cold eddy type，low trough type and by west airflow type which was a major type of hail weather.Hail days in each layer are dynamic convergence system and administration area，system configuration and the whole layer approximately vertical or slightly forward，from the point of large scale situation characteristic. The occurrence of hail weather doesn′t need strong humidity conditions，but the ground wind field，0 ℃ level height，-20 ℃ level height，850 hPa and 500 hPa temperature difference and so on in the hail weather had good instruction significance.

Key words hail；weather types；physical parameters；cause；Hezheng Gansu；July 16，2015

临夏州和政县地处青藏高原和黄土高原交汇的边缘地带，受特殊地形的影响，冰雹场次多，引发的气象灾害和地质灾害给工农业生产和地方经济造成了巨大的损失。根据1980―2014年和政气象站的记录，34年中和政县共出现冰雹67次，年平均冰雹次数近2次，而这只是气象站单点记录，通过分析近10年气象站与气象哨点的记录及有效观测范围与实际面积的比例，每年实际发生在和政县境内的冰雹次数至少在5次以上。

许多专家多年对于冰雹天气特征也做了很多研究[1-3]，张琳娜等[4]、张礼宝等[5]也针对东北冷涡形势下的冰雹个例以及相关物理量参数进行分析。本文对2015年7月16日和政地区出现冰雹过程进行详细分析，找出能够适用于和政地区表征冰雹天气的本地化物理量，为今后和政地区冰雹天气的预报提供有意义的参考。

1 历年资料与过程实况

1.1 历年资料分析

从历年降雹资料统计来看，和政县年降雹次数呈减少趋势（图1）；雹季长度为7个月（4―10月），主要集中在6―9月，6月和9月为2个双峰期；最早开始日期：4月9日（1976年）；最迟结束日期：10月21日（2008年）；主要降雹时段在14：00―18：00，占81%，说明降雹对热力条件的要求比雷雨要高。

1.2 天气实况

2015年7月16日18：30开始，临夏州和政县出现强雷阵雨并伴有冰雹的天气，冰雹从18：30开始，持续约15 min，冰雹最大直径10 mm。主要雹灾落区出现在和政县买家集、新营乡、新庄乡、罗家集乡、十三里铺镇、城关镇、马家堡镇、松鸣镇、卜家庄，范围较大。此次降雹过程的特点是持续时间长、强度大、影响范围广，造成全县9个乡镇受灾。农作物受灾面积达2 343.7 hm2（其中：油菜278.6 hm2、玉米1 025 hm2、小麦1 040.1 hm），全部成灾，共计造成直接经济损失约1 943万元。图2为7月16日7：00至17日7：00临夏州降水分布图。

2 天气形势分析

2.1 冰雹过程物理机制

2015年7月16日冰雹天气过程是典型的“东高西低”型大气环流形势。过程前期，副高进退频繁，西伸北抬；导致副高东退时强冷空气堆积爆发，释放能量，造成强降水；冰雹落区中水汽辐合与上升运动较强，高空下沉气流的补偿以及中低层的对流不稳定层结均对冰雹系统的维持和上升有促进作用。诊断分析，冰雹都是在高值对流有效位能区域发生的，和政县此次冰雹天气也是如此。

2.2 大尺度环流特征及地面影响系统

2.2.1 500 hPa影响系统。2015年7月16日冰雹天气过程是在欧亚西风带长波槽脊发生演变过程中出现的，冰雹出现之前，8：00 500 hPa图上欧亚大环流形势为“两波型”，即为“两槽一脊”型。东亚长波脊位于贝加尔湖至河套一线，7月14日副热带高压强度最强，西伸北抬至北纬36°，东经95°附近，16日8：00副高东退南压明显。长波槽位于我国新疆东部一线且快速向东南移动（图3a）。

2.2.2 700 hPa影响系统。2013年8月10日8：00 700 hPa图上西风带急流（≥12 m/s）轴位置偏东偏南（图3b）。祁连山东部至青海中东部为一暖湿辐合流场，高空槽前SE气流明显加强，T-Td≤2.0 ℃的中心位于西宁、合作至兰州一线。湿度场、高度场对未来24 h强降水十分有利。

2.2.3 地面影响系统。此次降暴过程为典型的冷窝降水，地面要素场指示为高温、高湿、低压。2015年7月16日8：00地面图上，大片降水区配合下，冷锋位置与高原强辐合流场一致；16日14：00地面图上（图4a），地面冷锋位于民勤至西宁到都兰一线南压。16日18：15冷窝基本过境，强对流云团和冷锋走向一致（图4b）。

3 动力场与热力场诊断分析

3.1 动力场

2015年7月16日的冰雹天气过程涡度和散场分布特征：河西至高原东南部为正涡度区、负散度区，散度场分布与涡度场较吻合，最大值位于400～500 hPa，700 hPa以下层为辐合区。高层辐散明显强于中、低层辐合，这表明高层辐散形成的抽吸效应，有利于加强低层辐合和对流上升运动，极值中心在500 hPa上（图5a）。热力场存在的特征：500 hPa以上层结为冷平流，以下层结为弱的暖平流，为上冷下暖层结，它们共同作用触发中尺度扰动的产生和发展。SI指数也有-2的中心（图5b），K指数临夏州也处于32位置（图6a）。

3.2 热力场

从NCEP中尺度条件环境场分析，CAPE指数128附近（图7a），700 hPa比湿场有5.5 g/kg的大值（图7b），16日8：00 TlogP中（图6b），榆中站探空图中，高空风速较大，中低层以西北气流为主，中低层湿度较主，0 ℃层位于600 hPa（图8a），-20 ℃层位于400 hPa（图8b），近地层至中层湿度较高，主要湿层集中在500～600 hPa；表明在能量条件较好的情况下，不稳定结构十分明显，从而为强对流天气的发生提供了十分有利的条件。

从7月16日8：00中尺度环境条件场实况分析，700 hPa水汽条件：甘肃省甘南、河西中东部6 g/kg；温度露点差小于4。不稳定层结：临夏州CAPE>100 J/kg，SI

4 结语

分析结果表明，和政县产生大范围强降暴的环流特征均为“东高西低”型和“北槽南涡”型。高原东南侧的西南气流输送水汽，高空低涡切变与低槽附近的大片正涡度区相配合，促使高空冷窝爆发下滑，造成局地冰雹天气。为更进一步认识冰雹的形成机理，准确预报灾害性天气，本文综合分析了2015年7月16日的降雹天气过程，总结了强降暴天气系统的结构特征，寻求对预报有指示意义的物理量。

涡度和散度的高、低层配置及强烈的上升运动，对冰雹的发展和维持均有利[6]，而7月16日和政县出现冰雹的天气过程中涡度和散度中心与降雹的落区相吻合。冷暖气流的辐合与辐散为强对流系统堆积了大量的不稳定能量。

5 参考文献

[1] 雷雨顺，吴宝俊，吴正华.冰雹概论[M].北京：科学出版社，1978：56-110，122-123.

[2] 候建忠，孙伟，杜继稳.青藏高原东北侧一次MCC的环境流场及动力分析[J].高原气象，2005，24（5）：805-810.

[3] 张琳娜，郭锐，何娜，等.北京地区冰雹天气特征[J] .气象科技，2013，2（41）：114-120.

[4] 李小莉，惠小英，程麟生.黄河中游一次中层低涡暴雨的中尺度数值模拟[J].高原气象，1995，14（3）：305-313.

[5] 张礼宝，张杰，闫中帅，等.利用物理量场做冰雹潜势预报[J].黑龙江气象，2007，3（5）：13-14.

[6] 黄成秀，张淑芳.临夏州“8・10”区域性暴雨天气过程诊断分析[J].江西农业学报 2015，27（8）：104-108.