桂林市一次强对流性天气过程分析
（民航桂林空管站，广西，桂林 541106）
摘 要：针对 2013 年 3 月 23 日出现的降雹天气过程，利用 Micaps 资料及新一代雷达探测资料，从环流背景、物理量场和雷达回波演变几方面综合分析了产生这次强对流天气的过程。
关键词：春季；强对流；冰雹
引言
桂林是广西冰雹发生比较多的地区，由于桂林地处华南，春季常受西南暖湿空气的影响，水汽条件充裕，南岭山脉东西向横卧于桂林市北部，海洋山脉南北向挡在桂林的东西面，地形复杂，近地面暖湿气流在桂林容易收到地形的抬升；当有冷空气影响是，形成了下层为暖湿空气，上层为干冷空气，常常造成大气位势不稳定层结的存在，满足冰雹强对流爆发的重要触发机制条件，对流得以发展，容易造成冰雹。
一、过程概述
近期，广西强对流天气肆虐，多地出现短时雷暴、大风、冰雹等灾害天气 .3 月 20 日 02:42 桂林两江国际机场出现了一次强雷暴天气，短时间内机场上空雷电交加，风速增大，阵风达到 14M/s，气压骤升 4hpa 持续至 06:00 结束，多个航班受到影响，导致返航备降。
从全省的资料看，3 月 20 日 9 时至 21 日 9 时，共 42 个市县出现了雷暴天气，较集中发生在桂南、桂中，且多出现在夜晚；那坡、西林、天等、大新、扶绥、容县、北流、东兴等 10 个市县遭受冰雹和大风袭击，其中最大的冰雹出现在天等县，直径有 45 毫米（一个鸡蛋大），最大风力出现在龙胜各族自治县为 21.6 米 / 秒（11 级），而防城港市气象站建站 10 多年来，第一次监测到冰雹出现。
二、大尺度环流背景和影响天气系统
从地面图看，19 日北部一个强大的高压位于内蒙古一带，08 时至 20 时，这股冷空气正由南向北迅速推进，冷空气的前缘已抵达河套南部陕西中部一带 , 高压南下路径偏东，中国华南、华中和华东部分地区处于低压控制中，从西南低压控制的地区和范围，也从侧面反映了西南暖湿气流的强盛 ,冷空气的到来，对前期经回暖富含水汽的的暖湿空气造成猛烈地抬升作用，伴随锋面向南推进的锋面云系里包含了一些对流单体，锋后天气区里含有范围较广的雷暴天气区。
从高空图看，3 月 19 日 20 时 200hPa 和 500hPa 中高纬呈现两槽一脊的形式，高空上各层次槽线及切变线地理位置相近，深厚的气流上升通道已打通，槽前西南气流和 850hPa 低空急流源源不断地输送水汽，随着锋面的南下，锋面云系伴随而来，锋面到达的时间，基本是强对流天气发生的时间，甚至会在锋面到达之前形成飑线，从而引发剧烈的对流性天气。
三、 水汽及动力条件诊断分析
1 水汽及水汽通量散度分析
强对流发展要求低层有足够的水汽供应，因此常形成于底层有湿舍或强水汽辐和的地区。从桂林地区纬度方向水汽通量垂直剖面图可以看出，3 月 19 日 20 时水汽高值区位于桂林以西的附近，说明桂林上空由于水汽的汇入形成明显的高湿区，且 500hPa 高度则形成一个相对的干层结，干层结抑制了下层对流的发展，对于不稳定能量的集聚是非常有用的。
从 850hPa 水汽通量分布图可以看出，广西大部分处于水汽高值区内，尤其是东部地区形成水汽高值中心区，且底层的偏西和偏西南气流保证了对流发展所需的水汽的来源，桂林正处于水汽通量散度负的极大值区内，非常有利于 20 日03 时在桂林区域发生的强对流天气。
2 动力条件分析
对桂林上空涡度和涡度平流进行分析，可以看出桂林上空为正涡度区说明上空气旋性环流在加强，并且还在不断的发展当中。在散度图中 700hpa 以下为散度负值极大区，700hPa 以上为散度正值极大区，说明整层大气下层处于强辐合状态。从垂直速度剖面图可以看出，从底层到 300hPa 整个都是气流的上升区，上升齐气流在 850hpa 时垂直速度达到最大值，强的底层辐合和深厚的上升气流具有更大的潜力产生强雷暴。
四、稳定度诊断分析
K 指数和沙氏指数 SI 反映了大气层结的稳定情况，是判断对流性天气稳定度的重要指 标 ，K 指数越大，层结越不稳定，相反，SI 指数越小，越易发生对流天气。经验表明，K>30 ℃，SI ＜ 0℃时产生雷暴的可能性非常大，另外在 K值指示出的不稳定区域中，雷暴的发生常受气流辐合、辐散的影响。在辐合区内，雷暴活动加强，在辐散区内，雷暴活动减弱。对流有效位能 CAPE 则表示环境大气所内含的不稳定能量情况，CAPE 数值的增大表示上升气流 强度及对流发展的潜势增加。值越大表明不稳定能量越多，爆发强对流的强度更大。 从 T-logp 图上 19 日 08 时和 19 日 20 时的各项指标均有明显变化，K 指数由 28℃增大到 35℃，SI 指数由 3.61℃减小至 0.09℃，CAPE 也由 0增大至 70.2 J·kg ，最大上升速度由 0 增大到 11.8， 对流凝结高度明显下降等等。这些都表明大气层结也处于极不稳定状态。同时在 850hPa 和 700hPa 之间存在一逆温区，配合先前水汽的垂直分布，可见在其附近形成了一层暖的相对干空气。干暖盖的作用在于抑制低层能量的向上逸散，使低层增湿、不稳定能量积累，一旦触发，上升气流冲破干暖盖就会加速高低层水汽及能量的交换，爆发强对流天气。
五、 总结
此次强对流性天气天气是由于桂林地区近地面层冷空气的侵入，以及受中高层西风槽影响，出发了上空槽前暖湿气流强烈抬升，从中低层气流有明显的辐和，造成了积聚的大量不稳定能量突然的爆发而造成。
桂林处于水汽高值区内，尤其是东部地区形成水汽高值中心区，且底层的偏西和偏西南气流保证了对流发展所需的水汽的来源，桂林低层处于水汽通量散度负的极大值区内，高层为正散度，底层流入高层流出更有利于对流中水汽的垂直输送，对于对流的发展有推动作用。
桂林上空大气层结在 20 时对流爆发前蕴藏着大量的不稳定能量，大气层结也处于极不稳定状态。
