强对流天气分析与预报

马学峰+赵斐

[摘 要]“强对流天气”泛指一类突然发生、破坏性强、变化剧烈的天气类型，通常会伴随着冰雹、雷雨、大风等灾害现象，对人们的生产、生活有严重的影响，因此一直以来都是天气分析和预报中的重点。本文围绕着强对流天气分析及预报中的问题进行研究。

[关键词]强对流天气；分析；预报

中图分类号：P458.121.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）25-0179-01

引言

结合我国气候特征来说，强对流天气主要出现在夏季，总体来说南方比北方出现的数量多，雷电、大风和强降水是最常见的形式，强对流天气之所以被广泛关注，一方面是由于它巨大的破坏性、时间较短、区域性强，另一方面基本不具有日常预防机制；例如2016年4月20日发生在甘肃的突发龙卷风事件，强大的风力可以将小学生卷入空中抛出。提高强对流天气分析和预报能力，可以有效地降低人民群众的生命伤害和财产损失。

一、强对流天气分析

1、选取强对流天气相关探空物理量

强对流天气的发生需要具备不稳定能量、水汽条件和触发抬升机制。选择以下18个探空物理量进行计算：大气温湿特征类（A指数、Tg对流温度、IQ整层比湿积分）；层结稳定类（SI沙氏指数、K指数、LI抬升指数、T850～500高低层温度差）；动力类（0～3km风切变-地面与700hPa风速差、3～6km风切变-700hPa与500hPa风速差）；热力动力综合类（SSI风暴强度指数、SWEAT强天气威胁指数、SRH风暴螺旋度）；能量指数类（CAPE对流有效位能、CIN抑制对流有效位能、EHI能量螺旋度指数、BRN粗理查逊数）；特殊高度厚度（ZH零度层高度、-20H零下20层高度）。

2、卫星云图分析

中尺度对流系统是造成严重气象灾害的主要天气系统之一，暴雨是多个中尺度对流云团造成的。以某地的一次强对流天气为例，通过对逐小时卫星云图资料分析，发现这次强对流天气有明显的中尺度对流系统活动。7月31日20：30～22：30高空槽云系随引导气流东移分裂为中尺度对流云系；23：30，北部对流云发展旺盛，产生电闪雷鸣现象，并在局部出现1h>30mm的强降水，最大出现1h>60mm大暴雨，6级大风；8月1日00：30，对流云团继续发展，范围逐渐扩大，略往南伸，影响其它地区出现强降水；01：30，对流云团发展到鼎盛时期，范围广泛，在这些地方也产生了短时强降水和大风等强对流天气；到了02：30，对流云团东移南压，03：30以后移出该地，强对流天气结束。

3、T-lnP图分析

T-lnP图对于强天气的分析具有良好的指示意义，一般K指数大于35℃，层结就相当不稳定。对于SI，当SI指数<0时，层结不稳定，且负值越大，不稳定程度越大；反之，则表示气层是稳定的。根据国外资料，SI与对流性天气的关系，SI>3，发生雷暴的可能性很小或没有；另外，0℃层高度（H0）和-20℃层高度（H-20）是表征积雨云内部结构的特征高度。两层间的高度差能够反映H0与H-20这一气层的稳定度的大小。

二、强对流天气预报中的要点问题

1、冰雹发生时的预报要点

冰雹主要是由于雨滴或者是冰晶在积雨云中生成的一种固体水。冰雹发生主要是在热带气旋登陆的过程中以及锋面活动中发生的，但是冰雹也有其一定的局限性。在积雨云内部，不同温度的云层中水的状态是不同的，例如一些云层中是由水滴以及冰晶混合组层的，另一些云层中是由水滴成的。而这些云层的相互运动，就会让不同形态的水相互接触，从而让固态水的质量以及体积不断的变大，最终形成冰雹。冰雹对于我国农业生产的危害极大，不仅会将农作物打死打伤，也会对我国人民的生命财产安全造成很大的影响。为了保证在冰雹发生前做好防护工作，就需要把工作要点放在冰雹发生前的地面预报工作上面。如果近几日会出现冰雹，那么就需要提前将地温表的保护措施做到位，并且也需要在冰雹发生时做好冰雹持续时间的记录工作。同时在冰雹发生后也需要对冰雹的重量以及平均直径等进行测量。在冰雹结束后，对冰雹造成的一系列损失进行清查以及记录。

2、大风天气的气象预报方法

强对流天气下的大风往往伴随着雷雨产生，因此对流性大风也叫雷雨大风。对流性大风主要发生在夏季，指的是瞬时风力超过7级的大风，具有持续时间短、速度快、破坏力强等特点，主要有下击暴流、龙卷风、阵风锋等形式。气象部门对大风天气的准确预报要注意以下几个方面：

（1）注意大气低层的温度变化

对流层的气温变化非常重要，强对流天气会使大气低层的温度急剧升高或下降，形成强烈的阵风。因此，对大风天气的准确预报应时刻关注气温的变化，看其变化的程度是否可以产生大风的条件。例如，看700hpa到地面是否有暖平流，700hpa以上是否有冷平流。

（2）注意下垫面热源

对强对流大风天气的预测要充分考虑到下垫面热源的强迫作用。在夜间，气旋移动到海上容易造成强对流；在午后，气旋返回到陆地上也容易造成强对流。因此，大风天气的预报要利用下垫面热源的功能，把握其工作原理。

（3）分析高空急流特征

高空急流是大风形成的重要因子，对这一因子的有效预测要分析其流场特征，注意动量能否下传给下垫面。分析高空急流的方法是做好大风预报工作的重点，尤其是对阵风锋的预测发挥着重要作用。

3、雷阵雨天气预报要点

雷阵雨是由积雨云产生的放电现象，这种天气情况下常伴有沙尘暴、大风和冰雹等自然灾害，形成复杂多变的天气现象。该天气下测报工作的难度较大，需要地面测报人员熟悉规范和有关技术规定，并提前做好应对准备。

第一，对于地区性的雷雨天气的资料进行采集，材料要求真实可靠，通过对数据的分析，对其规律进行有效的分析，以及大气等多方面的因素找到相关联的因素；第二，对于大气层中的雷雨天气的具体的分布，进行了有效地分析，总结具体的规律，这样能够更好的对天气进行归纳，有助于下一步的气象分析。

运用雷雨综合预报方法，需要实现数值模式、统计模式以及实践经验的互相结合，构建出雷雨数值预报系统，实现对落雷区域、雨量大小以及落雷时间等方面准确预报。另外，通过对雷雨数值预报模式进行不断的完善，并对雷暴起电和放电过程的参数进行考虑，能够有效的对雷雨天气的破坏力进行估测。

三、做好气象预报工作应注意的问题

气象预报工作部门应该坚持“以人为本、无所不在、无微不至”的服务原则，强调“一年四季不放松，不放弃每一个天气过程”的预报理念，以及时快速、优质的服务水平为宗旨，进而有效的提高气象预报工作的质量，充分将气象预报部门的防灾减灾作用发挥出来，并认真、积极的去贯彻、落实公共气象服务条例的相关规定。另外，气象预报部门在年初制定出工作计划，并将各项规章制度与技术规程进行健全完善，真正的实现责任到人、管理科学规范以及具体的实施措施。对于检验准确率进行考虑时，通过对考核制度进行修订，并增加奖惩激励机制，有效的提高气象预报工作人员的工作积极性。除此之外，科学技术是第一生产力，因此，对天气进行预测运用的方法技术能够有效的解决强对流天气。气象预报部门保持预报方法的鲜活性，能够有效的减少强对流天气给人们生产生活造成的危害。

结语

综上所述，鉴于强对流天气对社会生产生活的巨大影响，气象预报部门必须不断地提升分析和预报的能力，一方面借助高端先进仪器设备，提高数据监测的准确性，另一方面，不断创新相关的定性、定量分析方法，提高天气预报的质量。

参考文献

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