雷暴天气的环流分型

二、雷暴天气的环流分型

由于数值预报投入业务运行以来，高空形势预报特别是500hPa形势场预报具有较高的准确率，因此在环流分型时以500hPa关键区影响系统识别为主要依据来进行划分，将造成溪洛渡坝区雷暴天气的环流形势划分为5类，分别是：两高辐合类、东风带系统类（台风倒槽、东风波）、低槽类、副高边缘高能不稳定区类、高原涡类，见表5.4。

表5.4　　　　　　　　溪洛渡坝区雷暴天气环流分型统计表

1.两高辐合区（两高切变）

这是溪洛渡水电站坝区雷暴天气的最主要的形势，共有11个个例（占42.3％）。其主要特征是：在（81°～103°E，26°～38°N）有青藏高压或青藏高原上的移动性高压与副热带高压或副热带高压在大陆上的高压单体之间的辐合区，或者是滇缅高压与副热带高压之间的辐合区。在副热带高压减弱过程中，青藏高压或滇缅高压加强，造成两高辐合区加强东移或东南移。若低层有西南涡、切变和地面冷空气的共同影响则可在坝区造成强雷暴天气。这类个例分别是：2006年7月31日、2006年8月17日、2006年8月28日、2006年9月4日、2007年6月28日、2007年7月6日、2007年8月5日、2007年8月6日、2007年8月10日、2007年8月13日、2007年8月31日。典型形势场见图5.3。

图5.3　溪洛渡水电站坝区两高辐合区类雷暴500hPa典型场

2.热带系统类

进入7月后，由于副高脊线已越过25°N，脊的南侧为东风气流，当其中无气旋性环流时，一般天气晴好，但当有东风波、台风等热带天气系统沿副高南侧西移影响溪洛渡水电站坝区时，则容易出现雷暴天气，有时伴有大风、暴雨等恶劣天气。这类雷暴环流的主要特征是：副高在30°N以北形成坝状，受其南侧东风波或登陆台风减弱后的低压倒槽影响，坝区出现雷暴天气。只要东风波或倒槽西移到位于（110°E附近，22°～35°N）的范围内，次日就可以对坝区造成影响。此类型雷暴主要发生在7～8月。典型场见图5.4。

图5.4　溪洛渡水电站坝区热带系统类雷暴500hPa典型场

（1）东风波

在副热带高压南侧对流层中、下层的东风气流里，常存在一个槽或气旋性曲率最大区，呈波状形式自东向西移动，这就是热带波动。因为这种波动出现并活动在东风气流里，因此泛称为东风波。据分析，这种波动的最大振幅，有的在对流层低层，有的则在中层。其起源可能是对流层上部冷低压在中、低层的反映；亦可能是由于西风槽伸入热带而形成；还可能是赤道辐合带中的扰动伸入东风气流的结果。

单纯弱的东风波影响，一般只产生普通雷暴天气；但当高原有冷空气扩散南下结合时或东风波较明显时，可产生强雷暴天气过程。这种类型的个例有4个（占15.4％），分别是2006年8月4日、2006年8月10日、2006年8月13日、2006年8月15日。

（2）台风倒槽

由于溪洛渡水电站坝区的特殊地理位置，西南和东南分别邻近孟加拉湾和南海。因此，不但受到西行的西太平洋台风和南海台风的影响，而且还受到孟加拉湾风暴的影响。故西太平洋热带气旋和台风、孟加拉湾风暴也是影响溪洛渡水电站坝区的主要天气系统。热带气旋登陆后往往强度很快减弱，影响到溪洛渡水电站坝区时已减弱成为热带低气压，热带低压直接影响溪洛渡水电站坝区的可能性很小，往往是以台风倒槽的形式对坝区天气造成影响。特别是7月中旬至8月上半月暴雨移至北方，此时，西南风低空急流更接近于南北向，与此同时在日本高压的南侧还经常出现东南风低空急流，这两支低空急流皆指向溪洛渡水电站坝区，且东南风低空急流的高度较低，在边界层内，有利于把太平洋上的水汽向西输送为产生强雨暴的充足水汽。由于东南风低空急流是在热带辐合带或台风与副热带高压之间形成的，因此这也是热带与副热带系统相互作用的一种形式。这种类型的雷暴个有2个（7.7％），分别是2006年7月18日和2007年8月24日。典型场见图5.4。

3.高空低槽类

该类雷暴形势的主要特征是：副高偏南或偏东，在（81°～103°E，29°～36°N）范围内有中小尺度的低压生成，中心强度最强可达5790～5810gPm。这些中小尺度的低压可向西南、向南、向东南方向伸出低槽（根据其位置可分为高原槽、南支槽），有时与孟加拉湾低压槽前的西南气流相连，当副热带高压强度减弱时，低涡偏北东移过程中带动低槽东移影响坝区。第二种情况是高原小槽东南移影响。500hPa低槽东移过程中如低层有低涡、切变和冷锋其中一类以上的系统相结合时，则易给坝区带来强雷暴天气。第三种情况是：在高层高空槽已东移，冷平流引发干冷空气已入侵，而中层以下仍有浅薄的热低压接近，或有西南气流，或有显著的暖平流等情况时，使不稳定性加强，造成溪洛渡坝区雷暴天气。其典型场见图5.5。这种类型的个例有4个（占15.4％），分别是2006年7月22日（过程出现在22日傍晚到23日）、2007年4月13日、2007年7月18日。

图5.5　溪洛渡水电站坝区低槽类雷暴500hPa典型场

4.副高边缘高能不稳定区类

这类雷暴的主要特征是：坝区处于副热带高压控制区边缘，由于在对流层低层，副高边缘空气比较暖湿，常常储存大量的不稳定能量。而且，在副热带高压控制地区，一般天气晴好，夏季午后陆地表面受日射而强烈加热，常常在近地层形成绝对不稳定的层结，使对流容易发展而产生雷暴。这种类型的个例共有3个（占15.4％），分别是：2006年7月17日、2006年9月1日、2007年8月19日。夏季处于副高边沿的环流形势是比较多见的，只有当出现上述特点即副高边沿控制，且上干下湿的气层分布、晴好天气下出现的雷暴才归入此类。

图5.6　溪洛渡水电站坝区高原涡类雷暴500hPa典型场

5.高原涡类

青藏高原低涡（简称高原低涡）是指发生在青藏高原主体的低涡，主要活动在500hPa等压面上、平均水平尺度为400～500km，垂直厚度一般在400hPa以下，多数为暖性结构，生命周期为1～3天。高原初生低涡有两个涡源区，一个在那曲以北地区，另一个在西边的改则附近。高原初生低涡为暖涡，一般成熟涡为冷涡。高原低涡降水主要集中在低涡中心附近400km范围内，初生涡降水中心偏在低涡东南侧，成熟涡降水中心偏在低涡中心东侧，二者的西北象限都是少雨区。高原低涡东移到100°E附近时，其低涡东部的正涡度平流与负值非平衡强迫与西南低涡发生垂直叠加时，两者之间发生耦合作用。导致西南低涡与500hPa高原涡同时发展而往往引发高原东侧一次大范围的暴雨、雷暴等灾害性天气过程。由于高原下垫面特性和周围环境场的综合效应，使高原低涡（特别是暖性低涡）的性质、发生规律更类似于热带气旋而不同于温带气旋，这种现象在低涡发展初期更为明显。而热带气旋类低涡（简称TCLV）是指一类与热带气旋相似的低压系统，它具有与热带气旋相似的涡旋眼和地面风场最强等结构特征以及发展机制，多在热带或副热带等不同纬度的洋面上生成、发展，例如某些极涡和地中海气旋。由于暖性高原低涡的生成环境和结构特点与TCLV类似。因此把云图上具有这种结构的高原涡单独列为一类。这类雷暴天气过程有1个（占3.8％），出现在2007年8月1日。见图5.6。