李仲梅1 张鹏2 孙碧莹3
1 天津市东丽区气象局 邮编：300300；2 天津市东丽区突发公共事件预警信息发布中心 邮编：300300；3 天津市东丽区突发公共事件预警信息发布中心 邮编：300300
摘要:本文利用自动气象站观测资料、NCEP分析资料、雷达资料等相关资料，对2018年8月8日出现在天津市的一次强对流天气过程进行诊断分析。结果表明：本次强对流天气主要是西太平洋副热带边缘系统的高温高湿以及高空槽东移冷空气扰动的共同作用下形成的。天津市存在着显著的水汽通量辐合，水汽供应条件较好，为强对流天气的出现给予有利的水汽条件；低层辐合，高层辐散，这对于上升运动的维持比较有利， 从而为强降雨、雷电天气的发生给予了动力触发条件。与此同时，此次天气过程天津市大气层结不够稳定，释放了不稳定能量，推动了强对流天气的发生发展。雷达回波演变特征对于强对流天气的预报预警具有一定的指示意义。
关键词：强对流天气；环流形势；物理量；天津市
引言
强对流天气主要是大气中对流风暴带来的，它的主要特点是生命时间短、空间尺度小、破坏力大以及突发性强。强对流天气现象涉及到雷暴、大风、短时强降水、冰雹以及龙卷风等类型，在强对流天气出现的天气中很容易导致严重的自然灾害。所以，借助于气象观测资料对局部的强对流天气过程进行分析和预报，将强对流天气造成的损失降到最低是尤为必要的。近些年来，我国许多气象学家高度重视强对流天气的研究，使大众对强对流天气出现的原因有了更深层次的认识。郑祚芳等[1]对北京地区一次局地强降水过程进行研究，结果表明，由于边界层气流不断加快加强，很容易使急流前方的风速辐合，为这次降水过程提供了充足的水汽和动力条件。王旭等[2]通过对山东东营市一次强对流天气过程进行分析认为低空空急流的存在有利于热力不稳定增长、水汽输送和低空垂直切变线的维持以及启动不稳定能量释放的抬升运动。
天津地处我国北方地区，为北方最大的港口城市，地理坐标处于116°43'~118°04'E，38°34'~40°15'N之间，属暖温带半湿润季风性气候。强对流天气是天津市夏季出现频率较高的天气。一旦发生强对流天气，常常会对农业生产、城市基础设施造成极大危害。基于此，为了可以更好的开展强对流天气预报预警服务工作，本文主要通过对2018年8月8日出现在天津市的一次强对流过程展开分析，以进一步掌握天津市强对流天气发生发展规律，为提升天津市暴雨天气预报预警服务水平提供指导。
1天气概况
2018年8月8日，天津市出现持续雷电、短时强降水等强对流天气过程。此次强对流天气过程主要包含两个时间段，第一个阶段，雷电天气从03时06分开始，08时46分结束，中间有短暂间歇，雷电最长持续时间大约3小时，降水天气从 03时51分开始 ，09时06分停止，其中，强降水开始于05时47分，持续时间大约10分钟。 第二个阶段，雷电天气从11时14分开始，13时18分停止，降水从10时41 开始 ，12时43 停止，雷雨天气持续时间为2小时，其中，强降水出现与11时23分，持续时间大约3分钟。
2 环流形势分析
通过本次强对流天气过程的环流形势进行分析了解到 ，地面形势场天津地区始终位于较弱的低压区， 高空形势场呈显著的500 hPa西太平洋副热带高压边缘影响 （图1），2018年8月8日02时~14时，副热带高压位置少动。8日02时，天津市区北边 850 hPa与700 hPa上均分布着横槽，在500 hPa 上分布着暖平流，对于增温增湿以及不稳定能量的积聚比较有利（图1a）。8日08时，500 hPa 天津市位于冷暖平流相交区域 ，700 hPa 与850 hPa的槽线不断东移南压，与天津市相接近（1b）。 8日14时，500 hPa 天津市主要分布着冷平流，700 hPa 与850 hPa的槽不断东移，最终移出天津市（图1c）。由上述分析不难发现，本次强对流天气主要是西太平洋副热带边缘系统的高温高湿以及高空槽东移冷空气扰动的共同作用下形成的。
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图1 2018 年 8 月 8 日02时（a）、08时（b）、14时(c) 500 hPa 温度平流
3 物理量场分析
3.1水汽条件分析
由图2能够了解到 ，2018年8月8日02时与08时天津市存在着显著的水汽通量辐合，水汽供应条件较好，持续有水汽朝天津市上空供应，为强对流天气的出现给予有利的水汽条件。8月8日14时天津有水汽通量辐散，水汽条件变差，强对流天气基本结束。
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图 2 2018 年 8 月 8 日02时（a）、08时（b）、14时(c)散度和水汽通量散度沿 117°E 剖面（图中阴影区是水汽通量辐合区 ， 等值线为散度）
3.2 动力条件
2018年8月8日02时与08 时天津市低层辐合，高层辐散，这对于上升运动的维持比较有利，从而为强降雨、雷电天气的发生给予了动力触发条件（图2）。此外，通过图3进行分析可知，2018年8月8日02时与08 时850 hPa 以上均属于上升运动，促使不稳定能量得以释放，进而触发雷雨强对流天气。8日14时在 400 hPa 以下均属于下沉运动，对于雷暴、强降雨天气的发生不利。
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图3 2018 年 8 月 8 日02时（a）、08时（b）、14时(c)假相当位温和垂直速度沿 117°E 剖面图
3.3 不稳定层结条件分析
由天津市探空数据资料可知，2018年8月8日02时与08时天津市的沙氏指数SI? <0， 大气层结不稳定 ，14时SI? >0， 大气层结开始呈稳定状态 。对流有效位能（CAPE）由02 时至14时不断减小， 释放了不稳定能量，有利于雷暴、强降雨等强对流天气的发生发展。
4 雷达回波特征分析
通过对雷达资料进行分析可以看出 天津市大多数降水时的回波不超过 30 dBZ ， 降水回波强度较弱。第一个阶段雷雨过程雷达回波由西南朝东北方向移动，这和 500 hPa 副热带高压外围偏西风的引导气流方向相同，并且回波相对分散， 属于弱冷空气和高温高湿空气一起形成的普通单体回波（图4a） 。第二个阶段雷雨天气过程由西北朝东南方向移动， 这和700 hPa 与850 hPa高空槽移动方向相同 ， 槽后存在冷空气 ， 回波发展前期呈带状，具有一定的组织性，因为大气中垂直切变较弱 ， 在移动过程中能量得以释放 ， 回波逐渐变弱。
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图4 2018 年 8 月 8 日雷雨过程雷达反射率因子图（注：a 为第一个阶段雷雨过程，b 为第个阶段雷雨过程，仰角 12°，dBZ>30。）
5结论
（1）本次强对流天气主要是西太平洋副热带边缘系统的高温高湿以及高空槽东移冷空气扰动的共同作用下形成的。
（2）此次天气过程中，天津市存在着显著的水汽通量辐合，水汽供应条件较好，为强对流天气的出现给予有利的水汽条件；低层辐合，高层辐散 ，这对于上升运动的维持比较有利， 从而为强降雨、雷电天气的发生给予了动力触发条件。与此同时，此次天气过程天津市大气层结不够稳定，释放了不稳定能量，推动了强对流天气的发生发展。
（3）雷达回波的移动与 500hPa 的引导气流以及高空槽过境的移动具有关联性 ， 因为冷空气以及风的垂直切变较弱，此次强对流天气过程属于普通单体回波。
参考文献：
[1]郑祚芳,张秀丽.边界层急流与北京局地强降水关系的数值模拟分析[J].南京气象学院学报,2007,30(4):457-462.
[2]王旭，张立，常成，等.2015 年 7 月 29—31 日东营市一次强对流天气过程分析[J].现代农业科技，2015（22）：224-226.
作者简介：李仲梅（1977-），女，汉，天津市北辰区人，本科，工程师，从事综合气象工作。