一次致灾强冰雹过程分析与高分辨率数值模拟研究

摘要

为提高冰雹天气过程的预报预警能力,减轻其对农业生产的影响,利用多种气象资料,对2018年5月16日南通市北部首场大冰雹过程从环流背景、水汽、热力等方面进行了详细分析;并应用中尺度非静力WRF模式,对该降雹过程进行数值模拟,再现了冰雹形成的背景条件及过程。分析表明:上冷下暖的配置导致大气层结不稳定,本次过程的动力抬升条件是由高低空急流、中低层切变线及露点锋等系统相配合提供的;地面切变线是触发系统。在高0℃层的不利背景下,高CAPE值、较强的深层风垂直切变、600 hPa以上明显的冷平流、低层较强的水汽输送及边界层θse随高度增加明显减小均有利于冰雹天气的出现。深层垂直风切变、中低层温湿梯度大值区及边界层θse锋区与高能舌重叠区均与冰雹落区有较好的对应。雹暴单体具有入流V型缺口、钩状回波、高悬的强反射率因子、三体散射、持续高VIL值等大冰雹回波特征;70 kg/m^(2)以上VIL高值的稳定维持与大冰雹的出现对应较好。WRF模式成功地再现了本次冰雹影响的全过程,是局地不断生成的对流单体与飑线相结合,促使飑线南段对流增强,飑线系统再次发展的过程。对流有效位能的释放、垂直风切变的加强、暖平流的增强及明显干入侵对强对流的发展增强有指示意义。