四川省凉山州气象局，四川 西昌

收稿日期：2022年10月23日；录用日期：2022年11月22日；发布日期：2022年11月28日

摘要

本文对2021年5月22日在甘肃省白银市一次强对流天气的进行分析，从强对流天气过程的形成和发展过程，实况、环流形势、水汽条件、动力条件以及不稳定能量方面进行分析，在700 hPa上有较为显著的冷平流，冷暖气团在甘肃省南部地区的交汇处较为显著，为不稳定天气的产生与发展提供了较好的热力条件；在此次强对流天气过程中产生的降水，是由中低层水汽的不断聚集，并与高空干冷空气交汇所造成的；在白银地区上空有着强烈的垂直运动，动量交换频繁，加之空中槽过境，为强对流天气的发生发展提供了较好的动力条件；西北向东南倒灌的湿冷空气加强了南北温差，冷暖空气的交汇进一步加剧，使得大气层结不稳定度也增大。同时随K指数的增加，温度差也增大，这表明在垂直方向上的湍流运动增强，为强对流天气的形成与发展提供了较为有利的热力不稳定条件。

关键词

强对流天气，环流形势，温度平流、水汽通量，不稳定能量

Diagnostic Analysis of a Strong Convective Weather Process in Baiyin, Gansu Province in May 2021

Hao Liu, Shujuan Huang^*

Sichuan Liangshan Prefecture Meteorological Administration, Xichang Sichaung

Received: Oct. 23^rd, 2022; accepted: Nov. 22^nd, 2022; published: Nov. 28^th, 2022

ABSTRACT

This paper analyzes a severe convective weather in Baiyin City, Gansu Province on May 22, 2021, from the aspects of the formation and development process of the severe convective weather process, the actual situation, circulation situation, water vapor conditions, dynamic conditions and unstable energy. There is a relatively significant cold advection at 700 HPA, and the intersection of cold and warm air masses in the southern region of Gansu Province is relatively significant, It provides better thermodynamic conditions for the generation and development of unstable weather; the precipitation produced in this severe convective weather is caused by the continuous accumulation of water vapor in the middle and lower layers and the intersection with the upper dry and cold air; strong vertical motion, frequent momentum exchange and air trough transit over Baiyin area provide good dynamic conditions for the occurrence and development of severe convective weather; the wet and cold air pouring from northwest to Southeast strengthens the north-south temperature difference, and the intersection of cold and warm air is further intensified, which also increases the instability of atmospheric stratification. At the same time, with the increase of K index, the temperature difference also increases, which indicates that the turbulent movement in the vertical direction is enhanced, providing a more favorable thermal instability condition for the formation and development of severe convective weather.

Keywords:Severe Convective Weather, Circulation Situation, Temperature Advection and Water Vapor Flux, Unstable Energy

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1. 引言

雷暴大风等强对流天气是主要气象灾害之一，具有突发性强、空间尺度小、生命期短的特点，常伴随着短时强降水、冰雹、暴雨的出现，对航空运输、电力设施、通信设备及建筑物等造成不同程度的损害，严重时甚至造成人员伤亡，雷雨能量大，生长速度快，时间短，破坏性强，每年有数以万计的人死于世界各地的雷雨，经济损失总额高达10亿美元 [1]。极端降水事件也是极端气候事件的重要组成部分，从国内外的各种报道来看，极端降水事件造成的威胁也是非常惊人的，且在近几十年中，世界各地大规模的强降水活动有着愈演愈烈之态，因此提高对此类强对流等极端天气的监测和预报预警能力，减轻强对流灾害造成的损失对防灾减灾具有重要的意义。

纪晓玲等 [2] 在分析263个宁夏雷暴天气过程样本的基础上，总结出宁夏雷暴的主要天气型有河套低涡型、西风槽型等4种。Moller等 [3] 提出：强烈的垂直风切变有利于强对流天气的发生发展。涡度、散度、涡度散度平流和各层垂直速度等物理量能够作为动力参数引入雷暴的分析和预报。郑媛媛等 [4] 对特定的天气型进行细化，结果表明：逆温层、中层干冷气流和强垂直风切变等条件对强雷暴的形成非常有利。孙继松、陶祖钰 [5] 提出温度平流对强对流天气的贡献最大，中高层的冷平流起着非常重要的作用。鲍旭炜，谈哲敏 [6] 提出雷暴系统的发展常与中尺度系统边界相互作用，地面大风常与地面中尺度辐合线是密切相关的。张敏峰等 [7] 研究了雷雨日中国年平均气温的时空特征及异常变化，利用过去30年的数据，采用EOF函数和基本函数分析方法把雷暴日的年均分布分为四个区域。冯建民等研究发现在天气尺度条件下，地面中尺度辐合线是有利的抬升机制对强对流天气的维持时间和落区有很好的指示性 [8]。朱乾根等指出随着地面冷锋和高空槽后的干侵入移近，干冷空气遇到地面辐合线前的偏南气流有利于触发雷暴大风天气 [9]。甘肃黄土高原是一个生态脆弱区，区内地貌类型复杂多样，土壤侵蚀严重，水土流失惨重，千沟万壑，支离破碎，属于欧亚大陆东部温带暖湿带大陆性季风气候，气候属西北干旱半干旱气候类型，雨热同期、多年平均降水量在400 mm以下，年际和年内分配极不均匀，沙暴，干旱，暴雨，洪水等灾害频繁，气候变化剧烈。弄清极端天气事件的变化规律，将会提高对极端天气的预测能力，为防灾减灾决策实施提供依据 [10]。王雯璟 [11] 表示陕宁河区为水汽输出区，西边界和北边界主要为水汽输入，南边界和东边界以水汽输出为主，春、夏、秋季收支变化较大。不仅有降水，还有大风天气，邬仲勋 [12] 在对发生在东疆和河西西部两次大风过程进行诊断分析和数值模拟，分析大风过程中的动量下传特征中表示该区域大风过程分为冷空气大风、冷暖结合大风、热低压大风、动量下传大风四个大类，热低压大风分为南疆热低压大风和蒙古热低压大风，主要为热低压发展引起的气压梯度增大造成的；动量下传大风是高低空动力强迫造成的，即大气三维质量和动量的调整造成了这种大风的形成。严重威胁人们的日常生产生活和交通出行。

雷暴大风天气 [13] 局地性和突发性强，并且破坏力大、致灾性强，是气象灾害性天气预报和防御的难点。甘肃省白银市属腾格里沙漠和祁连山余脉向黄土高原过渡地带，地势由东南向西北倾斜，白气候在中国气候区划上为中温带半干旱区向干旱区的过渡地带，属东南季风气候西北部边缘区，本文将对2021年5月22日，在甘肃省白银市一次强对流天气的进行分析，得出结论，有助于提高对极端天气下的自然灾害的防范与预警。

2. 资料与方法

本文利用中国气象数据网(http://data.cma.cn)共享的常规气象地面观测资料、NCAR/UCAR (https://rda.ucar.edu/datasets/ds083.2/#!description)提供的FNL 1˚ × 1˚再分析资料对2021年5月发生于甘肃白银一次强度较强、较为明显的雷暴大风天气过程的环流背景和主要影响系统、雷暴大风发生前后其影响区域的动力、热力、水汽等物理演变特征进行天气学诊断分析，旨在为做好雷暴天气的短临天气预报预警和气象服务工作提供分析依据。

3. 天气过程

2021年5月22日，在甘肃省白银市景泰县黄河石林景区遭遇极端天气，甘肃省气象台于5月21日做出预报，5月21~22日，河西5市将会有降温，幅度为4℃~6℃，景泰气象台也发布了大风蓝色预警。在此之前，白银市景泰县天气晴好，气温也在逐渐升高的过程，21日下午最高已达到25.6℃。22日9时，比赛开始，赛场内也气温急剧下降，至10时随着冷锋系统的推移，并在地面热力、山地抬升作用下发展出对流云团，由气温实况分析可知(图1)，此时景泰县城等地气温开始急剧下降，最大降温幅度为4℃/h，且最低气温低于6.5℃，14时之后气温开始小幅回升。由于景泰县城的海拔约1600 m，由于对流层温度递减率为负，理论气温只有2.3℃~4.1℃，加之降水的影响，实际温度很可能低于0℃。

同时随着冷空气东移南下，景泰县县城周边风力超过8级，而高山赛场上由于摩擦力减小以及对流的影响，风力会进一步增大。由白银站风速实况分析可知(图2)，自22日4时风速开始急剧增大，至9时平均风速超过了9 m/s，而极大风速也超过了16 m/s，且大风维持近4小时，持续时间长，破坏力较大，14时之后风速开始逐渐减小，此次强对流天气过程逐渐趋于结束。

22日13~15时白银站出现降水(图3)，且在上述地区出现了闪电、大风以及局地强对流天气。且相对湿度自22日5时开始迅速增大，至14时达到最大，超过90%，之后随着降水过程的逐渐减弱和停止，相对湿度也逐渐降低。

图1. 2021年5月22日白银气象站气温实况(单位：℃)

图2. 2021年5月22日白银气象站风速实况(单位：m/s)

图3. 2021年5月22日白银气象站降水量及相对湿度(降水量单位：mm；相对湿度单位：%)

22日白银站的最低、最高以及平均气压都呈上升趋势(图4)，这可能是由于冷锋过境，随着低气压系统逐渐移过白银站的过程，气压维持逐渐上升的趋势。22日0时气压为820 hPa，至23时气压已升至830 hPa，但仍维持较低水平，这也与冷空气过境的天气形势相吻合。

图4. 2021年5月22日白银气象站气压实况(单位：hPa)

4. 环流背景

4.1. 高空环流形势分析

从500 hPa图上分析(图5)此次白银越野马拉松事件发生前中后期天气的环流形势，21日08时(图5(a))，欧亚大陆基本为“两槽一脊”型，槽区分别位于我国新疆的天山以北至南疆地区，以及朝鲜半岛–我国东海–东南沿海地区一线，脊线位于我国河套平原至华中地区一线。而甘肃省南部地区为西南气流与东北气流的交汇区，冷暖空气在上述地区交汇，为强对流天气的发生发展提供了较好的水汽以及热力条件。至21日20时(图5(b))，在甘肃省南部南北气流交汇进一步加剧，为地面冷锋的发展进一步提供了有利条件。至22日08时(图5(c))，槽线移动至甘肃省北部以及青海省大部地区，随着冷暖空气在甘肃省南部地区的交汇，同时由于副热带高压的南退较为显著，槽线发展也更为迅速。至22日14时(图5(d))，槽线已影响甘肃省中南部地区，此时白银地区为槽前西南气流，这也为白银地区的强对流天气的发展提供了有利的条件。

图5. 2021年5月 (a) 21日08时；(b) 21日20时；(c) 22日08时；(d) 22日14时；500 hPa高度场(单位：dagpm)以及风场(单位：m/s)

图6. 2021年5月 (a) 21日08时；(b) 21日14时；(c) 22日08时；(d) 22日14时；700 hPa高度场(单位：dagpm)、风场(单位：m/s)

由700 hPa环流形势分析可知(图6)，21日08时(图6(a))，在贝湖南侧至我国新疆北部地区有一槽线，且在甘肃省为西南气流，为强对流天气的发生发展提供了大量暖湿气流，南北气流在上述地区交汇，为强对流天气的发生发展提供了较为有利的条件。至21日14时(图6(b))，槽线进一步移动至甘肃省北部地区，冷空气也进一步移动至我国河西走廊地区。至22日08时(图6(c))，槽线已移至河套平原以及甘肃省南部地区，而白银地区的气流较为紊乱。至22日14时(图6(d))，槽线此时位于内蒙古中西部地区，南北气流在甘肃省南部的交汇加剧，导致此次强对流天气过程的强度较强，造成此次白银越野马拉松事件的发生。由以上分析可知，此次白银地区的强对流天气是由于空中槽过境，在甘肃省南部地区有较为显著的南北气流交汇，为强对流的发生发展提供了有利的条件，同时由于白银地区地处山区，地形的抬升作用同样为强对流天气的发展提供了有利条件。

4.2. 地面形势分析

图7. 2021年5月 (a) 21日08时；(b) 21日20时；(c) 22日08时；(d) 22日14时；海平面气压场(单位：hPa)

通过对此次地面形势的分析可知，21日08时(图7(a))，蒙古气旋在蒙古国东南部地区生成，且此时地面锋面已影响至内蒙古西部以及甘肃省北部地区，同时黄河气旋在青海省东南部、甘肃省南部以及四川省北部地区形成，地面倒槽也为甘肃省输送了大量暖湿气流，为此次强对流天气的发生提供了有利的水汽条件，同时由于高空槽后冷平流的输送，甘肃省西北部地区的海平面气压逐渐升高。高层干冷、中低层暖湿的配置加大了气层的不稳定性，有利于强对流天气的发生。至21日20时(图7(b))，锋面进一步发展，且此时地面倒槽也逐渐影响甘肃省南部地区，导致冷暖空气在上述地区交汇，形成了切变线，为强对流天气的进一步发展提供有利的热力条件。至22日08时(图7(c))，此时锋面已影响甘肃省南部地区，地面倒槽也已发展至四川省北部以及甘肃省南部地区，强对流天气得以维持。至28日14时(图7(d))，在白银地区锋面已过境，低压中心也已移至甘肃省中部地区，冷暖气团的交汇区域也进一步向东南方向移动。

由以上分析可知，本次天气过程中，出现在中低层的切变线是造成此次白银地区强对流天气的主要天气系统。高空槽后偏北气流引导冷空气南下与中低层的暖湿气流相交汇，为本次强对流天气过程提供了较为有利的动力及热力条件。

5. 物理量诊断分析

5.1. 温度平流

图8. 2021年5月 (a) 21日08时；(b) 21日20时；(c) 22日14时；(d) 22日20时500 hPa温度平流(单位：10⁻⁶ K/s，“·”为白银站位置)

由21日08时500 hPa上的温度平流(图8(a))可知，我国新疆北部的大范围地区有显著的冷平流，在新疆北部地区形成了极小值中心，其中心数值小于−35 × 10⁻⁶ K/s，而在甘肃省西南部、青海省东南部以及四川省北部地区有暖平流，且在上述地区形成了极大值中心，其中心数值超过25 × 10⁻⁶ K/s。至21日20时(图8(b))，冷平流进一步移动至甘肃省北部以及内蒙古西部地区，其中心数值小于−35 × 10⁻⁶ K/s，同时随着冷空气的不断东移南下，在甘肃省中部地区的暖平流的强度也有所减弱。至22日14时(图8(c))，强冷空气侵入甘肃省中部地区，冷平流也进一步向南移动，且在甘肃省中南部地区冷暖平流交汇显著，等温线梯度较大，表明在上述地区冷暖空气交汇较为频繁，为强对流天气提供了较好的热力条件。至22日20时(图8(d))，冷空气持续东移南下，已影响甘肃省南部的大范围地区，且普遍小于−20 × 10⁻⁶ K/s，由此可知，在白银越野马拉松期间冷空气势力较强，造成的强对流天气的危害也较大。综合分析可知，此次强对流天气过程中在500 hPa上有显著的冷平流，冷暖平流相互作用促进了冷暖气团的交汇发展，这也为强对流的进一步发展提供了有利条件。

图9. 2021年5月 (a) 21日14时；(b) 21日20时；(c) 22日08时；(d) 22日14时700 hPa温度平流(单位：10⁻⁶ K/s，“·”为白银站位置)

进一步分析700 hPa上的温度平流可知(图9)，21日14时(图9(a))，在我国新疆东北部、甘肃省北部以及内蒙古西部的大范围地区有显著的冷平流，同时在新疆东北部以及内蒙古西部地区形成了两个极小值中心，其中心数值分别小于−35 × 10⁻⁶ K/s、−20 × 10⁻⁶ K/s，而在青海省东南部以及四川省西北部地区有暖平流，且在上述地区形成了极大值中心，其中心数值超过10 × 10⁻⁶ K/s。至21日20时(图9(b))，冷平流范围进一步扩大，且已影响甘肃省中部以及内蒙古西部地区，冷平流的强度也进一步增强，其中心数值小于−40 × 10⁻⁶ K/s，同时随着冷空气的不断发展，此时白银地区也已受到冷空气的影响。至22日08时(图9(c))，随着地面冷锋系统的移动，强冷空气侵入甘肃省中南部地区，冷平流也逐渐影响白银地区，冷暖空气在甘肃省南部交汇进一步加强，为强对流天气提供了较好的热力条件。至22日14时(图9(d))，冷空气持续东移南下，已影响甘肃省南部大部地区，且在甘肃省南部地区形成了极小值中心，其中心数值小于−15 × 10⁻⁶ K/s，表明此时白银地区的冷空气势力较强，为不稳定天气的产生提供了较为有利的条件。由以上分析可知，在此次白银越野马拉松事件中，在700 hPa上有较为显著的冷平流，冷暖气团在甘肃省南部地区的交汇较较为显著，为不稳定天气的产生与发展提供了较好的热力条件。

5.2. 水汽条件分析

图10. 2021年5月 (a) 21日08时；(b) 21日20时；(c) 22日08时；(d) 22日14时700 hPa水汽通量以及水汽通量散度(单位：10⁻⁷ kg/m²∙s，“·”为白银站位置)

从700 hPa水汽通量场上分析此次强对流天气过程发生前、中、后期的水汽条件，可以看到，在此次天气过程中有较强的水汽聚集过程。21日08时(图10(a))，本次强对流天气过程开始前，由700 hPa上水汽通量以及水汽通量散度的分析发现，由我国西南地区输送至甘肃省中部以及河套平原地区大量暖湿气流，在甘肃省中部地区水汽通量散度的强度超过−20 × 10⁻⁷ kg/m²∙s，表明此时在上述地区有较强的水汽聚集过程。至21日20时(图10(b))，随着冷空气的不断发展，高低层气流交汇，同时由孟加拉湾以及我国西南地区输送至我国河西走廊以及河套平原等地区的水汽进一步增多，在甘肃省中部地区水汽通量散度的中心强度仍超过−40 × 10⁻⁷ kg/m²∙s，为降水的发生发展提供了有利条件。至22日08时(图10(c))，水汽通量散度的辐合中心进一步向南移动，其中心强度超过−20 × 10⁻⁷ kg/m²∙s，而通过对水汽通量的分析发现，此时转变为由我国内蒙古西部地区向甘肃省输送水汽。至22日14时(图10(d))，大量水汽在甘肃省南部地区聚集，为降水的产生发展提供了有利的水汽条件，且此时在甘肃省南部地区形成了一个较强的水汽通量散度的辐合中心，其中心强度超过−40 × 10⁻⁷ kg/m²∙s，这也与前文分析的强对流天气的实况特征一致，即在甘肃省南部地区强对流天气的强度较强。由以上分析可知，在此次强对流天气过程中产生的降水，是由中低层水汽的不断聚集，并与高空干冷空气交汇所造成的。

5.3. 动力条件分析

图11. 2021年5月21日08时至23日02时沿白银气象站(a) 散度场；(b) 涡度场(单位：10⁻⁶ s⁻¹)剖面

图11(a)给出了沿白银气象站(104.09˚E, 36.33˚N)散度场的剖面图，由图可知，21日08时至20时，强对流天气开始前，在白银站上空500 hPa以及300 hPa附近为散度负值中心区，表明该区域有辐合上升运动。至21日20时，在800 hPa高度附近为散度正值区，表明此时在白银近地层有辐散运动。至22日02时，由近地层至700 hPa高度上为散度负值区，且在800 hPa附近为散度负值区，其中心最小值小于−4 × 10⁻⁶ s⁻¹，表明此时在近地层有强烈的辐合上升运动，强烈的上升运动将低层的水汽源源不断地输送到对流层中高层，以维持对流云团的发展。而在500 hPa高度上为散度正值区，其中心数值超过4 × 10⁻⁶ s⁻¹，表明在高空有强烈的辐散运动，低空辐合，高空辐散产生的抽吸作用利于垂直上升运动的加强和维持，为强对流的发生发展提供了动力条件。至22日14时辐合上升运动区域进一步向抬升至700 hPa高度上，且此时其中心数值仍小于−4 × 10⁻⁶ s⁻¹，垂直上升运动得以持续，同时在300 hPa上散度为正，表明此时白银地区高空辐散运动也有所加强，白银地区的强对流天气强度达到最强。随后至22日20时，散度负值区范围以及强度有所减小，即白银近地层的辐合上升运动也有所减弱，此时强对流天气趋于结束。

由图11(b)可知，21日14时至20时，白银地区上空的正涡度区分别位于800 hPa以及500~400 hPa上，其中心中心数值分别超过了3 × 10⁻⁶ s⁻¹、6 × 10⁻⁶ s⁻¹。22日08至14时，在700 hPa高度上有一负涡度区，其中心数值小于−10 × 10⁻⁶ s⁻¹，而在500~400 hPa高度上为正涡度区，其中心值大于4 × 10⁻⁶ s⁻¹，因此在700~600 hPa以及500 hPa附近形成了两处强涡度梯度带。综上所述，在白银地区上空，正涡度中心与500 hPa高度场上的低值中心位置配合较好，槽线也出现在涡度梯度的大值区，这种正负涡度的交替移动有利于空中槽的持续东移南下，并与地面锋面系统相配合，有利于强对流天气的发生发展。

从垂直速度场和u、v风矢量场沿白银气象站(104.09˚E, 36.33˚N)剖面(图12)分析此次强对流天气过程发生前、中、后期的动力层结条件，可以看到，21日14时至22日02时，本次强对流天气开始前，在白银地区近地层至700 hPa上有显著的oemga场正值区，其中心数值超过0.6 Pa/s，表明有一定的垂直下沉运动，高空和低空的差异较小。而在500 hPa附近垂直下沉运动较弱，表现为弱中性层结。且由风矢量场的分析可知，在白银上空近地层700 hPa以下为一致的东南风，而在高空500 hPa以上为西北风，持续将高空干冷空气向近地层输送，这种高空干冷与低层暖湿气流的交汇进一步为不稳定天气的产生提供了有利条件。随后22日08时至14时，在白银上空700 hPa以及500 hPa上有两个较为显著的oemga场负值区，其中心数值分别小于−1.8 Pa/s、−1.2 Pa/s，而在300~200 hPa上为oemga场正值区，其中心数值超过0.3 Pa/s，表明在该地区上空存在交替的上升、下沉运动，为强对流天气的持续提供了较好的动力条件。同时由风场的分析可知，22日02时至08时在白银地区上空500 hPa上由西北风转为西南风，表示在该时间段内槽过境，而在700 hPa以下为较为一致的偏北风。至22日14时，在700 hPa附近的空中风较大，动量下传作用较为显著，此时也是对流发展较为旺盛的阶段。由以上分析可知，此次强对流天气过程中，在白银地区上空有着强烈的垂直运动，动量交换频繁，加之空中槽过境，为强对流天气的发生发展提供了较好的动力条件。

图12. 2021年5月21日08时至23日02时沿白银气象站垂直速度场(填色，单位：Pa/s)和u、v风矢量场(单位：m/s)剖面

5.4. 不稳定能量

可供释放的对流不稳定能量的大小是强对流天气过程强弱的潜在量度，K指数是表征大气热力不稳定度的常用指数。由图13可知，21日14时(图13(a))，甘肃省南部、青海省南部以及四川省北部地区为K指数大值区，中心数值超过47℃，白银地区处于大值中心北侧，其K指数数值超过25℃。至21日20时(图13(b))，在甘肃省北部为数值超过40℃的K指数大值区，而白银地区K指数数值也有所增大，进一步为强对流天气积蓄能量。至22日08时(图13(c))，在甘肃省南部、青海省东南部以及四川省北部地区K指数进一步增大，且大值区范围也有所扩大。至22日14时(图13(d))，此时白银地区的强对流天气发展较为旺盛，之后随着该区域降水的产生，不稳定能量得以释放，白银地区的大气不稳定程度有所减弱，K指数大值中心也进一步向南移动。由以上分析可知，西北向东南倒灌的湿冷空气加强了南北温差，冷暖空气的交汇进一步加剧，使得大气层结不稳定度也增大。同时随K指数的增加，温度差也增大，这表明在垂直方向上的湍流运动增强，为强对流天气的形成与发展提供了较为有利的热力不稳定条件。

图13. 2021年5月 (a) 21日14时；(b) 21日20时；(c) 22日08时；(d) 22日14时K指数场(单位：℃，“·”为白银站位置)

6. 小结

本文利用中国气象数据网、NCAR/UCAR FNL再分析资料，对2021年5月22日，在甘肃省白银市景泰县强对流天气过程的形成和发展过程，从实况、环流形势、水汽条件、动力条件以及不稳定能量方面进行了分析，结果表明：

1) 根据实况资料显示，2021年5月21日08时至22日08时，甘肃省南部地区出现强对流天气，此次强对流天气过程景泰县城等地急剧降温，最大降温幅度达到4℃/h，且最低气温低于6.5℃，加上降水的影响，实际温度很可能已低于0℃。在降温的同时伴有大风等天气现象，平均风速最大为9 m/s，而极大风速更是超过了16 m/s，且大风维持近4小时，持续时间长破坏力较强，22日14时之后风速开始逐渐减小，此次天气过程趋于结束。

2) 从环流形势上分析可知，此次白银地区的强对流天气是由于槽过境，在甘肃省南部地区有较为显著的南北气流交汇，为强对流的发生发展提供了有利的条件，同时由于白银地区地处山区，地形的抬升作用同样为强对流天气的发展提供了有利条件。而出现在中低层的切变线是造成此次白银地区强对流天气过程的主要地面天气系统，这种高空槽后偏北气流引导冷空气南下与中低层的暖湿气流相交汇，为本次强对流天气过程提供了较好的动力及热力条件。

3) 在此次强对流天气中，在500 hPa上有显著的冷平流，冷暖平流相互作用促进了冷暖气团的交汇发展，这也为强对流的进一步发展提供了有利条件。同时在700 hPa上也有较为显著的冷平流，冷暖气团在上述区域的交汇较强，为不稳定天气的产生与发展同样提供了较好的热力条件。

4) 在此次强对流天气过程中产生的降水，是由中低层水汽的不断聚集，并与高空干冷空气交汇所造成的。结合涡度与散度场的分析可知，在白银地区高空有强烈的辐散运动，低空辐合，高空辐散产生的抽吸作用利于垂直上升运动的加强和维持，为强对流的发生发展提供了较为有利的动力条件。同时在该区域上空正负涡度区交替出现，且正涡度中心与500 hPa高度场上的低值中心位置配合较好，槽线也出现在涡度梯度的大值区，这种正负涡度的交替移动有利于空中槽的持续东移南下。而在白银地区上空还有着强烈的垂直运动，动量交换频繁，加之空中槽过境，为强对流天气的发生发展提供了较好的动力条件。

5) 不稳定能量方面，西北向东南倒灌的湿冷空气加强了甘肃省南部地区的南北温差，冷暖空气进一步交汇，使得大气层结的不稳定度有所增大。同时随K指数的增加，温度差也增大，这表明在白银地区上空的垂直方向上的湍流运动较强，为强对流天气的发展积累了大量的不稳定能量。

文章引用

刘 皓,黄淑娟. 2021年5月甘肃白银一次强对流天气过程诊断分析
Diagnostic Analysis of a Strong Convective Weather Process in Baiyin, Gansu Province in May 2021[J]. 气候变化研究快报, 2022, 11(06): 1047-1061. https://doi.org/10.12677/CCRL.2022.116109

参考文献