一次极端冰雹天气的环境场及卫星云图特征分析.pdf

文章编号：1674 2184(2023)02 0059 08一次极端冰雹天气的环境场及卫星云图特征分析汤兴芝1,1,黄治勇1*,王金兰2,姚瑶1（1.中国气象局气象干部培训学院湖北分院,武汉430074；2.河南省新乡市气象局,新乡453000）摘要：利用地面、高空和 FY-2C 卫星云图资料，分析了 2005 年 6 月 1415 日发生在山东、江苏和安徽的一次极端冰雹过程。结果表明：（1）东北冷涡底部的前倾槽结构有利于不稳定层结的形成与维持，低层西南气流为冰雹的发生提供了水汽，地面中尺度辐合线和露点锋是其主要触发机制。（2）06 km 强垂直风切变、平均对流有效位能超过 2000 Jkg1和湿球 0 平均高度 3.8 km，这些有利条件为极端冰雹天气提供了合适的环境场。（3）红外云图上，亮温（TBB）显示冷云盖的重心呈现“西重东轻”的偏心现象，降雹区在云团右侧 TBB 梯度大值区及其附近，不同地区极端冰雹产生于中尺度对流系统（MCS）发展的不同阶段，其强度和尺寸差异显著。（4）水汽云图上，冷涡后部干空气前沿与湿空气相互作用触发新的对流，形成后向传播；暗区强度增强，MCS 发展；暗区入侵到云团内部，MCS 分裂；暗区强度减弱，MCS 对流减弱。关键词：极端冰雹；中尺度对流系统（MCS）；后向传播；红外云图；水汽云图中图分类号：P458.1+21.2文献标识码：Adoi：10.3969/j.issn.1674-2184.2023.02.008 引言引言冰雹是一种局地性强、来势凶猛、持续时间短的天气现象，常给人民生命财产、农业、交通等造成严重影响，因提前预警难度大，一直是天气预报中的重点和难点。近年来，随着气象探测技术的飞速发展，诸多气象学者利用多源观测数据，从天气学角度对冰雹的成因和先兆特征等开展了大量深入细致的工作，普遍认为低层高温高湿、中层干冷、温度垂直递减率偏大是极端对流天气发生的有利条件1，500 hPa 和 850 hPa温差、温度露点差、对流有效位能等参数对降雹有一定的指示意义 26。郑永光等7研究发现东北、内蒙古、华北和黄淮等地大部分区域的冰雹天气受到冷涡的显著影响。马艳等811针对不同个例分析了冷涡背景下的冰雹特征。苏永玲等12研究指出，冷涡背景下以动力强迫为主，高的强天气威胁指数与较大尺寸冰雹有较好的对应关系。王雪芹等13、向朔育等14利用卫星资料分析了强对流天气的云系特征，并指出多通道 RGB 合成图能以色彩形式有针对性地突出对流系统、冷暖气团、云粒子相态等属性。王兆华等1518研究指出亮温（TBB）在冰雹天气预报中有一定的指示意义，冰雹多发生在雹云发展和成熟阶段，一般发生在冰雹云上风一侧 TBB 梯度高于 10/0.05的区域。官莉等19、李静等20利用卫星云图资料分析了本地冰雹云的特征。李玉婷等21、汤兴芝等22应用新一代多普勒天气雷达资料对冰雹天气特征进行诊断分析。2005 年 6 月 14 日到 15 日凌晨，受东北冷涡影响，山东、江苏和安徽出现了一次历史上极少见的大范围冰雹、雷暴大风和短时强降水天气过程，多地冰雹直径超过 5 cm，最大达 1518 cm。本文利用地面、高空和 FY-2C 卫星云图资料，分析此次极端冰雹天气过程的环流背景、热力动力及卫星云图特征，以期为提升冷涡背景下冰雹天气的预报预警能力提供科技支撑。11资料与方法资料与方法研究资料包括 2005 年 6 月 14 日 08 时15 日 08时（北京时，下同）高空和地面常规观测资料、水汽和红外云图资料。因冰雹并非一定降落在台站，本文根据地面特殊天气报、各级气象部门核实上报的冰雹灾情以及官方媒体现场灾情报道的新闻信息，确定降雹地点和冰雹大小。其中，冰雹大小选取上述信息中的最大值，对于模糊描述的冰雹尺寸，如鸡蛋、乒乓球大以 5 cm 计，核桃大以 3 cm 计，未提冰雹尺寸的以小于 2 cm 计。根据冰雹等级标准规范（GB/T27957-2011），将冰雹分为三类：直径5 cm 为极端冰雹、直径介于 25 cm 为大冰雹、直径2 cm 为冰雹。收稿日期：2022 02 17资助项目：国家自然科学基金面上项目(41975058)；中国气象局气象干部学院课题（青 2021-013）作者简介：汤兴芝，高级讲师，主要从事强对流天气监测及短临预报教学与研究。E-mail:通讯作者：黄治勇，正研级高级工程师，主要从事灾害性天气预报方法研究。E-mail: 第 43 卷 第 2 期高原山地气象研究Vol.43 No.22023 年 6 月Plateau and Mountain Meteorology ResearchJun.202322冰雹天气过程概况冰雹天气过程概况图 1 为 2005 年 6 月 14 日 08 时15 日 08 时山东、安徽和江苏三省冰雹落区。冰雹发生在山东中东部、安徽东北部和江苏北部，共有 70 个县（区）出现冰雹；5 个县（区）为极端冰雹（2 个台站有记录，分别为安徽固镇和定远，最大直径均为 5 cm），5 个县（区）为大冰雹（1 个台站有记录，为山东临沂），安徽固镇任桥镇刘桥村最大冰雹直径为 1518cm（气象人员 5 h 后测量冰雹残留直径为 10 cm），江苏泗阳最大冰雹直径约 10 cm（8 h 后在田间仍能挖出直径约 56 cm 冰雹）。115120Ed5 cm2 cmd5 cmd2 cm35N30N探空站 图 1 探空站点位置及冰雹落区 14 日 10 时，这次极端强对流天气自山东西北部开始，逐步向东南发展，先后影响江苏和安徽，至 15日 04 时结束，影响时间长达 17 h，降雹范围南北长约500 km、东西宽约 250 km，其影响时间、范围、强度均为历史少见。33大尺度环流背景大尺度环流背景3.1高空分析14 日 08 时（图 2a），200 hPa 西风急流分流区位于山东、安徽和江苏地区。500 hPa 亚洲中高纬地区呈“两脊一槽”型，在贝加尔湖西侧和库页岛附近分别存在一个强大的高压脊，两者之间为深厚的东北冷涡，冷涡中心位于内蒙古北部，安徽、江苏和山东三省处于槽后西北气流中，槽后有明显的冷平流。700 hPa东北冷涡底部南北向的冷式切变线位于山东、河北交界处，山东、安徽和江苏北部处于切变线东侧的西南气流中，济南地区西南风风速达 10 ms1。850 hPa和 925 hPa 在山东西部至山西南部、河南北部至安徽东部存在“人”字形切变线，切变线东侧的江苏、山东和辽宁沿海西南气流分别为 1014 ms1和 810 ms1。另外，850 hPa 暖温度脊自河南南部伸向山东北部，925 hPa 暖温度脊从山西南部伸向辽宁南部；这两层均存在南北向的湿舌，其北端到达山东西北部，850 hPa、925 hPa 比湿分别为 7 gkg1和 9 gkg1。可见，高低空呈典型的“上干冷、下暖湿”结构，层结不稳定非常明显。14 日 20 时（图 2b），层结不稳定度进一步加大，500 hPa 东北冷涡向东南移动，其底部低槽经向度加大加深，西北急流南压到开封至射阳一线，风速加大为 24 ms1，高空干冷平流明显加强。700 hPa 和 850 hPa南北向低槽西退，槽前西南气流加大至 1016 ms1，山东、安徽和江苏上空的前倾槽结构继续维持。925 hPa“人”字形切变线中，东西向的切变线南压到许昌至南京一线，暖脊压至驻马店至沭阳一线，显著湿区南 40N3020N10110120E20N10110120E40N30110显著湿区925 hPa暖脊500 hPa标识流线925 hPa标识流线700 hPa显著降温区500 hPa冷槽200 hPa分流区显著湿区925 hPa暖脊500 hPa标识流线700 hPa标识流线500 hPa分流区500 hPa冷槽925 hPa辐合线120E110120E500 hPa显著降温区(a)(b)图 2 2005 年 6 月 14 日天气形势中尺度分析（a.08 时，b.20 时）60高原山地气象研究第 43 卷移至山东南部、江苏和安徽的中北部。15 日 08 时（图略），随着 500 hPa 东北冷涡的转动，前倾槽形势消失，700 hPa 和 850 hPa 在山东、安徽和江苏上空转为偏北气流，大范围强对流天气结束。可见，这次大范围冰雹天气是在深厚的东北冷涡影响下发生的，高低空“上干冷、下暖湿”不稳定层结的维持和增强是强对流发生发展的主要原因，“低层辐合、高层辐散”的有利配置为强对流天气的产生提供了动力条件。3.2地面分析从地面天气形势（图略）来看，6 月 14 日 08 时，地面暖倒槽自我国西南向北伸展至东北，在内蒙古东北部和河南南部分别存在一个暖低压中心。在暖倒槽东西两侧分别存在冷高压，其中位于日本海的地面冷高压前部的回流冷空气到达江苏、山东和辽宁沿海。在河北、河南东部存在一个由偏北风与偏南风组成的中尺度辐合线，露点锋区与地面辐合线走向一致、位置接近。1120 时，日本海冷高压逐步向西向南移动，其前沿向西伸至江苏和山东的中西部。20 时开始，日本海冷高压减弱并向东向北收缩，地面中尺度辐合线也逐步东移。15 日 02 时，随着日本海冷高压进一步减弱北收，山东、安徽和江苏处于暖倒槽之中，地面中尺度辐合线由东北西南向转为准东西向，并南移到安徽和江苏的南部。随后，强对流天气过程逐步结束。44热力条件和对流不稳定性分析热力条件和对流不稳定性分析强对流天气的发生一般需要很大的潜在不稳定能量、充足的水汽条件和强的抬升力，而大的对流有效位能（CAPE）和较大的垂直风切变（WSR）是产生大冰雹的有利条件23。本文采用“临近流入法”24进行热力条件和对流不稳定性分析。白天，冰雹发生在山东，故选用 6 月 14 日章丘和徐州 08 时探空进行分析；夜晚，冰雹出现在江苏和安徽，故选用 6 月 14 日徐州和阜阳 20 时探空加以分析。表 1 和表 2 分别给出了14 日探空观测的 CAPE、850 hPa 和 500 hPa 温差、风垂直切变等与深厚湿对流有关的物理量。表 1 2005 年 6 月 14 日冰雹发生地周围探空站 CAPE 值 站名08时(Jkg1)14时订正(Jkg1)20时(Jkg1)章丘240.61888545.4徐州903.121462587.8阜阳297.425681424.7 如表1 所示，08 时章丘和徐州CAPE 均在1000 Jkg1以下，但用 14 时地面温度和露点温度订正后，其值分别达到 1888 Jkg1和 2146 Jkg1；20 时，徐州和阜阳CAPE 值均超过 1000 Jkg1，徐州高达 2587.8 Jkg1，均达到中等或强的级别，非常有利于深厚湿对流的发生。如表 2 所示，14 日 08 时章丘和徐州的对流抑制能量（CIN）较大，约 400 Jkg1，有利于低层不稳定能量的积累；20 时，徐州 CIN 下降至 135.5 Jkg1，有利于不稳定能量快速冲破抑制层，形成对流。如表 2 所示，08 时章丘 T850-T500达 33，远大于鲁中地区近 16 a 来冰雹事件的均值 2925，根据“该温差越大，冰雹直径越大”的统计规律，有产生大冰雹的潜势；20 时，徐州、阜阳 T850-T500高达 31，上、下层温度差异较大，气层不稳定度大。章丘 08 时和徐州 20 时风矢端图(图 3)显示：地面到 500 hPa 风随高度顺时针旋转，500400 hPa 风随高度逆时针旋转，形成高层冷平流叠加在低层暖平流之上的垂直方向不稳定层结。同时 K 指数较大、SI 指数较小（表 2）也指示大气具有较强的不稳定性，而大气可降水量（PW）普遍较小，最大值仅为3.8 mm，有利于强冰雹产生。如表 2 所示，各探空站（除章丘 08 时外）地面露点温度在 20 以上，近地面潮湿；从 925 hPa 和 850 hPa温度露点差看，空气相对干燥，这种水汽条件更有利于大冰雹的形成，因为大冰雹事件的“上干下湿”分界点高度远低于非大冰雹事件的分界点高度24。从垂直风切变来看，08 时，章丘 06 km 风矢差达22.4 ms1，徐州为 15.9 ms1；随着对流系统向东南移动，20 时，徐州、阜阳 06 km 风矢量差明显增大，比08 时分别增加 7.8 ms1和 7.1 ms1，分别达到 23.7 ms1和 17.2 ms1，属于中等偏上到强的深层风垂直切变。同时风矢端图（图 3）显示出低层强的风切变和明显的速度矢端图曲率，这种风垂直分布有利于加强风暴的旋转潜势和高度组织化的对流结构形成。表 2 2005 年 6 月 14 日冰雹发生地周围探空站部分物理量 物理量(单位)章丘08时 徐州08时 徐州20时 阜阳20时T850T500()33293131地面露点()15202123850 hPa温度露点差()1414716925 hPa温度露点差()106114K指数()26272921SI指数()1.22.551.3CIN(Jkg1)554.9395.4135.5344.8HWBZ(km)3.43.83.84.1H0(km)4.14.64.44.8H20(km)6.77.47.37.8H20 H0(km)2.62.82.93.0WSR06 km(ms1)22.415.923.717.2PW(mm)2.83.43.83.5第 2 期汤兴芝，等：一次极端冰雹天气的环境场及卫星云图特征分析61从20 高度（H-20）和融化层高度(HWBZ)来看，08 时 H20平均高度 7.0 km，20 时平均高度 7.5 km，略高于全国平均值 7.0 km26，0 与20 平均高度差均为 2.8 km，属于有利于大冰雹生长的高度区间；HWBZ介于 3.44.1 km，融化层高度适宜25，而 HWBZ比干球 0高度低约 0.7 km，这样大冰雹更容易降落到地面而不是在下落过程中融化。综上所述，浅薄的湿层、较强的风垂直切变、较大的 CAPE 以及高层冷平流叠加在低层暖平流之上形成的垂直不稳定层结、合适的融化层高度以及适宜的 0 与20 平均高度差为极端冰雹的形成提供了有利条件。55卫星云图特征卫星云图特征5.1红外云图特征分析14 日 09 时在渤海湾上空存在一与东北冷涡相联系的斜压叶状云系，其尾部有一新的白亮云团 A 生成并快速发展（图 4a 和图 4b），云顶面积迅速扩大，云顶亮温快速降低。13 时，发展成熟的 MCS A 右后侧有积云线生成（图 4c）。14 时（图 4d），积云线上新发展的云团 B 面积达到近万 km2，云顶最低亮温40；此后，在云团主体位置基本不变的情况下，冷云盖向四周爆发式扩展，云顶亮温持续降低，最低达到60，其右侧温度梯度达到 128/50 km，期间 MCS A 逐步减弱，亮温升高，并逐渐被 MCS B 吸收合并。到 17 时（图 4e），MCS B 呈现椭圆形结构，52 以下的亮温面 积 达 50000 km2以 上，32 以 下 的 亮 温 面 积 达100000 km2以上，扁心率为 0.7，达到 MCC 定义的范围标准。这期间 TBB 等值线（图略）除云团左侧相对稀疏外，周围等值线均非常密集，冷云盖重心呈现出“西重东轻”的偏心现象，说明 MCS B 主要向西南方向发展。到 18 时，MCS B 发展达到鼎盛阶段，云顶亮温达到最低63，低于穿顶对流 TBB 为62 的阈值标准27，说明对流已伸过对流层，到达平流层；同时，云顶面积达到最大，52 面积达 54000 km2以上，32 亮温面积达到 120000 km2。这期间在 MCS 移经的山东中南部出现大范围降雹，其中临沂出现乒乓球大冰雹，地面堆起厚度达 15 cm，最大风力 9 级。此后，MCS B 云顶亮温开始升高，对流有所减弱，19 时，在 B 云团西南部出现 V 型缺口（图 4f），MCS B开始分裂，至 21 时 V 型缺口进一步增大（图 4g），为方便描述，将 V 缺口前侧的云团依旧叫 MCS B，后侧的云团叫 MCS C。MCS B 先是保持 TBB 色调不变，但冷云盖范围逐渐缩小，表明对流强度保持，但强对流范围减小；23 时后 TBB 逐渐升高，对流强度逐渐减弱，同时向东南移动速度加快，由原来 20 km/h 增加到 70 km/h，于 15 日 01 时入海。此间造成江苏北部多地降雹，泗阳、沭阳分别出现 10 cm、5 cm 极端冰雹。同时，MCS C 右侧有新的云团 D 生成（图 4g），向东南发展过程中，23 时与减弱的 MCS C 合并（图 4h），并沿皖苏交界向东南移动，合并后的 MCS C 发展主要位于右部，TBB 进一步降低，对流继续加强，冷云盖右侧温度梯度达 128/50 km。15 日 02 时（图 4i），MCS C 主体移入江苏境内，发展至鼎盛阶段，TBB 达到最低值62；52 以下冷云盖面积约 23000 km2。此后对流缓慢减弱向东南移动，直至 15 日 04 时消亡。这期间造成安徽固镇、定远分别出现 1518 cm、5 cm极端冰雹。综上所述，极端冰雹过程是由东北冷涡底部的MCS 对流系统后向传播造成的，不同地点的极端冰雹产生于 MCS 发展的不同阶段。山东境内冰雹发生于 MCS B 的发展阶段，冰雹尺度以 5 cm 及以下大冰雹为主；江苏冰雹发生在 MCS B 分裂之后，强度和冰雹尺度居中；安徽冰雹发生在 MCS C 与合并发展(a)(b)图 3 2005 年 6 月 14 日风矢端图（a.章丘 08 时，b.徐州 20 时）62高原山地气象研究第 43 卷时期，其强度最强，冰雹尺寸最大。分析 TBB 等值线与冰雹落区的对应关系（图 5）可知，冰雹主要发生在云团右侧云顶亮温梯度大值区及其附近。5.2水汽图像特征分析水汽图像的色调可以较好地反映对流层中上部的动力特征，色调越白亮表明空气越湿，常与垂直上升运动有关，色调越暗表明空气越干，常与下沉运动有关。14 日 08 时（图略），东北地区有一与冷涡相联系的螺旋形白亮区，其尾部为斜压叶状，这是异常强的上升运动造成的对流云顶，叶状云尾端是暗灰色调的水汽带，表示中上层的湿气团；冷涡后部有一气旋性弯曲的与下沉运动相联系的暗区，暗区前端已到山东西北角。随着冷涡的旋转东移，暗区随之东移南压，宽度增宽，暗区前侧强烈的下沉运动与冷涡尾部湿空气相互作用，加剧了垂直层结的不稳定。13 时（图略），在干湿交界处有对流新生，进而迅速发展（图 6a和图 6b 中白框所示）。随着暗区强度加强，强中心范围扩大，干区向南分支，北路沿冷涡尾部北边界向东扩展，南路从河南沿黄河南侧向东渗透，对山东及周边地区暖湿空气形成挤压。19 时（图略），强暗区南压至山西南部，南路干区已渗透至 MCS B 西侧，并和沿长江流域的大范围干区连成一片，在南北两侧冷空气的挤压下，湿空气局限在山东、河南、安徽交界及江苏沿海一小范围内。随着南支暗区进一步入侵，MCS B 开始分裂，同时强冷中心进一步南压，局限于山东西南四省交界一堣的湿空气范围进一步减小，“上干下湿”的不稳定层结进一步加剧。21 时（图 6c），湿空气一侧色调变得白亮，表明有新的对流云团生成。22 时（图 6d），发展扩大的白亮云团与 MCS B 分裂出(a)40N32030028026024022020018016035115120E40N32030028026024022020018016035115120E40N32030028026024022020018016035115120E(b)(c)(d)38N32030028026024022020018016033115120E38N32030028026024022020018016033115120E38N32030028026024022020018016033115120E(e)(f)(g)35N32030028026024022020018016030115120E35N32030028026024022020018016030115120E35N32030028026024022020018016030115120E(h)(i)图 4 2005 年 6 月 1415 日红外云图特征（a.14 日 09 时，b.14 日 10 时，c.14 日 13 时，d.14 日 14 时，e.14 日 17 时，f.14 日 19 时，g.14 日 21 时，h.14 日 23 时，i.15 日 02 时）第 2 期汤兴芝，等：一次极端冰雹天气的环境场及卫星云图特征分析63(a)39N3735118120122E38N3634117119121E(b)(c)38N3634117119121E37N3533117119121E(d)(e)37N3533117119121E37N3533117119121E(f)(g)36N3432117119121E35N3331117119121E(h)图 5 2005 年 6 月 1415 日 TBB（等值线，单位：）与冰雹落区（表示冰雹位置）空间分布（a.14 日 13 时，b.14 日 18 时，c.14 日19 时，d.14 日 20 时，e.14 日 21 时，f.14 日 22 时，g.15 日 01 时，h.15 日 02 时）64高原山地气象研究第 43 卷来的 MCS C 连成一体，开始合并，而后部暗区强度逐渐减弱，暗区前沿推动 MCS C 沿着安徽东部南移发展。15 日 04 时（图略），随着暗区强度进一步减弱，对流减弱。综上所述，MCS 的后向传播发生在水汽图像中暗区前侧强烈的下沉运动与冷涡尾部湿空气干湿交界处，其发展与冷涡后部的暗区活动直接相关。当暗区增强，MCS 发展；当暗区入侵到云团内部，MCS 随之分裂；当暗区强度减弱，对流减弱。66结论结论本文采用高空和地面常规观测资料、水汽和红外云图资料，从环流背景、热力动力和卫星云图特征等方面，对 2005 年 6 月 1415 日发生在山东、安徽和江苏的一次罕见大范围冰雹过程进行了分析，得到以下主要结论：（1）这次大范围冰雹过程是在深厚的东北冷涡背景下发生的，高低空“上干冷、下暖湿”不稳定层结的维持和增强是强对流发生发展的主要原因，低层辐合、高层辐散为强对流天气产生提供了动力抬升条件，地面中尺度辐合线和露点锋是其主要触发机制。（2）浅薄的湿层、较强的的风垂直切变、较大的对流有效位能以及合适的融化层高度、适宜的 0 与20 平均高度差为极端强冰雹的形成提供了有利的环境条件。（3）TBB 显示冷云盖的重心呈现“西重东轻”的偏心现象，冰雹主要发生在云团右侧云顶亮温梯度大值区及其附近。极端冰雹产生于 MCS 发展的不同阶段，山东冰雹主要发生于 MCS 的发展阶段，范围大，冰雹尺度以 5 cm 及以下大冰雹为主；江苏冰雹发生在 MCS 分裂之后，强度和尺度居中；而安徽冰雹发生在 MCS 合并发展时期，其强度最强，冰雹尺寸最大。（4）冷涡后部干空气入侵，造成其前侧与冷涡尾部湿空气相互作用，不断触发新的对流，形成后向传播。MCS 的发展与暗区活动直接相关。当暗区增强，MCS 发展；当暗区入侵到云团内部，MCS 随之分裂；当暗区强度减弱，MCS 对流减弱。参考文献 盛杰,郑永光,沈新勇,等.2018年一次罕见早春飑线大风过程演变和机理分析J.气象,2019，45（2）：141 154 1 于怀征,刁秀广,孟宪贵,等.山东省一次罕见强对流天气的环境场及雷达特征分析J.暴雨灾害,2020，39（5）：477 486 2 雷蕾,孙继松,乔林,等.一次超级单体雹暴的中尺度对流特征和 3 (a)50N2942782622462302141981821661504030100110120E50N2942782622462302141981821661504030100110120E(b)(c)50N2942782622462302141981821661504030100110120E50N2942782622462302141981821661504030100110120E(d)图 6 2005 年 6 月 14 日水汽图像（a.14 时，b.15 时，c.21 时，d.22 时，白框表示新云团的生成位置）第 2 期汤兴芝，等：一次极端冰雹天气的环境场及卫星云图特征分析65形成条件分析J.气象科技进展,2019，9（5）：16 23 雷蕾,孙继松,魏东.利用探空资料判别北京地区夏季强对流的天气类别J.气象,2011，37（2）：136 141 4 许晨海,张纪淮,朱福康,等.用能量分析方法识别冰雹云J.气象,2001，27（7）：35 40 5 侯淑梅,俞小鼎,张少林,等.山东中西部后向发展雷暴初步研究J.气象学报,2015，73（5）：819 836 6 郑永光,宋敏敏.冷涡影响中国对流性大风与冰雹的分布特征J.热带气象学报,2021，37（5）：710 720 7 马艳,董海鹰,郝燕,等.华北冷涡背景下青岛三次混合型对流天气环境场条件对比分析J.中国海洋大学学报(自然科学版),2021，51（4）：13 20 8 李根,吴福浪,郑怡.冷涡背景下一次致灾超级单体雹暴过程的数值模拟J.气象科技,2021，49（2）：218 226 9 刘娜,丑士连,郭俊廷,等.东北冷涡背景下多单体风暴触发的一例雹暴天气诊断分析J.气象灾害防御,2020，27（3）：17 21 10 马素艳,韩经纬,斯琴,等.冷涡背景下呼和浩特市冰雹特征分析J.暴雨灾害,2016，35（6）：529 536 11 苏永玲,马秀梅,马元仓,等.高空冷涡和副高背景下青海冰雹特征对比分析J.沙漠与绿洲气象,2018，12（4）：22 29 12 王雪芹,徐卫红,向朔育,等.基于FY-4卫星资料分析暴雨云系特征J.高原山地气象研究,2020，40（1）：36 40 13 向朔育,李跃清,卢萍.基于TRMM卫星资料对四川盆地降水的三维结构特征分析J.高原山地气象研究,2021，41（3）：17 23 14 王兆华,邹大伟,王建波.冷涡背景下局地冰雹云图特征分析J.15 山东农业大学学报(自然科学版),2015，46（3）：408 411 高勇,刘开宇.辐射亮温TBB在强对流天气预报中的应用J.四川气象,2001，21（4）：16 19 16 倪煜淮,何宏让,陈 涛.基于雷达和卫星资料对一次冰雹天气过程的中尺度特征分析J.海洋技术学报,2019，38（3）：59 63 17 盛日锋,王俊,迟竹萍.一次局地冰雹过程的TBB分析J.山东气象,2006，26（4）：12 14 18 官莉,王雪芹,黄勇.2009年江苏一次强对流天气过程的遥感监测J.大气科学学报,2012，35（1）：73 79 19 李静,郭晓宁,张青梅,等.祁连山南麓一次冰雹天气成因分析J.气象科技,2020，48（2）：284 291 20 李玉婷,周祥华,李晓勇,等.泸州X波段双偏振雷达在冰雹识别中的对比应用J.高原山地气象研究,2022，42（S1）：114 118 21 汤兴芝,俞小鼎,熊秋芬,等.鄂西南冬末一次罕见的强冰雹过程分析J.气象,2022，48（5）：618 632 22 俞小鼎,姚秀萍,熊廷南,等.多普勒天气雷达原理与业务应用M.北京:气象出版社,2006 23 曾智琳,谌芸,朱克云,等.广东省大冰雹事件的层结特征与融化效应J.大气科学,2019，43（3）：598 617 24 高晓梅,俞小鼎,王令军,等.鲁中地区分类强对流天气环境参量特征分析J.气象学报,2018，76（2）：196 212 25 樊李苗,俞小鼎.中国短时强对流天气的若干环境参数特征分析J.高原气象,2013，32（1）：156 165 26 闵晶晶.京津冀地区强对流天气特征和预报技术研究D.兰州:兰州大学,2012 27 AnalysisoftheEnvironmentalFieldandSatelliteNephogramCharacteristicsofaHugeHailWeatherTANG Xingzhi1,1,HUANG Zhiyong1*,WANG Jinlan2,YAO Yao1(1.Hubei Branch of CMA Training Centre,Wuhan 430074,China;2.Xinxiang Meteorological Bureau of Henan,Xinxiang 453003,China)Abstract：Based on ground,high-altitude observations and the FY-2C Satellite Cloud Image data,a severe hail process occurred inShandong,Jiangsu and Anhui provinces from June 14 to 15,2005 was analyzed.The results show that:(1)The forward trough structure atthe deep of the northeast cold vortex was favorable for the formation and maintenance of the unstable stratification,and the southwesterlyairflow at the lower level provided water vapor for the occurrence of hail,and the meso-scale convergence line and dew point front on theground were the main trigger mechanisms.(2)06 km strong vertical wind shear,convective effective potential energy greater than2000 JKg1,average height of wet bulb at 0 C was 3.8 km,these favorable conditions provided a suitable environment field for thissevere hail.(3)The TBB showed that the center of gravity of the cold cloud cover was lightly eccentric from the west to the east,and thehail area mainly occurred in and near the large cloud top TBB gradient area on the right side of the cloud.(4)The front of the dry air be-hind the cold vortex interactd with the wet air,triggering new convection and forming the backward propagation.The intensity of the darkarea of the cloud map increased and MCS developd.When the intensity of the dark area invaded into the cloud cluster,the MCS split ac-cordingly.When the dark area weakened,the MCS convection weakened.Keywords：Huge hail，Mesoscale convective system（MCS），Backward propagation，Infrared cloud image，Water vapor cloud image66高原山地气象研究第 43 卷