Page 64 - 《高原气象》2021年第5期

5 期 张一平等：河套及周边地区干线触发对流天气特征初步分析 1025
法（雷蕾等，2012；曾明剑等，2015）等方面进行了 区暖季（5-8 月）干线时空分布、气象要素等进行了
大量研究，提高了我国强对流天气形成机理和发展 统计分析，并对干线对流和无干线对流环境参数进
规律的认识。众所周知，在满足水汽、不稳定层结 行了统计对比，这标志着我国强对流天气的研究开
条件的情况下，对流天气的产生需要一定的抬升条 始向新的方向迈进，填补了我国干线系统研究的空
件，触发对流的抬升条件大多由低层大气中尺度系 白。干线的形成与地形有很大关系，除东北地区
统提供，如锋面、干线、边界层辐合线包括阵风 外，我国其他地区也有干线出现。河套及周边地区
锋、海风锋和地形辐合线等，还有中尺度地形（俞 主要位于内蒙古高原和黄土高原，西部多为沙漠戈
小鼎等，2006，2012，2020）。在强对流天气触发方 壁，中部有一定的植被覆盖，东部为华北平原，总
面，以往我国学者更多关注于冷锋、阵风锋、海风 体地势西高东低，具有与干线多发的美国西南部洛
锋以及地形等，对干线触发对流研究很少。干线概 基山东侧和我国东北地区相似的地形、地势条件，
念来自美国（Fujita，1958；Rhea，1966；Schaefer， 雷暴、冰雹、短时强降水等对流性天气时有发生
1974a，1974b），其两侧具有很强的绝对湿度（露点 （许东蓓等，2018；王研峰等，2019；胡启元等，
或混合比）梯度但温度梯度较小，是美国洛基山以 2020；张桂莲等，2020）。特别是暖季，在副高控制
东的南部平原到西部高原中间地带具有缓坡地形 下，来自南海（有时包括东海）的低层暖湿气流与我
的区域经常出现的现象。干线与强对流天气的发 国河套地区干暖气团之间容易形成干线。而目前
生发展密切相关，研究表明（Peterson，1983；Schae‐ 为止对河套及周边地区干线的相关研究还很少见。
fer，1986；Ziegler et al，1998；Thompson et al， 因此，很有必要对此地区干线开展较为系统的分
1999；Parsons et al，2000；Hoch et al，2005），干线 析，研究干线触发雷暴和强对流的天气特征，丰富
是美国中南部触发强对流天气的一种重要机制。 我国强对流天气触发机制的认识。图 1给出了河套
我国在 20 世纪 70 年代末，雷雨顺等（1978）提 及周边地区卫星地图（来自 Micaps4. 5），为分析河
出了能量锋概念，认为冷锋前暖区内常有温差较小 套及周边地区干线特征，其上标示出了河套北部、
而露点差较大的中尺度能量锋，与能量锋配合存在 西北部、东北部、内部的大致位置，其中东北部主
一条东西走向的中尺度辐合线，强对流天气容易出 要指山西北部、河北西北部与内蒙古交界处，西北
现在能量锋区附近。孙淑清等（1992）利用地面资 部为内蒙中西部的部分地区。
料分析了一次北京地区受中-β 尺度干线影响的强
对流暴雨过程，发现干线两侧分别为干热空气和暖
湿气流，干热空气由边界层向下逐渐扩展，在其下
沉过程中受山地下坡地形影响，导致强烈减湿增温
从而形成干线并触发对流性暴雨。我国夏季暴雨
过程中常常见到低层的露点有较大的不连续，此露
点梯度较温度更为明显，边界层准静止露点梯度大
值区也是中尺度暴雨的触发机制之一（王晓玲等，
2015）。2009 年后，随着我国中尺度天气分析业务
的开展，作为强对流天气重要触发机制之一，气象
业务和科研工作者对干线的分析和研究逐渐得到
重视。王秀明等（2012）通过对 2009 年豫东强飑线
分析，认为飑线发展、维持的原因是飑线的自组织 图1 河套及周边地区卫星地图
结构，干线及叠加在干线上扰动触发的新生回波带 Fig. 1 The satellite map of Hetao and its vicinity areas
不断并入飑线北端使其持续强烈发展。王秀明等 2 资料、方法与个例选取标准
（2015）在分析东北地区龙卷的环境背景时发现，东
北地区龙卷母风暴主要由干线及其伴随的强边界 2. 1 资料与干线标准
层辐合触发而产生。综上可知，我国干线也是触发 所用资料为 2013-2017年 5-9月暖季高空、地
深厚湿对流天气的重要系统之一。 面、卫星云图等观测资料。研究范围为 103°E-
最近，方祖亮等（2020）基于常规地面观测、高 118°E、33°N-43°N，主要包括河套及其周边地区
空观测和卫星、雷达资料，对 2003-2017 年东北地 （简称河套地区）。