Page 72 - 《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 1033
表2 2013-2017年河套地区干线两侧探空环境参数
Table 2 Statistics of sounding elements on both sides of drylines in Hetao area from 2013 to 2017
平均值 最小值 下四分位数 中位数 上四分位数 最大值
水汽条件 PW/cm 湿 2. 5 1. 3 1. 8 2. 5 2. 9 4. 8
干 1. 5 0. 5 1. 2 1. 5 1. 8 2. 4
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q700/（g·kg ） 湿 5 1 3 5 6 10
干 3 1 3 3. 5 5 6
q850/（g·kg ） 湿 9. 5 3 8 9. 5 12 15
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干 6 2 5 6. 3 8 12
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热力不稳定条件 CAPE/（J·kg ） 湿 1442. 5 2 687 1433. 3 1866 3777
干 8. 7 0 0 164. 6 198 1248
ΔT /℃ 湿 20 14 18 19. 7 22 26
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干 21 16 20 20. 8 22 26
ΔT 8-5 /℃ 湿 28 19 25 27. 8 30 34
干 31 25 29 30. 9 33 40
LI/℃ 湿 -4. 8 -11. 6 -6. 8 -4. 6 -3. 1 4. 5
干 0. 2 -5. 9 -1. 7 0. 3 1. 8 6. 3
风切变 0~6 km风矢量差 湿 12. 2 2. 1 8. 2 12. 5 15. 5 24. 5
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/ （m·s ） 干 13. 1 0. 5 9. 1 13. 4 17. 7 27. 9
［图 10（b）］看，湿侧比温（Q700_wet）和干侧比温 的重要原因。
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（Q700_dry）均值分别在 5 g·kg 和 3 g·kg ，其差值 从 700 与 500 hPa 温度递减率 ΔT 和 850 与 500
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为2 g·kg 。850 hPa比湿明显大于700 hPa，湿侧和 hPa 温度递减率 ΔT 看，ΔT 干线湿侧（20 ℃）略小
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干侧均值分别在 9. 5 g·kg 和 6 g·kg ，其差值在 于干侧（21 ℃）；ΔT 干线湿侧（28 ℃）也小于干侧
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3. 5 g·kg ［图 10（c）］。以上统计分析表明，干线两 （31 ℃）。比较来看，干线两侧温度递减率（需要用
侧水汽条件的差异在大气边界层及以下较大，随着 ΔT 和 ΔT 分别除以相应等压面之间厚度）ΔT 较
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高度的升高而减小。 ΔT 大，这主要是干侧低层温度明显偏高，而向上两
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5. 2. 2 热力不稳定条件 侧温度差值逐渐减小的缘故。另外，无论 ΔT 还是
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反映热力不稳定的对流参数很多（曾明剑等， ΔT ，均表现为干侧大于湿侧，而干线所触发的对流
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2015），根据业务实践与预报经验，从众多物理参 大都发生在干线的湿侧，其主要原因在于干线西侧
数中筛选出对强天气有很好指示意义的能量类和 空气干燥，偏向于干空气，湿侧为未饱和的湿空气，
层结稳定度类物理量，如对流有效位能（CAPE）、 两种不同性质的气团达到层结不稳定所要求的温
700 与 500 hPa 温度差（ΔT ）、850 与 500 hPa 温度 度递减率不同，也即尽管干侧递减率大于湿侧，但
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差（ΔT ）和抬升指数（LI）等 4 个对流参数（图 11）。 因湿空气一侧水汽条件明显好于干侧，更易形成充
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2013 -2017 年 河 套 干 线 触 发 对 流 湿 侧 CAPE 分大小的对流有效位能 CAPE。不同的对流参数表
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（CAPE_wet）［图 11（a）］均值在 1442. 5 J·kg ，为中 示不同的意义，抬升指数（LI）是指一个气块从自由
等强度的对流有效位能，其百分位分布 25%~75% 对流高度出发沿湿绝热线上升到 500 hPa 时的温度
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之间的 CAPE 值在 687~1866 J·kg ，对应 100% 百 与 500 hPa 实际温度的差值，其负值越大，产生对流
分位的最大 CAPE 达 3777 J·kg ，最小仅为 2 J·kg -1 的可能性越大。从统计结果来看，干线湿侧 LI基本
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（由于探空站时空分辨率较低，应该与根据订正探 都为负值，均值在-4. 8 ℃，中间的 25%~75% 的值
空资料计算的 CAPE不能很好反映对流云发生时的 在-6. 8~-3. 1 ℃，明显低于干侧。以上分析可以看
不稳定能量有关）。而干侧 CAPE（CAPE_dry）平均 出，对流有效位能、抬升指数均表明干线湿侧对流
值很小，不足 10 J·kg ，可见湿侧 CAPE 远大于干 发生潜势更好，这主要与干线湿侧具有较好的水汽
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侧，这也是干线触发的对流均发生在干线湿侧附近 条件有直接关系。