Page 89 - 《高原气象》2022年第6期

高 原 气 象 41 卷
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5. 3 静力稳定度相关参数
所分析的静力稳定度参数显示，不同参数之间
差别显著。短时强降水、雷暴大风和冰雹的 BLI 均
值分别为-2. 4 ℃、-1. 8 ℃和-0. 4 ℃，短时强降水的
平均静力不稳定性最强，冰雹最弱［图 6（a）］。短时
强降水第 25 和 75 百分位分别为-3. 7 ℃和-1. 2 ℃，
表明 50% 的短时强降水集中在这一区间，75% 的短
时强降水出现在 BLI 小于-1. 2 ℃时。雷暴大风对
应的第25和75百分位分别为-4. 0 ℃和-0. 1 ℃，包
含短时强降水相应的 BLI 区间，表明利于短时强降
水的 BLI 区间往往也是利于雷暴大风的 BLI 区间。
图4 三类强对流天气的PWAT箱线图分布 冰雹对应的第 25 和 75 百分位分别为-2. 0 ℃ 和
图中箱子自下至上的三条横线分别表示第25，第50和第75百分位 1. 0 ℃，均大于短时强降水和雷暴大风的相应百分
值，中间的圆表示均值，上下端的段横线分别表示第95和第5百分
位值，表明以 BLI 衡量，冰雹往往出现在弱的静力
位值，上下端的空心三角分别表示最大值和最小值，
不稳定环境中，甚至有部分冰雹出现在稳定的大气
灰色点表示离群值（下同）
层结结构中。相比于 BLI，短时强降水、雷暴大风
Fig. 4 Box-and-whisker plots of PWAT for the three severe
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和冰雹的 BCAPE 均值分别为 966 J·kg 、660 J·kg -1
convective weather phenomena. The three horizontal lines of
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the box from lower to the upper represents the 25th，the 50th 和 373 J·kg ，与 BLI所表征的结果类似，即短时强
and the 75th percentiles，respectively. The black circles within 降水所需要的热力不稳定条件最强，其次是雷暴大
the boxes indicate the mean PWAT while the short bars under 风，冰雹需要的热力不稳定条件最弱［图 6（b）］。就
and above the boxes represent the 5th and the 95th percen‐ 具体分布而言，第 25 和 75 百分位指示的短时强降
tiles，respectively. The triangles at the top and the bottom 水、雷暴大风和冰雹的集中 BCAPE 区间分别为
represent the maximum and minimum values，respectively. 322~1451 J·kg 、70~1043 J·kg 和 21~1507 J·kg ，
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The gray points indicate the outliers（the same as after） 同样也表明，短时强降水所需热力不稳定条件是最
出现在相对湿的环境中，低、中和高层的平均饱和 强的，冰雹是最弱的。尽管如此，850 hPa 和 500
度均较高，雷暴大风和冰雹则需要相对干的环境， hPa 的温差（DT85）却显示了完全不同的结果［图 6
（c）］。短时强降水、雷暴大风和冰雹的 DT85 均值
但在不同的层次又存在一定的差异。雷暴大风和
分别为 23 ℃、29 ℃和 30 ℃，第 25 和 75 百分位区
冰雹的平均 RH850 分别为 58% 和 56%。75% 的短
间分别为 22~24 ℃、25~32 ℃和 28~33 ℃，显示冰
时强降水出现在 RH850 大于 82% 的环境中，而只
雹和雷暴大风的DT85均值显著高于短时强降水。
有 25% 的雷暴大风出现在 RH850 大于 80% 的环境
DT85计算和使用简单，但用 DT85的大小直接
中，有 75% 的冰雹出现在 RH850 小于 75% 的环境
表示大气层结的稳定度不够直观，因此计算了 850
中。与 RH850 相比，短时强降水 RH700 各个百分
和 500 hPa 温度递减率（TLR85）。作为参考，湿绝
位点的值变化不大，但雷暴大风和冰雹的各百分位
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热递减率约为 5. 5 ℃·km ，地面以上至 6 km 高度
点 值 均 有 所 增 加 ，显 示 了 更 饱 和 的 环 境 条 件 。
间标准大气的温度递减率约为 6. 5 ℃·km ，超过
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RH500则显示了与 RH700相反的变化趋势，短时强
7. 0 ℃·km 的温度递减率即可认为偏强，而干绝热
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降水的 RH500各个百分位均显著减小，显示了趋于
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递减率约为 9. 8 ℃·km 。对于前述 DT85，短时强
不饱和的 500 hPa 相对湿度环境，如第 25 百分位值
降水、雷暴大风和冰雹的相应 TLR85 均值分别为
降至 66%。雷暴大风和冰雹显示了与短时强降水 5. 3 ℃·km 、6. 7 ℃·km 和7. 0 ℃·km ［图6（d）］，中
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类似的趋势，但不饱和的程度更为明显，如第 25百 值与此相当，结合前述 850 hPa、700 hPa 和 500 hPa
分位，分别从 RH700 的 54% 和 56% 降至 RH500 的 的相对湿度（RH850、RH700 和 RH500）分布可知，
34% 和 40%。综合三个层次的相对湿度变化可知， 这一结果与短时强降水多发生在整层相对湿度大
短时强降水与雷暴大风和冰雹的环境相对湿度均 的环境中有关，尽管雷暴大风和冰雹均发生在偏干
有一定的区分度，但通过相对湿度难以显著区分雷 的环境中，但冰雹的温度递减率更大。短时强降
暴大风和冰雹。 水、雷暴大风和冰雹的第 25 和 75 百分位 TLR85 区