是什么系统造成了本次极端的强对流过程呢?实际上,造成这次强对流的是今天下午时华东雷达拼图所显示的,从苏中的盐城一直往南至苏州、嘉兴一带的红色回波,这就是飑线的主体。飑线是一种长约数百千米的天气系统,由多个雷暴单体组成,其移动方向与飑线存在明显夹角。飑线过境时,常伴随着强烈的大风和冰雹。今天这条飑线特别长且强度极大,经过的地区甚至出现了12级以上的阵风,内部还嵌有超级单体风暴,沿途发布了龙卷预警。这种飑线在中文中没有正式名称,但在英文中被称为Derecho,它是一种宽几十千米、长数百千米、大部分地区出现25m/s破坏性阵风的强飑线系统。在我国,Derecho事件每年大约只会发生两次,而两天内连续出现两次Derecho事件实属罕见。
这次强对流的发生与大气环流密切相关。槽前的正涡度平流使得槽前不断减压,导致上升气流活跃。观察低空切变线可以发现,槽线超前于700hpa和850hpa切变线,显示出前倾结构。这种结构有利于中高空槽后干冷气流与低空西南暖湿气流的叠加,从而增加不稳定层结,有利于强对流的形成。
在中尺度环境场中,华东长三角地区受到低空西南暖湿气流的影响,850hpa等比湿线推至苏中、上海附近,700hpa比湿达到9g/kg,有利于湿对流和短时强降水的形成。850hpa在中一带有>=24度的暖中心,20度的温度脊延伸至苏北,长三角地区位于暖中心温度脊的顶点,这些条件都显示了大气低空的高能高湿状态,为强烈对流的发展提供了充足能量。
探空图显示,上海最不稳定层的对流有效位能达到2200J/kg,若采用午后地面观测数据进行订正,对流有效位能可超过5000J/kg,显示出极端的不稳定能量。清晨的探空中,对流抑制指数达到-150J/kg,说明由于低空逆温层的存在,不稳定能量在清晨无法释放,午后地表加热后,配合线性对流系统的迫近,提供了强烈的抬升,使得对流得以发展。
相当位温分析也显示,850hpa的位温条件有利于强对流的形成。本次过程的最大特点是极端的大风。Derecho的高移动速度本身就容易产生强烈的大风,而降水拖拽作用也是导致极端大风的关键因素。对流条件中,整层可降水量达到65mm,有利于短时强降水的发生。虽然0-3km和0-6km风切变条件相对较弱,但随着前倾槽的东移和线性系统提供的组织化条件,对流风暴的组织化发展有所改善,倾向于形成多单体风暴或超级单体风暴,这进一步加大了降水强度、风力和雷电活动。
本次过程中,苏州没有出现龙卷风。虽然苏州及其周边地区是龙卷风的常发区域,但本次过程中并没有中气旋等指示龙卷涡旋的信号。网图中的所谓“龙卷”只是一些碎雨云,但配合破坏性强的大风,可能会让人误以为是龙卷风。需要注意的是,在雷暴大风/雷电预警/大风预警的报文中,如果出现“可能出现龙卷风”等字样,应引起足够重视,即使没有龙卷风发生,这次强对流过程也可能带来严重的影响。
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