副热带高压影响下陕西关中强对流发生的环境场特征及触发机制

2015—2018年陕西关中出现了4次副热带高压(以下简称副高)影响下的强对流天气,造成局部地质灾害和城市内涝,全球模式对短时暴雨出现了漏报.利用ERA5再分析资料(0.25°×0.25°)、地面加密自动站和西安站多普勒天气雷达等资料,分析此类强对流的环境场特征和触发机制,为预报预警提供思路.分析结果表明:陕西关中副高控制下的强对流往往与高温天气并存.对流发生时低层水汽含量大,可降水量在50 mm以上;相对于副高外围的系统性暴雨,此类天气水汽输送较弱;水汽输送强弱决定了过程总雨量大小.此类强对流强辐合中心位于地面到800 hPa,相对于系统性暴雨辐合中心位置更低,低层的辐合主要作用是克服对流抑制,释放不稳定能量.对流发生有利的环境条件包括:强的位势不稳定层结、低自由对流高度、中等强度对流有效位能、较厚的暖云层.触发机制主要是地面冷锋和低层风场辐合线,上游冷锋后的降水降温效应会加大温度梯度使冷锋增强,锋面侵入副高内部高温、高湿大气,从而触发对流;暖区对流一般由地面中尺度辐合线触发,对流产生的冷池前沿阵风锋触发新生对流.秦岭地形对对流的移动和传播有明显影响,在关中北部新生对流南移过程中容易在秦岭北麓沿山维持,造成暴雨天气.而在秦岭北麓的地形辐合线上新生的对流系统,下山过程中由于势能向动能转化,对流系统移速加快,其出流边界触发平原地区对流发展,强降水持续时间较短,更容易产生大范围雷暴大风天气.