西安连续两天短时暴雨的对流条件及触发机制对比分析

2015年8月2-3日西安地区连续两天出现了短时暴雨天气,引发山洪和泥石流,造成铁路中断和人员伤亡。本文利用常规观测资料、卫星云图及西安站的多普勒雷达资料、欧洲中期天气预报中心(ECMWF)再分析资料(0.25°×0.25°),对两次过程的对流条件和触发机制进行对比分析。结果表明:两天的对流条件有明显区别,2日西安为副热带高压(简称副高)控制,高温高湿,地面温度达39℃,能量充沛,对流有效位能(CAPE)值大于2000 J·kg~(-1),地面到850 hPa大气垂直温度递减率接近超绝热状态,非常利于对流触发;3日高原槽东移,西安位于低槽和副高之间冷暖空气交汇区,地面上陕北有冷锋南压,近地面层不稳定度降低,低层冷平流比2日有明显增强,地面温度降至30℃,CAPE值800 J·kg~(-1)。对比来看,3日气温、不稳定能量较2日有显著降低,但天气尺度系统强迫更强。触发机制分析显示:2日下午地面辐合线在延安触发对流,向南移动过程中产生冷池,出流的阵风锋在西安触发新生对流,由于西安地区水汽含量大,能量充足,对流回波维持时间长,产生短时暴雨,1 h降水量高达47.2 mm,而3日下午的暴雨是由冷锋触发,强锋生区域与低层冷平流区域对应较好,位于近地面层到850 hPa,锋生次级环流诊断发现,地面到850 hPa由于锋生造成的垂直运动,使得气块克服对流抑制抬升到自由对流高度,触发不稳定能量释放,产生强降水,冷锋南压过程中由于秦岭的阻挡作用,在沿山北麓边界层形成急流,沿着急流强雷暴单体不断生成并在向东移动过程中形成列车效应,造成山区的大暴雨。