引言

南岭山脉横跨湘赣粤桂四省(区)，是华中与华南的地理分界线，对华南前汛期暴雨等强对流天气具有较大影响。南岭山脉周围在华南前汛期常有暴雨、强对流天气发生^{[1, 2]}。地形对于降水及对流的增强作用明显，北方冷空气到达南岭后，由于山脉阻挡，往往在迎风坡有所停留，其越山之后又有新的锋面生成，而西南暖湿气流如遇地形阻挡抬升，往往造成对流单体或降水增幅^[3]。华南前汛期暴雨通常是副热带高压西北侧的西风带系统与来自低纬度的暖湿气流共同作用的结果，其锋面系统具有广义梅雨锋结构特征；但由于地处低纬度地区，华南暴雨与长江流域梅雨及华北盛夏暴雨相比又有一定的地域特征。何立富等^[4]根据天气系统配置及触发因子，提炼出3类华南暖区暴雨类型，即边界层辐合线型、偏南风风速辐合型、强西南急流型。大尺度环境为强对流提供热力、动力条件，中尺度系统主要提供对流触发所需的抬升条件^[5]，而大尺度环境要素配置制约着中尺度系统演变且两者相互影响^{[6, 7]}。因此，在了解南岭山脉地形特征的基础上进行大尺度环境场^{[8, 9]}诊断分析，能更好地研究该地区暴雨等强对流天气发生的原因与分布特征。

2016年4月17日08时(北京时，下同)—18日08时，南岭山脉附近出现一次暴雨、局地大暴雨且伴随雷暴大风、大冰雹的强对流天气过程(以下简称“4.17”过程)。该过程影响范围广、降水时段集中、造成严重灾害，导致较大经济损失。据统计，仅湖南、广西两省(区)就有1.2×10⁴hm²农田受灾、1 100间房屋倒塌，直接经济损失达1.3亿元。为此，本文首先利用卫星资料分析导致“4.17”过程的中尺度对流系统(MCS)的演变特征，再利用雷达资料分析与之相关的强对流天气回波特征，最后在此基础上结合地形对该过程发生发展的环境条件进行诊断分析，旨在揭示南岭山脉特殊地形对短时强降水、雷暴大风和大冰雹的影响，为今后强对流天气短期、短临实时预报积累可以借鉴的经验。

1 资料说明

本文所用资料包括常规地面和高空观测资料、区域自动气象观测资料、FY-2G/2E卫星T_BB资料、多普勒天气雷达资料及ERA-Interim^[10]再分析资料。另外，雷达资料如不作特殊说明，均为桂林雷达站资料。其中，ERA-Interim资料为欧洲中期天气预报中心(ECMWF)最新再分析资料(分辨率0.125°×0.125°)，目前，赵佳莹等^[11]和赵静旸等^[12]对该资料的准确性做了一些研究，均认为该资料的风场、高度场和温度场在中国东部地区有较高精度。

2 天气实况与环流背景 2.1 天气实况

“4.17”过程自西向东影响湘桂粤赣闽五省(区)，暴雨中心主要出现在华南北部南岭沿线至闽西，大暴雨集中于湘赣南部到福建中部一带，华南强降水主要集中在17日09—12时暖区降水与14—20时锋面降水两个时段，过程最大降水量(132.7 mm)出现在江西安远南部(图 1)，最大小时雨量(59.8 mm) 17日13时出现在江西崇义北部；冰雹及雷暴大风主要分布在广西北部至江西南部南岭山脉沿线，最大风速超过22 m·s^-1，最大冰雹直径达30 mm。

华南2016年4月17日05时—17日23时逐3 h降水量及冰雹、雷暴大风分布显示，17日05—08时(图 2a)，降水从贵州东南部开始发展，此期间广西资源出现20 mm大冰雹(07:18)；08—11时(图 2b)，降水东移至广西东北至湖南西南部，此期间共出现101站(含区域自动站，下同)短时强降水，最大雨强为39.8 mm·h^-1，湖南桂阳出现10 mm冰雹(10:14)，并在嘉禾、郴州及永兴等地出现17 m·s^-1以上大风，永兴最大风速超过20 m·s^-1；11—14时(图 2c)，雨带继续东移到湖南南部，此期间共出现107站短时强降水，最大雨强达59.8 mm·h^-1，连南在12:37、12:44先后出现小冰雹和大冰雹(30 mm)并伴有17 m·s^-1雷暴大风，此外江西南部也出现冰雹和雷暴大风；14—17时(图 2d)，降水主要集中在广西东北部及江西南部，有229站出现短时强降水，最大雨强为49.1 mm·h^-1，广西北部出现多站雷暴大风和冰雹；17—20时(图 2e)，雨带东移至广西中部至湖南南部，233站发生短时强降水，最大雨强为41.7 mm·h^-1，广西中西部、广东北部及江西南部出现雷暴大风；20—23时(图 2f)，雨带东移南压，短时强降水站数开始减少，主要位于赣南和粤北，最大雨强45.0 mm·h^-1，无雷暴大风、冰雹出现；23时后(图略)，降水带继续东移南压，强降水落区位于粤东，短时强降水站数继续减少。

2.2 环流背景

16日20时“4.17”过程发生前(图略)，西北地区地面冷高压前沿已至四川西部至河套一带，云贵低压向华中地区发展，华中为高低压过渡区，850 hPa暖舌伸至河套一带，700 hPa四川盆地有低涡切变，500 hPa青藏高原东部有明显后倾低槽东移；17日08时(图 3)，随着西北地面冷空气南下、西南低压倒槽向东北方向发展，广西北部出现地面辐合线，925 hPa辐合线位于黔桂交界区及广东北部，850 hPa低空切变线位于华南北部，且与700 hPa切变线位置距离减小，500 hPa高原槽东移至四川东南部，其后倾形势减弱，锋面坡度加大，华南南岭西段低层处于温度露点差(T - T_d)小于等于2 ℃的高湿状态，其上空500 hPa对应有T - T_d ≥20 ℃的干舌，850 hPa低空急流出口位于湖南中部，华南西部850 hPa与500 hPa温差超过25 ℃，大气层结不稳定，具有发生强对流天气的潜势。17日20时(图略)，地面锋线至华南沿海，850 hPa切变线位于两广中北部，700 hPa切变线位于贵州至湖南南部，随着500 hPa槽线移至湘黔交界处，雨区南移。18日08时(图略)，500 hPa华南转为西北气流，“4.17”过程结束。

综合上述天气实况与环流背景可知，“4.17”过程具有华南前汛期暴雨的一般特征^[13]，前期暖区降水和随后锋面降水使得降水持续时间较长，且暴雨及强对流天气具有明显的局地性、致灾性。此外，该过程暴雨落区和雷暴大风及冰雹天气基本分布在南岭山脉的一些特殊地形区。考虑到其特殊地形在该过程中具有使降水增幅和对流加强的作用，以下将结合地形对该过程进行详细分析。

3 卫星云图与雷达回波特征分析 3.1 卫星云图特征

利用红外云图黑体亮温(T_BB)资料追踪“4.17”过程中尺度对流系统(MCS)。T_BB越低，通常表明对流发展得越高、对流强度越大，降水强度也越大。根据寿绍文等^[14]和张小玲等^[15]对于MCS的定义，本文以-32 ℃作为MCS的阈值，分析该过程MCS结构和演变特征。

分析“4.17”过程暖区降水(图 4a—c)和锋面降水(图 4d—f)的T_BB演变表明，17日06时(图 4a)，湘桂黔交界位置有一MCS (下称云团A)，其T_BB≤-32 ℃区域的长宽比接近5:1，为线状β中尺度对流系统(M_βCS)，该MCS大部T_BB < -52 ℃，对流发展强烈；至10时(图 4b)，云团A东移至湖南南部及广西东北部，T_BB < -52 ℃的区域有所减小，MCS由线状转为近似椭圆状，该云团此后开始逐步东移减弱；12时(图 4c)，云团A的面积开始减小，T_BB < -52 ℃的区域进一步减小，至此影响南岭山脉的具有暖区降水特征的第一阶段对流天气趋于结束。此后，随着弱冷空气南下侵入地面低压倒槽，具有冷锋形势的第二阶段降水开始。15时(图 4d)，云团A后部的湘桂交界地区和广西西北部又新生两个对流系统(分别简称云团B、云团C)，云团B、C随后发展东移，主要影响南岭山脉南麓；17:30 (图 4e)，云团B、C合并后进一步发展东移，T_BB≤-52 ℃的范围增大，其中心T_BB≤-72 ℃，云团合并导致其长宽比加大，造成其所经区域降水持续时间长；20:30 (图 4f)，合并后的云团B、C移至湘粤赣交界处的南岭南侧并继续东移，T_BB≤-72 ℃的范围加大。

结合地面降水实况，“4.17”过程逐小时降水变化与T_BB演变对应较好(图略)，短时强降雨落区基本出现在中心T_BB≤-62 ℃的临近区域，受云团A影响，短时强降水落区主要位于其右后侧，而受云团B影响，短时强降水落区主要位于其移动方向的右边界。其中，湘赣南部大暴雨主要是由多个MCS经过同一区域导致的短时强降水叠加而成。对逐小时云团移动并结合地面锋线移速与降水落区变化的分析发现，地面锋线在南岭北侧停滞时段与云团A对应，降水落区移动相对缓慢；而地面锋线越过南岭后移速加快，对应云团B、C移速加快，雨区快速东移南压，南岭山脉对锋面南压的迟滞作用较明显。

3.2 雷达回波特征

追踪分析17日08时—18日08时主要短时强降水(≥20 mm·h^-1)落区及出现雷暴大风、大冰雹的部分代表站点雷达回波演变表明，08—13时，对应云团A (图 4b、c，下同)的短时强降水主要出现在广西东北部至湖南南部，桂林、永州、郴州雷达均显示该区域有大片35 dBz以上降水回波。桂林雷达10:42组合反射率因子(图 5a)显示，桂林南部减弱的超级单体A和成熟超级单体B的位置与云团A的T_BB < 72 ℃的区域对应，其中，超级单体A呈逗点状，其垂直累积液态水含量(V_IL)仅为25 kg·m^-2，但此前10:24的V_IL达65 kg·m^-2，仅持续一个体扫后迅速减小，同时低层径向速度出现正负速度对(图略)，受超级单体A影响的桂林南部，10—11时出现多站短时强降水，V_IL大值区持续时间短且未在测站出现，这可能是未观测到冰雹的原因。桂林雷达10:42的2.4°仰角基本反射率因子图上(图 5b)，超级单体A前侧存在V型缺口，表明入流气流强，后侧V型缺口可能会导致强下沉气流。此外，该减弱后的超级单体A呈现较明显的低质心强降水特征，其持续仅2 h。

分析成熟超级单体B (图 5a)表明，从其10:42的反射率因子垂直剖面图上可见典型的回波悬垂和有界弱回波区(图 5c)，V_IL达到70 kg·m^-2，具有明显的降雹特征。对应低层径向速度图上呈现较明显的辐合，中气旋特征不明显(图略)。此后，超级单体B向东偏南方向移动，移动过程中回波强度一直维持在60~70 dBz。12:12，连州雷达产品显示，该超级单体低层出现了明显的前侧入流缺口(图 5d红色箭头所示)和后侧V型缺口(图 5d白色箭头所示)，表明后侧有强下沉气流，可导致破坏性大风；同时，对应低层0.5°仰角径向速度图上较明显的正负速度对(图略)，径向速度最强达-33 m·s^-1，距离雷达站较近的低层大风区的出现，预示地面可能出现雷暴大风。至12:35，永州雷达组合反射率因子产品显示，超级单体B移动至连南站，呈明显逗点状(图 5e)，> 50 dBz的强回波顶高达11 km，表现为高质心强降水回波特征，悬垂回波高度维持在4—8 km，最大强度超过60 dBz (图 5f)。由于永州雷达距连南站太远，只能监测到连南附近中高层天气现象，而连州雷达又只能监测到低层情况，结合对上述12:35前后两站反射率剖面图(图略)的分析发现，其回波悬垂和低层有界弱回波区非常明显，对应连南站12:37、12:44降雹，且12:44冰雹直径明显增大(达30 mm)则印证了此时雷达回波的大冰雹特征。12:35永州雷达0.5°仰角径向速度图上出现明显正负速度对(图 5g，蓝色圆圈)，中气旋特征明显，同时沿图 5g中白色实线径向速度剖面显示，中层径向辐合(MARC)特征明显(图 5h)。此外，12:36连州雷达0.5°仰角径向速度存在大风区和明显正负速度对，其低层至中层存在明显径向辐合(图略)，与图 5h中MARC相对应，印证了12:36连南站22 m·s^-1雷暴大风。其后，超级单体继续向东南方向移动，强度在13:36达到最大(65 dBz)，且仍具明显的悬垂结构(图略)，之后强度开始减弱，至15:00基本减弱为普通单体，其减弱过程所经区域大多以短时强降水为主，未观测到冰雹和大风。

超级单体B生命史超过8 h，其间50 dBz强回波伸展高度基本在8 km以上，水平形态和垂直结构存在差异，其差异形成的原因，将另文讨论。14:00后，受云团B的影响，广西东北部至湘粤交界处再次出现多站短时强降水。柳州雷达组合反射率因子显示，14:57 (图 6a)，回波组织结构松散、近似线状，具有多单体风暴特征，同时桂林西南部不断有雷暴单体新生并向东北偏东方向移动，形成明显的“列车效应”，华南北部其他雷达也观测到类似情形。17:00，雷达回波东移南压至南岭南部后(图略)，其南移速度明显加快。究其原因，除高空引导气流的作用外，可能还与南岭特殊地形造成的冷锋越山之后云团移速加快有关。14:57沿强反射率因子带剖面(图 6b)显示，多单体风暴特征明显，> 30 dBz回波顶大多在8 km以下，表现为低质心对流结构特征，此时段短时强降水主要为低质心降水回波的列车效应所致。

对比具有暖区降水特征的云团A和具有锋面降水特征的云团B发生发展过程的雷达特征可知，云团A T_BB < -72 ℃的区域与高质心超级单体强回波位置在空间上对应较好，短时降水由高质心强降水回波所致；而云团B在雷达回波图上主要表现为多单体风暴，其T_BB < -72 ℃的区域与较强雷暴单体或多单体位置对应，雷达回波高度虽可超过12 km，但除个别较强单体外，很少有大于30 dBz的回波达到8 km (-20 ℃层)以上，此时段短时强降水多发为低质心降水回波的列车效应所致。

综合天气实况及上述雷达回波与卫星云图特征的分析结果可知，大冰雹和雷暴大风主要出现在暖区降水时段，暖区短时强降水主要以降水效率更高的高质心降水为主，而锋面越山之后的强天气主要以具有列车效应的低质心短时强降水为主，且雷暴大风与大冰雹出现较少。此外，暖区强天气的对流发展高度较锋面越山之后更高，其破坏性更大。

4 MCS发生发展的环境条件

为了解“4.17”过程MCS发生发展的环境条件，利用欧洲中心ERA-Interim再分析资料结合地形特征进行相关物理量诊断分析。

4.1 水汽条件

造成华南地区强对流及强降水天气所需的水汽往往由低层强盛西南急流提供，水汽通量散度变化能很好地反映水汽的汇集情况^[16]，而云水含量一定程度上也能表征水汽的汇集。对“4.17”过程华南中低层水汽通量散度及云中水含量(云中液态水含量与云中冰水含量之和)分析如下。

4月17日不同时次不同高度风场、水汽通量散度、云水含量分布及沿14时云团B初生期中心(25.5°N)和20时成熟期中心(24.5°N)的纬向剖面图（图 7）显示，700 hPa水汽辐合区位于黔东南至湘中，云水含量大值区位于湘桂黔交界区(图略)，850 hPa水汽辐合带主要位于广西北部至赣中、闽西北(图 7a)，水汽辐合中心(-13×10^-7g·hPa^-1·cm^-2·s^-1)位于桂西北至湘南，对应区域云水含量达0.32 g·kg^-1，925 hPa水汽辐合带主要位于华南北部(图 7b)，南岭山脉西段为水汽辐合中心，广西北部水汽辐合中心对应云团B(图 4d)的初生阶段，非常有利其发展，而江西南部水汽辐合中心则有利云团A (图 4d)维持。水汽辐合区、云团A和B发生发展及其影响范围同南岭山脉周围出现的雷暴大风、冰雹与短时强降水天气对应较好，表明此时段水汽主要来自850 hPa西南急流和925 hPa显著西南气流输送。17日20时，700 hPa水汽辐合区及云水含量大值区均位于华南北部沿南岭一带(图略)，水汽通量散度在湘南达-8×10^-7g·hPa^-1·cm^-2·s^-1，云水含量达1 g·kg^-1，850 hPa水汽辐合区与南岭中东段走向一致，云水含量为0.5 g·kg^-1，云水含量大值区与水汽通量辐合区叠置，与此时MCS位置和形状基本匹配(图 4f)，925 hPa南岭山脉附近水汽辐合达到-25×10^-7g·hPa^-1·cm^-2·s^-1，云水含量增至0.1 g·kg^-1以上(图 7c、d)。14时云团B的中心位于25.5°N附近，此时云水含量与水汽通量散度纬向垂直剖面(图 7e)显示，云水含量大值区位于110°E附近广西东北部，750 hPa以下为水汽辐合区，中心强度为-15×10^-7g·hPa^-1·cm^-2·s^-1，为MCS初生提供了充足水汽。20时云团B发展到成熟阶段，其中心位于24.5°N，此时粤北强降水中心位于113°E附近，云水含量较云团B初生阶段明显增大，且向上伸展更高，而水汽辐合区延伸到700 hPa，辐合强度达到-30×10^-7g·hPa^-1·cm^-2·s^-1，此时段粤北降水强度明显加大(图 2e、f)。上述低层水汽汇集区上方均为云水含量大值区，表明低层水汽辐合对其上层云水增加的作用明显；此外，广西东北部北面(110°E附近)低层水汽辐合中心垂直结构(图 7e)与粤北(113°E附近)垂直结构(图 7f)存在一定差异，前者水汽辐合强度相对后者弱，云水含量较小，这一定程度上反映了对流初生阶段与成熟阶段的垂直结构差异。

综合南岭附近上述各层水汽与云水含量变化可知，925 hPa显著西南气流和850 hPa低空急流为该过程输送充足水汽，各层水汽辐合强度和范围在20时较14时明显增加，20时前后降水强度更大、范围更广的观测事实一定程度上印证了水汽辐合的变化；中低层云水含量大值区与低层水汽辐合区对应较好，也一定程度上反映了水汽的汇集结果，水汽辐合区位置与南岭山脉的位置、走向一致，而南岭山脉对低层西南气流的阻挡使得水汽辐合增幅。

4.2 动力条件

针对云团B的发生发展与强降水落区的关系，分析南岭地形对大气辐合辐散和垂直上升运动的影响。从17日14时沿25.5°N的散度与垂直速度纬向剖面图(图 8a)中看到，在110°E附近(广西东北部)，750 hPa附近为无辐散层，其上下为辐散辐合，辐合层位于750—950 hPa，中心强度达-17×10^-5 s^-1，辐散层位于700—400 hPa，中心强度达10×10^-5s^-1，此处既为850 hPa西南低空急流出口区，也为200 hPa高空急流入口右侧(图略)；广西东北部200 hPa以下为垂直上升运动，中心位置在600 hPa以下，850 hPa附近最强达-1.8 Pa·s^-1。此时刻桂湘黔交界处降水已发生，云团B (图 4d)处于初生发展阶段，这种低层强烈辐合、高层明显辐散以及高低空急流耦合的配置非常有利于对流发生发展，而几乎整层垂直上升运动将低层水汽向上输送，有利于湿层增厚，进而增强降水效率。此外，桂东北为典型的“喇叭口”地形(图 10a)，也是水汽辐合中心(图 7a、b)，则有利于低层辐合加强。

17日20时沿24.5°N的散度与垂直速度纬向剖面图(图 8b)显示，113°—114°E附近(广东北部粤赣交界)近地面层至700 hPa为辐合层，中心强度达-21×10^-5s^-1，辐散层位于700—200 hPa，中心强度达13×10^-5s^-1，垂直上升运动至200 hPa，中心位于700 hPa附近，强度达-3.0 Pa·s^-1。此时B云团已发展至成熟阶段，与垂直上升运动最强时段对应。结合云团B (图 4)的移动路径，14—20时MCS发展至成熟阶段，对应“4.17”过程强降水的主要时段，可见该过程是在低层强辐合、高层辐散与强上升运动相互耦合发展的有利条件下发生的。

4.3 不稳定条件和垂直风切变

首先利用EC再分析资料分析“4.17”过程发生前后华南的整体大气层结状况。17日08时过程前(图 9a)，华南地区假相当位温(θ_se)垂直递减率较大，850 hPa与500 hPa层θ_se之差(θ_{se 850-500})在15 ℃以上，该区域大气层结极不稳定，其中广西东北部和湘粤交界处θ_{se 850-500}达20 ℃以上；华南北部0—6 km垂直风切变均大于20 m·s^-1，具备使对流加强的条件，同时对流有效位能(CAPE)在华南西部地区大于800 J·kg^-1，广西东北部最大达到2 400 J·kg^-1，为此后强天气发生集聚了充足能量。当日14时(图 9b)，华南中西部降水之后CAPE值虽总体减小，但仍大于800 J·kg^-1，大气不稳定度较之前减小，垂直风切变大值区整体南移。当日20时，CAPE大值区东移至华南东北部(图略)，垂直风切变大值区移至华南北部，有利于中尺度对流系统东移之后仍能维持。上述CAPE大值区范围的变化与MCS的发展对应，17日08时贵州至广西的CAPE大值区与云团A的发生发展对应较好，至14时CAPE大值区范围东扩与广西北部其大值区维持，使得云团B、C的初生发展具备了能量条件。

上述分析结果表明，此次华南北部南岭山脉附近强对流天气在发生前至发生时，均具备较好的层结不稳定条件，过程发生前聚集了较大的不稳定能量，并随着系统向东移动，华南地区东北部不稳定能量增大和较大垂直风切变使得湘桂黔交界地区发展东移而来的MCS在华南南岭山脉附近能够继续维持和发展增强。

针对17日08—20时南岭附近强天气类型分布的差异，利用实况探空和EC再分析资料的T-logp探空数据，对不同站点出现的强天气类型作对比分析。湖南郴州多个国家站在当日09:55—10:31出现雷暴大风，同时在10—11时出现多站短时强降水，此外桂阳站还伴随1 cm小冰雹。17日08时，郴州探空站实测资料(图 10a)显示，低层有明显的逆温层，550 hPa以上干冷，550 hPa以下暖湿，温度层结呈现一定的上干下湿状态，此外郴州站CAPE值虽为0，但K指数为32 ℃，沙氏指数为-1.6 ℃，且EC再分析资料显示(图 9) CAPE值在08—14时之间郴州站增至1 000 J·kg^-1，对流发生前不稳定能量呈增大趋势，0 ℃层高度在4.6 km，0—6 km垂直风切变为24 m·s^-1，具备使对流加强的潜势，下沉对流有效位能(DCAPE)为968 J·kg^-1。上述探空资料表明，郴州站附近具备出现短时强降水和雷暴大风的潜势，而相对较高的0 ℃层高度和上层干区不明显可能是未出现2 cm以上大冰雹的原因。

另外，针对连南站4月17日12:44出现的大冰雹(直径3 cm)、12:36出现的22 m·s^-1雷暴大风和13时40.7 mm·h^-1的雨强，使用距连南最近的清远探空站(因连南本地无探空站)实测资料分析当地大气层结状况。17日08时(图 10b)，湿层主要在750 hPa以下，600 hPa以上为显著干区，0—6 km垂直风切变超过22 m·s^-1，具备使对流加强的条件，CAPE为1 678 J·kg^-1，0 ℃层高度为4.5 km，满足出现大冰雹的三个潜势条件^{[17, 18]}；17日14时(图 10c)，上干下湿状态维持，0 ℃层高度降至4.3 km，0—6 km垂直风切变超过30 m·s^-1，DCAPE达到939 J·kg^-1，表明随着强降水发生，大气环境具备出现下击暴流的潜势。

值得一提的是，定南站周边强降水发生在17日13—15时，未出现冰雹和雷暴大风。17日14时(图 10d)，当地整层T-T_d非常小，显著湿层扩展到600 hPa，且DCAPE较小，为典型的短时强降水层结特征。

对比分析上述站点探空资料可知，连南站附近上层干区深厚、中低层湿度条件更好，有利于产生大冰雹，0—6 km垂直风切变大有利冰雹增长；大的DCAPE值，是预报雷暴大风的一个参考指标；整层温度露点差小、DCAPE值小是判断只出现短时强降水的参考依据。

4.4 地形特征分析

华南南岭山脉地形地貌复杂，对当地降水强度、落区和灾害天气具有重要影响^{[19, 20]}。南岭地形常造成锋面弯曲，使与锋面相配合的大尺度切变线或辐合线断裂为中尺度扰动，北方冷空气到达南岭后，由于山脉阻挡，往往在迎风坡有所停留，其越山之后又有新的锋面生成，而西南暖湿气流如遇地形阻挡抬升，造成对流单体或降水增幅^[3]。湘桂、湘粤交界处东北—西南向山脉坡度较大，特别是在广西东北部、湖南西南部为典型的喇叭口地形^[13](图 11)，湘赣交界的罗霄山脉呈准南北向，坡度也较大，而赣南山脉坡度相对较小，武夷山脉呈东北—西南向，其海拔较赣南更高，西风带系统东移时，湘南偏东位置及赣南地区为明显的迎风坡^[3]，而当近地面层西南气流经过广西东北部和湖南西南部时会带来明显的喇叭口地形效应。

结合广西东北部、湖南西南部特殊地形，分析17日14时南岭强对流天气发生时段地面自动站实测风场与950 hPa风场(EC分析资料)表明(图 11)，地面实测风场在桂林地区出现明显辐合(图 11a)，由于广西西北部北侧山脉拔海高度超过1 000 m，950 hPa偏北风无法越山(图 11b)，而广西东北部明显的喇叭口地形使得西南气流在此将产生地形辐合，这就解释了为什么广西东北部是“4.17”过程雷暴单体或超级单体的主要初生位置；湖南西南部的道县北部阳明山脉海拔500 m以上，西部都庞岭和东南部九嶷山脉海拔均高于600 m，道县本地海拔约100 m，950 hPa西南风通过狭长山谷以70°左右交角遇到阳明山脉受阻时，迎风坡和准喇叭口地形的辐合作用将使低层暖湿气流抬升，而低层暖湿气流在此辐合也使低层不稳定度增大；地面偏北风因阳明山阻挡导致山前风场出现辐合，而阳明山东侧偏北风通过较低海拔区域至九嶷山北部同样出现风场辐合，当950 hPa西北气流越过阳明山进入道县山谷地带，遇到其东南侧东北—西南向九嶷山脉时，九嶷山脉将具有迎风坡效应。结合降水量与灾害天气实况可知，道县东南部坡度更大的九嶷山脉多次出现短时强降水，最大雨强达到48.1 mm·h^-1，与其海拔高度更高可能存在关联。另外结合地面锋线变化分析可知，14时冷锋至南岭山脉受阻，受地形作用断裂成多段，广西北部、湖南西南部及粤北存在较明显的地面辐合线(图 11a)，触发对流新生或使东移而来的MCS继续维持。

5 结论与讨论

本文通过对2016年4月17—18日发生在华南南岭山脉附近的强对流天气过程的分析，提出对日常预报预警有一定参考意义的观测事实和着眼点。主要结论如下：

(1)“4.17”过程前期，受地面倒槽与辐合线影响，南岭山脉为暖区降水，即短时强降水、雷暴大风与冰雹天气并存，后期随着地面冷空气侵入降水迅速转变为锋面降水，并在南岭山脉附近叠加出现短时强降水和雷暴大风。该过程暴雨落区主要位于南岭山脉及其南北两侧，大暴雨集中在山脉北麓，这一分布同多个MCS的移入和有利地形的作用以及地面倒槽触发暖区降水、南岭西段地形对降水增幅与南岭山脉对南下冷锋阻挡有关。

(2)“4.17”过程中暖区内发展的MCS较锋面的移速慢，锋面越山之后MCS移动明显加快；大冰雹和雷暴大风主要出现在过程前期，暖区短时强降水以高质心降水为主；锋面越山之后强天气主要为低质心短时强降水，雷暴大风和冰雹较少。

(3)“4.17”过程不同类型强天气发生的大气层结条件存在一定差异，上层干区深厚、低层湿度条件较好有利于大冰雹产生，大的0—6 km垂直风切变有利于冰雹增长；大的DCAPE是预报雷暴大风的一个参考指标；整层温度露点差小、DCAPE小是判断只出现短时强降水的参考依据。

本文针对南岭地形对“4.17”过程的触发作用所作的探讨表明:广西东北部“喇叭口”地形增强了低层风场辐合，进而增强了低层水汽辐合，使该地区成为对流初生区；而湖南西南部“喇叭口”与迎风坡相结合的特殊地形使低层暖湿气流抬升和云团移速减缓，造成此地暴雨多发；南岭迎风坡对中尺度对流云团的移动起到迟缓作用，使降水持续；迎风坡阻挡冷锋南下，而背风坡锋生作用使得南岭山脉南麓出现雷暴大风、冰雹等的可能性增大。由于本文未开展地形敏感性试验，上述结论有待今后通过数值模拟研究来验证；另受资料时间分辨率的限制，未对冰雹、雷暴大风发生时相关物理量进行诊断，也未对风暴生命史过程进行更深入的研究；此外，本个例由于冷空气影响与低压倒槽影响间隔时间短，与南岭3月下旬时常出现的纯冷锋型强对流天气或暖区降水天气形势有一定差异。