湖北省不同类型雷暴大风的时空分布及环境参数特征

暴雨灾害TORRENTIAL RAIN AND DISASTERS Vol.41No.1 Feb.2022
第41卷第1期
2022年2月
韦惠红,许冠宇,刘希文,等.2022.湖北省不同类型雷暴大风的时空分布及环境参数特征[J].暴雨灾害,41(1):66-75
WEI Huihong,XU Guanyu,LIU Xiwen,et al.2022.Spatial-temporal distribution and environmental parameter characteristics for different types of thunderstorm gales in Hubei Province[J].Torrential Rain and Disasters,41(1):66-75
湖北省不同类型雷暴大风的时空分布及环境参数特征
韦惠红，许冠宇，刘希文，张家国，李双君，姜杰
(武汉中心气象台，武汉430074)
摘要：基于常规观测资料、NCEP再分析资料、闪电定位资料和雷达资料，对湖北省2007—2015年雷暴大风的天气类型、时空分布和环境条件进行了分析，并根据箱线图展示的结果分区域分季节讨论了各型雷暴大风的环境参数特征。

结
果表明：(1)湖北雷暴大风分为高空冷平流强迫型、低层暖平流强迫型、斜压锋生型、准正压型，其发生在3—8月，其中夏
季(6—8月)雷暴大风占其全年总数的78%；一天中，其主要发生在15—19时，峰值在16时；雷暴大风空间分布不均，其高
频中心位于鄂西南的宜昌和鄂东的黄石。

(2)各型雷暴大风存在季节和区域差异，斜压锋生型主要出现在春季，高空冷
平流强迫型、低层暖平流强迫型、准正压型主要出现在夏季；高空冷平流强迫型在鄂西北发生最多，低层暖平流强迫型在宜
昌地区、江汉平原、鄂东均出现较多，准正压型和斜压锋生型在鄂东发生最多。

(3)高空冷平流强迫型雷暴大风的850hPa与
500hPa温差(ΔT85)和中低层(925—500hPa)风垂直切变(S L95)较大，850hPa露点温度(T d85)偏低；低层暖平流强迫型的S L95、K指数均较大；准正压型的对流有效位能(CAPE)较大、S L95、低层(925—700hPa)风垂直切变(S L97)较小；斜压锋生型的S L95和S L97均较大。

(4)湖北雷暴大风的对流参数K指数、ΔT85、CAPE的阈值分别为35℃、25℃和925J·kg-1，鄂西北、鄂东的对流参数离
散度较大，按区域归纳各型雷暴大风的对流参数阈值，对当地雷暴大风预报预警更有指导意义。

关键词：雷暴大风；环境参数；时空分布；箱线图；湖北
中图法分类号：P458.1+23文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1004-9045.2022.01.008
Spatial-temporal distribution and environmental parameter characteristics for
different types of thunderstorm gales in Hubei Province
WEI Huihong,XU Guanyu,LIU Xiwen,ZHANG Jiaguo,LI Shuangjun,JIANG Jie
(Wuhan Central Meteorological Observatory,Wuhan430074)
Abstract:Based on conventional observation data,NCEP reanalysis data,lightning locating data and radar data,we have conducted the anal⁃ysis on weather types,spatial-temporal distribution and environment condition of thunderstorm gales in Hubei from2007to2015.Moreover, according to the results in boxplots,we have discussed the environmental parameter characteristics for the different types of thunderstorm gales in different regions and seasons.The main results are as follow.(1)Thunderstorm gales in Hubei,which occur between March and Au⁃gust,can be divided into high-level cold advection forcing(HCAF),low-level warm advection forcing(LWAF),baroclinic frontogenesis (BCF),and quasi-barotropic(QBT)types,with78%of them occurring in the summer(from June to August).Most of thunderstorm gales oc⁃cur from15∶00BT to19∶00BT in a day,whose peak value is at16:00BT.The spatial distributions of thunderstorm gales are uneven,whose high frequency regions are located near Yichang of southwestern Hubei and Huangshi of east Hubei.(2)There are seasonal and regional dif⁃ferences in the spatial-temporal distribution of the different types of thunderstorm gales.Among those types,the BCF type occur mostly in spring,and most of HCAF,LWAF and QBT types occur in summer.The HCAF type occurs mostly in the northwest Hubei,and the LWAF type occurs more in Yichang area,Jianghan plain and eastern Hubei,while both the QBT type and the BCF type occur mostly in the eastern Hubei.(3)When the HCAF type thunderstorm gales occur,both the temperature difference(ΔT85)between850hPa and500hPa and the wind vertical shear(S95)in the mid-and low-level(925-500hPa)are greater,while the dew-point at850hPa is lower.For the QBT type thunderstorm gales,both S95and K index are greater.For the QBT type,the convective available potential energy(CAPE)is greater,and both S95and the wind vertical shear(S97)in the low-level(925-700hPa)is less.For the BCF type,both S95and S97are greater.(4)When the thun⁃derstorm gales in Hubei occur,the thresholds of convection parameters of K index,ΔT85and CAPE are35℃,25℃and925J·kg-1,respec⁃
收稿日期：2020-11-09；定稿日期：2021-11-15
资助项目：湖北省气象局科技发展基金重点项目(2016Z02);湖北省气象局科技发展基金项目(2021Y02)
第一作者：韦惠红，主要从事天气预报和强对流天气预警预报研究。

E-mail:***************
第1期韦惠红，等：湖北省不同类型雷暴大风的时空分布及环境参数特征
引言
雷暴大风是指大气对流活动导致的地面及近地面强风事件，主要由雷暴强下沉气流造成，有时伴随冷池密度流、高空动量下传等作用(王秀明等，2013)。

雷暴大风具有突发性强、持续时间短、致灾性强等特点。

近年来，湖北省(以下简称湖北)境内局地对流大风天气频发。

例如:2015年6月1日湖北监利下击暴流造成“东方之星”游船翻沉事件，使442人遇难；2021年5月10日武汉局部遭遇10级雷暴大风，造成2名高空保洁工作工人死亡；2021年5月14日武汉市蔡甸区遭遇龙卷，致使10人遇难、230人受伤，直接经济损失
3.01亿元。

目前，雷暴大风短时预报准确率低(唐文苑等，2017)，临近预警提前量小，预报预警服务远不能满足社会需求，如何提升雷暴大风预报预警能力是强天气预报和研究中需要重点解决的问题。

分析雷暴大风发生的天气尺度系统和环境参数，提高对雷暴大风形成的环流背景和环境条件的认识，是准确预报预警雷暴大风的前提。

近年来，我国各地气象工作者对雷暴大风等强对流天气形势、环境参数等做了大量统计分析工作，得出了一些对实时业务预报有指导意义的结论。

根据高低空冷暖平流和水平锋生强弱，许爱华等(2014)把中国中东部强对流天气类型分为高空冷平流强迫型、低层暖平流强迫型、斜压锋生型、准正压型、高架对流型。

秦丽等(2006)、钟利华等(2011)、杨晓霞等(2014)基于500hPa天气系统，分别对北京、广西、山东的雷暴大风天气进行分型，并给出当地雷暴大风发生的关键环境参数。

费海燕等(2016)和马淑萍等(2019)分析中国强雷暴大风(风速≥25m·s-1)和极端雷暴大风(风速≥30m·s-1)的气候特征和环境参数指出，中国强雷暴大风主要分布在华北和华东地区，强雷暴大风和极端雷暴大风中层均有明显的干层(温度露点差大于10℃)，对流有效位能(CAPE)平均值大于1800J·kg-1，0—6km风垂直切变平均值大于14.3 m·s-1。

许霖等(2017)利用2001—2010年NCEP再分析资料，统计分析了湖南典型站点的动力热力参数，发现热力动力不稳定条件在湖南东西部和南北部存在区别。

方翀等(2017)统计分析华北低海拔和高海拔地区雷暴大风的环境物理参数表明，有利的抬升指数、最大CAPE、850hPa与500hPa温差等对雷暴大风有一定的指示性，但需要考虑季节因素，且每种参数对于雷暴大风是否发生、范围大小及海拔高度的指示均不尽相同。

杨晓霞等(2019)应用探空资料统计分析了山东省雷暴大风天气过程的12个环境物理量参数，得到4—9月各月山东内陆和半岛地区雷暴大风物理量参数的月均值和阈值。

环境参数研究有助于理解强对流天气发生的物理过程，一些参数可作为雷暴大风的预报指标，因此有些学者在雷暴大风环境参数等研究的基础上，对华北、河南雷暴大风进行潜势预报(廖晓农等，2009；严仕尧等，2013；吕晓娜等，2020)，为雷暴大风客观化预报研究提供了有价值的参考。

湖北地处长江中下游地区，南北气流交汇频繁，受西、北、东三面环山及河谷地形等的影响，雷暴大风是其常见的灾害性强对流天气。

目前，关于湖北雷暴大风的研究，主要集中在单个或多个雷暴大风过程环境条件的分析上(张家国等，2010；刘希文等，2018)，而对雷暴大风发生的天气系统和环境参数的系统归类总结相对较少。

为此，本文在前人相关研究工作的基础上，对湖北2007—2015年雷暴大风的时空分布、天气类型、强对流相关环境特征等进行了总结分析，并将湖北分成4个自然区域，揭示不同区域雷暴大风天气类型与环境参数特征，再基于各区域不同天气类型等给出环境参数阈值，为今后提高湖北雷暴大风预报预警水平和减灾服务能力提供参考依据。

1资料与方法
本文选取雷暴大风个例所用资料包括:2007—2015年湖北78个地面自动观测站风速资料、ADTD闪电定位系统监测资料和雷达资料。

在一个观测日内，即当日08时(北京时，下同)至次日08时，湖北有1个及以上自动观测站记录到瞬时极大风速≥17m·s-1，则确定为出现地面大风，由强冷空气、地面气旋引发的非雷暴大风，则结合闪电资料和雷达资料对其站点进行剔除。

普查、挑选雷暴大风日需满足的三个条件:(1)两个临近自动站同一时次或相邻时次内有地面大风记录；(2)大风区域有闪电观测记录；(3)大风区域雷达回波强度≥45dBz且持续2个体扫以上。

依据以上条件，筛选出研究时段内湖北有54个雷暴大风日，共348站次出现雷暴大风。

规定临近两个站点同一时次或相邻时次内出现大风，剔除非常局地的雷暴大风，确保计算的环境参数更具代表性。

湖北雷暴大风主要从午后发展，傍晚至夜间结束，因此将08时至次日08时作为一个观测日，这与费海燕等(2016)统计采用的一个观测日(20时至次日20时)时段不同。

tively.The dispersion of convection parameters is greater in the northwestern Hubei and eastern Hubei,therefore,summing up the thresholds of convection parameters in region has more indicative significance to the forecasting and warning of thunderstorm gales in Hubei.
Key words:thunderstorm gale;environmental parameter;spatial-temporal distribution;boxplots;Hubei Province
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第41卷暴雨灾害
雷暴大风天气类型和环境参数研究所用资料主要是每6h一次的NCEP0.5°×0.5°再分析资料；统计其天气类型时，结合地面和高低空常规观测资料进行辅助分析。

采用天气学方法分析2007—2015年雷暴大风发生前的环流形势、影响系统发现，湖北雷暴大风天气类型与我国中东部地区强对流天气分类相似(许爱华等，2014；孙继松等，2019)。

因此，参考我国中东部地区强对流分型，将湖北雷暴大风天气类型分成高空冷平流强迫型、低层暖平流强迫型、斜压锋生型、准正压型。

利用NCEP再分析资料计算对流不稳定、风垂直切变、水汽等环境参数时，参考了梁爱民等(2006)的研究方法，即利用临(邻)近原则，统计雷暴大风发生站点临近时次和邻近网格点的环境参数，并以箱线图反映不同天气类型和季节环境参数。

考虑到湖北不同地区雷暴大风天气类型、环境参数存在差别，将湖北分为鄂西北、鄂西南、江汉平原、鄂东4个区域，分析不同区域内各型雷暴大风的环境参数特征。

鄂西南包括恩施地区和宜昌地区，两个地区产生雷暴大风的天气类型区别较大，因此在讨论天气类型时，对这两个地区分开讨论。

3月份只出现1次雷暴大风，分析环境参数时，将3—4月进行合并分析。

2湖北雷暴大风类型
统计结果显示，2007—2015年湖北高空冷平流强迫型、低层暖平流强迫型、斜压锋生型、准正压型雷暴大风日数分别为17、14、7、16d，高空冷平流强迫型日数最多，占雷暴大风总日数的31%；其次是准正压型，占30%；低层暖平流强迫型占26%；斜压锋生型最少。

图1a—d分别给出高空冷平流强迫型、斜压锋生型、低层暖平流强迫型、准正压型雷暴大风的天气系统配置。

高空冷平流强迫型中(图1a)，500hPa槽后偏北气流引导冷平流南下，叠加在850hPa暖脊上，中低层不稳定条件增强，同时边界层有辐合线发展，加上午后地面温度升高，不稳定能量增大，在低槽后部、边界层辐合线附近发生雷暴大风(图1a黄色区域)，此类型高空强干冷平流起主导作用，上下层形成明显的垂直温差，产生的静力不稳定很强。

斜压锋生型中(图1b)，500hPa有冷槽南压，低层暖湿气流发展，地面冷锋和暖倒槽活跃，从低层到中层天气系统明显向冷空气一侧倾斜，斜压性强，中低层强冷暖空气强烈交汇，伴有明显温度锋区和锋生作用，随着冷空气进入暖倒槽，触发雷暴并迅速发展，这
40°N 3235°N 28
32°N 25
34°N
27
107117°E
104115°E
105115°E108118°E
(a)(b)
(c)(d)
500hPa槽线
700hPa切变线
850hPa切变线
副热带高压外围特征线
200hPa急流
500hPa急流
700hPa急流
850hPa
急流
925hPa急流
500hPa流线
850hPa流线
925hPa辐合线
850hPa辐合线
500hPa等温线
850hPa暖脊
850hPa湿舌
850hPa干线
锋面
低压系统
图1湖北高空冷平流强迫型(a)、斜压锋生型(b)、低层暖平流强迫型(c)、准正压型(d)雷暴大风的天气系统配置
(黄色阴影为雷暴大风落区，不规则细黑线为湖北行政区边界)
Fig.1Configuration of synoptic systems when(a)high level cold advection forced-type,(b)baroclinic frontogenesis-type,(c)low level warm advection forced-type and(d)quasi barotropic-type thunderstorm gales occur in Hubei Province.Yellow shaded areas denote
thunderstorm gale areas,and irregular black lines are the administrative boundaries of Hubei.
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第1期韦惠红，等：湖北省不同类型雷暴大风的时空分布及环境参数特征种类型常发生在春季，雷暴大风出现在紧贴冷锋的冷
空气大风前侧，冷空气大风与雷暴大风经常伴随出现，呈现混合性大风形式，大风一般发生在地面冷锋前部、低层急流左侧(图1b 黄色区域)。

低层暖平流强迫型(图1c)发生在低层700hPa 以下强烈发展的暖湿平流中，低层有较强西南气流发展，强烈暖湿平流对建立热力不稳定起主要作用，中低层水汽条件较好，动力扰动表现为高空低槽、急流脉动、中低层切变线等，大风发生在低槽前部、边界层切变线附近或低层南风急流区内以及水汽、不稳定能量最强区域(图1c 黄色区域)。

准正压型(图1d)发生在冷暖平流较弱的环境条件下，主要出现在7—8月副热带高压(以下简称副高)的边缘，副高边缘高温高湿环境给雷暴大风发生提供了强的不稳定条件，边界层辐合线、地形等均为其动力强迫因子，特别是500hPa 短波槽携带的弱冷空气沿副高北侧东北移时，低槽前部弱冷空气叠加在高温高湿下垫面之上造成热力不稳定，常导致大范围局地分散的雷暴大风(图1d)，其预报难度较大。

3湖北雷暴大风时空分布特征
3.1时间分布特征
按月和天气类型统计2007—2015年湖北雷暴大风日数，其结果显示(表1)，湖北雷暴大风只发生在春
夏季，即3—8月，9月至次年2月无雷暴大风日，7月雷
暴大风日数最多，8月次之，夏季(6—8月)雷暴大风日数占其全年总数的78%。

不同月份雷暴大风类型差别较大，斜压锋生型从3月份开始出现，低层暖平流强迫型和高空冷平流强迫型4月份才出现，准正压型则到6月份才出现。

6月份高空冷平流强迫型最多，7月和8月准正压型最多。

从气候态上，7月中旬到8月湖北梅雨期结束，受增强北跳的副高影响，能量条件较好，边界层弱的辐合条件便可导致对流发展增强。

表12007—2015年3—8月湖北各型雷暴大风日数
Table 1Days of the different types of thunderstorm gales in Hubei
between March and August during 2007-2015.
雷暴大风分型斜压锋生型低层暖平流强迫型高空冷平流强迫型
准正压型合计
3月10001
4月21205
5月22206
6月0253
107月1557
188月1436
14由2007—2015年湖北雷暴大风站次日分布图(图2a)
可见，其日变化特征明显，大多数发生在15—19时，峰值在16时，究其原因，此时段地面温度较高，大气中不稳定能量最强，对流抑制能减弱，有利于雷暴大风的发生。

08—10时无雷暴大风记录。

从11—16时，雷暴大风站次迅速增多，从16时到次日01时，呈缓慢下降趋势。

4540353025201510500002040608
101214
16182022北京时
雷暴大风站次(a)
(b)
1~23~4
5~67~89~10＞10
201612840
雷暴大风日数持续时间/h
图22007—2015年湖北雷暴大风站次日变化(a)及其持续时间分布(b)
Fig.2Variation of (a)hourly station numbers of thunderstorm gales in Hubei and (b)their duration during 2007-2015.
另外，上述54个雷暴大风日持续时间(指末站雷暴大风结束时间与首站雷暴大风开始时间之差)的统计结果显示(图2b)，其持续时间大多在3～4h 之间，占30%；持续5～6h 的日数次之，占20%，持续时间＞10h 的日数较少。

3.2空间分布特征
根据本文第1节中的方法，共筛选出湖北雷暴大风348站次，其站次分布见图3。

从中可见，雷暴大风站次空间分布不均，高频中心出现在鄂西南宜昌和鄂
东黄石附近，最高达16站次，次高频中心在鄂西北十堰附近，鄂西南恩施地区大风发生站次较少(＜8站次)。

高频中心分布可能与河谷地形、喇叭口地形等有关，黄石位于大别山与幕阜山之间长江河谷地带，受两山阻挡，沿长江河谷常有偏东风发展，与自湖南北上的偏南气流形成边界层辐合线；宜昌、十堰分别处于长江河谷、汉江河谷开口向东的喇叭口地形内，偏
69
第41卷
暴雨灾害
东气流在喇叭口地形作用下，辐合抬升增强，在一定
的不稳定和水汽条件下，上述地区更易出现对流天
气。

另外，统计湖北雷暴大风日站次分布表明，2～5
站次的日数占总数的54%(图略)，6站次以上的占
46%，其中10站次以上的仅占23%，这说明湖北以局
部雷暴大风为主。

32°N 30
3600
3200
2800
2400
2000
1600
1200
800
400
0 110114°E
m
图32007—2015年湖北雷暴大风站次空间分布与地形高度(阴影，单位:m)叠加图(不规则黑线为湖北行政区边界；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区分别代表鄂西北、鄂西南、江汉平原、鄂东)
Fig.3Spatial distribution of station numbers of thunderstorm gales in Hubei during2007-2015superimposed with terrain height(shade,unit:m).
Irregular black lines are the administrative boundaries of Hubei,and
symbols I,II,III and IV denote Northwest Hubei,Southwest Hubei,
Jianghan Plain and East Hubei,respectively.
由2007—2015年湖北不同区域四型雷暴大风日空间分布(表2)可知(若某日多个区域出现雷暴大风，则每区均统计1次)，鄂东雷暴大风日数最多，恩施地区最少。

各区域出现雷暴大风的主要天气类型差别较大，鄂西北冷平流强迫型最多，占该区雷暴大风总数的71%，且此型雷暴大风也主要出现在鄂西北；鄂东暖平流强迫型、斜压锋生型和准正压型均较多，斜压锋生型几乎均出现在该地区；宜昌地区冷平流强迫型、暖平流强迫型和准正压型均较多；江汉平原暖平流强迫型最多；恩施地区各型雷暴大风次数均偏少，其中准正压型相对较多。

由于河套南下冷槽、高原东移低槽以及自孟加拉湾、南海北上的西南气流等系统，受秦巴山脉、云贵高原等大尺度地形影响，湖北不同区域受上述天气系统影响的强弱不同；天气尺度系统给强对流天气提供了有利的环境条件，而本区域及周边中尺度地形、地貌等对边界层中尺度系统的发展、维持有较大影响。

为了进一步了解湖北雷暴大风的空间分布特点，综合天气类型和边界层中尺度系统的演变特征，结合区域地形，对各型雷暴大风在不同区域的发生机理简要分析如下:1)高空冷平流强迫型。

此型雷暴大风受500
hPa东北冷涡或河套东移冷槽影响，一般冷涡或冷槽以东移或北收为主，南压较少，强冷平流主要影响鄂西北，该区域大部为山地，在偏北气流控制下山区午后气温迅速升高，上下层形成强的静力不稳定层结，在边界层辐合线的抬升作用下，对流得到发展，特别是边界层为偏东风时，偏东气流在山区喇叭口地形内汇合抬升，触发强雷暴。

2)低层暖平流强迫型。

经桂、湘的低层偏南急流向北发展，在武陵山脉与幕阜山之间加强，加上低槽引导冷空气南下，江汉平原附近常有气旋波发展、东移，导致宜昌地区东部、江汉平原和鄂东暴雨、雷暴大风等对流天气频发，这与张家国等(2013)研究得到的相关结果类似。

3)斜压锋生型。

此型雷暴大风主要发生在春季，低层西南急流偏东偏南，位于江汉平原南部到鄂东地区，随着地面和边界层冷空气南下，鄂西北的襄阳至江汉平原一带迅速转为偏北风，不利于对流系统的发展维持，而冷暖气流交汇最充分的地区位于鄂东，导致该型雷暴大风几乎都发生在该区域。

4)准正压型。

此型雷暴大风大多发生在副高外围，弱的边界层辐合线就能触发强雷暴，该型雷暴大风主要出现在鄂东和宜昌地区，鄂东及周边地区有桐柏山、大别山和幕阜山，宜昌地区处于长江峡谷、山区地区与平原的过渡带，山地热力加热不均、地形抬升等均有利于边界层对流触发(俞小鼎等，2012)。

4湖北雷暴大风的环境参数特征
归纳雷暴大风的环境参数特征，有助于了解其发生前的物理过程并将其用于实际预报。

根据环境参数的物理意义和预报员的预报经验，本文选取了K指数、对流有效位能(CAPE)、850hPa与500hPa的温差(ΔT85)三个大气对流不稳定参数以及动力参数中低层、低层风垂直切变和水汽参数850hPa露点温度。

下文从不同天气类型、自然区域、月份等对湖北雷暴大风发生站次环境参数从小到大排列，以箱线图反映各类参数的区间范围。

4.1对流不稳定参数
K指数是综合了垂直温度梯度、低层水汽含量和
表22007—2015年湖北不同区域各型雷暴大风日数(单位:d) Table2Days(unit:d)of the different types of thunderstorm gales in the different regions of Hubei during2007-2015.
雷暴大风分型
高空冷平流强迫型低层暖平流强迫型斜压锋生型
准正压型
合计鄂西北
15
3
3
21
江汉
平原
3
8
3
4
18
鄂东
4
9
6
7
26
宜昌
地区
8
9
1
6
24
恩施
地区
3
2
4
9
70
第1期韦惠红，等：湖北省不同类型雷暴大风的时空分布及环境参数特征湿层厚度的一个气团属性量，侧重反映中低层温湿
分布对稳定度的影响。

ΔT 85表示大气的静力稳定度状况，其值越大，表明下沉气块温度与环境温度相差越大，越有利于负浮力产生及下沉气流增强，是强对流天气预报业务中最常用的物理量。

CAPE 是指气块在给定环境中绝热上升时正浮力产生的能量，大气中位能转换为动能的最大值，其值越大，越有利于产生强对流天气，是判断对流发生潜势的重要参数。

4.1.1各型雷暴大风的对流参数特征
图4给出2007—2015年湖北各型雷暴大风的对流不稳定参数箱线图。

图4a 显示，冷平流强迫型、斜压锋生型、准正压型、暖平流强迫型雷暴大风的K 指数平均值为36～38℃不等，冷平流强迫型略低，其他三型相差不大。

冷平流强迫型K 指数的25百分位值仅33℃，说明此型雷暴大风有25%的站次发生在K 指数较低环境下，其他三型25百分位值均超过36℃。

四型雷暴大风的K 指数最高值均较高，42～43℃不等；
其最低值差别较大，准正压型最低为22℃，斜压锋生
型为30℃，冷平流强迫型为25℃，暖平流强迫型为29℃。

由于低层暖平流强迫型中低层水汽条件较好，使得K 指数整体偏高，离散度较小。

图4b 显示，冷平流强迫型雷暴大风ΔT 85平均值最高，达28.2℃，斜压锋生型最低，仅24℃，准正压型、暖平流强迫型分别为25.5℃和26.5℃。

四型雷暴大风ΔT 85的25百分位平均值为24.8℃，冷平流强迫型最大(26℃)，斜压锋生型最小(23℃)。

暖季湿绝热曲线的ΔT 85为20～21℃，干绝热层结ΔT 85为40℃左右，上述四型雷暴大风的ΔT 85分布区间为21~34℃，均具有条件性不稳定层结特征。

图4c 显示，四型雷暴大风的CAPE 平均值为1250~2100J ·kg -1不等，而其25百分位值在600~1700J ·kg -1之间，准正压型主要发生在盛夏副高外围，CAPE 平均值和25百分位值比其他类型明显偏高，斜压锋生型主要出现在春季，CAPE 整体偏低，其最小值仅250J ·kg -1。

冷平流强迫型斜压锋生型准正压型暖平流强迫型
454035302520
K 指数/℃
冷平流强迫型斜压锋生型准正压型暖平流强迫型冷平流强迫型斜压锋生型准正压型暖平流强迫型
ΔT 85/℃
35
30
25
20
C A P E /(J ·k g -1)
30002000
1000
(a)
(b)
(c)
4.1.2不同区域对流参数特征
湖北各区域引发雷暴大风的主要天气类型差别较大，因此有必要分区对对流参数作进一步分析。

图5是鄂西北、鄂西南、江汉平原、鄂东和湖北全省雷暴大风的K 指数、ΔT 85和CAPE 箱线图。

从图5a 中可见，鄂西北、鄂西南、江汉平原、鄂东的K 指数平均值在35～39℃之间，鄂东比其他地区明显偏低；鄂东K 指数离散度最大，分布区间为26～40℃，鄂西北次之，分布区间为31～42℃，鄂西南和江汉平原其离散度较小；4个区域中，鄂西北K 指数的中位数最高，达40℃，说明鄂西北有50%雷暴大风日发生在高K 指数环境下，高K 指数主要是中层强冷平流形成强上下层
温差所致；准正压型低K 指数几乎都发生在鄂东地
区，导致鄂东25百分位数仅为33℃。

从图5b 中可见，鄂西北、鄂西南、江汉平原、鄂东的ΔT 85均值为25.9～27.7℃不等，鄂西北略偏高，其他3个地区差别不大；鄂西北ΔT 85整体偏高，25百分位值达26℃，鄂东25百分位值偏低，仅24℃；鄂东ΔT 85离散度最大，其分布区间为21~29℃，鄂西北次之，为25~33℃，鄂西南为24～30℃，江汉平原为23~27℃。

从图5c 中可见，鄂西北、鄂西南、江汉平原、鄂东的CAPE 均值为1430～1610J ·kg -1不等，鄂西北略偏低；鄂西北的CAPE 分布区间为500~3100J ·kg -1，鄂西南为700~-1，江汉平原为600~2900J ·kg -1，鄂东为250~
图42007—2015年湖北各型雷暴大风的K 指数(a，单位:℃)、850hPa 与500hPa 温度差ΔT 85(b，单位:℃)和对流有效位能CAPE (c，单位:J ·kg -1)箱线图(最高短横线为统计最大值，最低短横线为统计最小值，箱形的上部框线为上四分位值、
下部框线为下四分位值，箱内线为中位数线，空心小四边形为平均值，实心小菱形为异常值。

下同)Fig.4Boxplots of (a)K-index (unit:℃),(b)the temperature difference (ΔT 85,unit:℃)between 850hPa and 500hPa and (c)convective available potential energy (CAPE ,unit:J ·kg -1)for the different types of thunderstorm gales in Hubei during 2007-2015.The highest and lowest short horizontal lines indicate the maximum and the minimum,respectively.The top and the bottom lines in the boxes indicate the top and the bottom quartile,respectively.The lines within the boxes indicate the median
lines,the hollow quadrilaterals indicate mean values,and the solid diamonds indicate outliers.The same hereafter.
71。