2017, Vol. 43 
2. 中国气象局气象干部培训学院，北京 100081；
3. 怀化市气象台，怀化 418000
2. China Meteorological Administration Training Centre, Beijing 100081;
3. Huaihua Meteorological Observatory of Hunan, Huaihua 418000
飑线是一种线状中尺度强对流系统，具有突发性强、灾害性大的特点，常造成巨大的财产损失和人员伤亡，因此，倍受学者们关注。国外学者(Laing and Fritsch, 2000；Blustein and Jain, 1985；Parker and John, 2000；Powell, 1990；Meng et al，2013) 从对流触发机制、飑线加强原因等方面进行了深入研究；国内学者(孙虎林等，2011；马中元等，2011；王秀明等，2012；于庚康等，2013；伍志方等，2014；李娜等；2013；农孟松等，2014；郑媛媛等，2014；刘莲等，2015；郑丽娜和刁秀广，2016) 从地面中尺度物理特征、非绝热加热过程、边界层中尺度辐合线、地形的诱发和维持、天气系统热力结构、灾害性大风成因、风切变矢量随高度变化、低层的垂直风切变和冷池的相互作用等方面对飑线的发展做了很多的研究。但是，上述研究大多以中纬度西风带飑线为主要研究对象，影响飑线的背景系统多种多样，除了最为常见的冷锋、静止锋、低涡、切变线等外，在热带气旋(tropical cyclone，TC)移动路径的前方，外围雨带之外数百千米的远处，因为TC的靠近带来的环流、水汽等背景条件的变化而产生飑线，这种飑线我们通常称为台前飑线(Meng and Zhang, 2012；张云济，2010)。台前飑线作为TC移动前方的强对流系统，它的传播速度比螺旋雨带快(Powell，1990)，带来不亚于TC的灾害，比如2009年第5号台风麦莎、2008年第9号强热带风暴北冕、2010年第5号热带风暴蒲公英生成的台前飑线给沿海各省带来了狂风暴雨，导致电线杆吹倒，甚至导致了机场千余旅客滞留，因而对台前飑线的研究也非常重要。
相比中纬度西风带飑线而言，国内外对台前飑线的研究还较少，张云济(2010)、Meng and Zhang(2012) 对17例台前飑线的各项特征进行统计并作动力分析，指出：台前飑线具有清晰的冷池和气压涌升，雷达回波特征可能受到TC的半径、移向和强度变化等特征的影响；与中纬度飑线相比，台前飑线持续时间较短，最大长度较小，最大雷达回波强度较强，移动速度则相当，但具有更充沛的水汽。陈永林等(2009)、梁佳等(2008)和刘佳等(2013) 用中尺度模式WRF对“麦莎”台前飑线进行高分辨率的模拟，研究结果表明：台前飑线区为强的风切变区和风向切变区；台前飑线的形成与台风强度关系不大，与台风外围环境流场关系较大；成熟时期的台前飑线虽然比中纬度和热带飑线的变压强度小，但是具有更强的低层暖湿空气入流，中层的入流范围也更加宽广。
以上国内对台前飑线的研究也仅限于沿海省(市)台前飑线的研究，而深入内陆(初生于内陆、发展于内陆)的台前飑线因个例极少，对其发生发展物理机制的认识更是空白。2014年7月18日和2006年8月2日分别受“威马逊”和“派比安”的影响，湖南、江西出现了两次明显的飑线天气过程，带来了大范围雷雨大风、局地短时强降水等强对流天气，并带来较大的灾情。本文利用多种观测资料，对两次强度存在一定差异的台风所带来的台前飑线进行对比分析，以探讨导致其实况差异的主要原因，旨在提高此类深入内陆的台前飑线的预报预警能力，也是对台前飑线研究的一个重要且有意义的补充。
1 资料及两次台前飑线的判定依据、特征本文所用的资料包括常规观测资料、中小尺度自动站资料、地面危险报资料、地面观测分钟数据资料、NCEP(National Centers for Environmental Prediction)1°×1°再分析资料、MST1 (meteorology satellite 1) 云图资料和长沙S波段多普勒气象雷达(海拔高度为630.7 m)资料、湖南SWAN(severe weather auto-nowcasting)拼图资料、温州台风网资料。如不做特殊说明，本文时间均为北京时。
Meng and Zhang(2012)、张云济(2010) 对台前飑线进行统计后从其生成地点、生命期内飑线长度和反射率因子强度、生命史、移速给出了初步判据：产生在距离台风中心600 km以外的前右象限的地方；生命期内最长的长度不超过220 km，最强反射率因子值为57~62 dBz；持续时间4 h左右；以平均12.5 m·s-1的速度远离TC中心运动。
本文也对这两次飑线进行了统计分析。值得说明的是，因“派比安”飑线在8月2日22:00快速衰减，但3日01:00又发展成飑线，故在计算各项特征量平均值时分为Ⅰ和Ⅱ阶段。涉及到飑线的各项特征的统计及描述，其定义参照如下(张云济，2010)：
(1) 生成时刻：对流系统开始持续满足飑线标准(Bluestein and Jain, 1985；俞小鼎等，2006) 的时刻。
(2) 消亡时刻：对流系统持续满足飑线标准的最后时刻。
(3) 持续时间：对流系统持续满足飑线标准的时间长度。
(4) 生成/消亡地点：在生成/消亡时刻，飑线40 dBz区域前缘的中点。
(5) 长度：飑线40 dBz区域两端点间的直线距离。
(6) 移动速度：飑线生命期内，飑线前缘中点逐小时连线所形成折线的路径；长度与持续时间之比。
(7) 移动方向：飑线生成地点与消亡地点连线与正北向的夹角，偏西为负；偏东为正，取-180°~180°。
(8) 飑线前缘：40 dBz雷达回波前缘。
把这两次飑线统计结果与Meng and Zhang(2012)和张云济(2010) 给出的台前飑线的初步判据进行对照，根据飑线每间隔1 h的位置计算出移动速度, 对各类特征量进行列表(表 1和表 2) 分析：“威马逊”飑线和“派比安”Ⅰ、Ⅱ阶段最大回波强度分别为62.0、62.0和60.0 dBz；最长长度分别为560.9、469.2和260.8 km；持续时间分别为4.5、5.3和2.3 h，平均移动速度分别为12.2、17.0和11.3 m·s-1。
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表 1 飑线各项特征统计表 Table 1 Statistics of squall line features |
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表 2 两次飑线位置和国家气象站雷雨大风对比 Table 2 Comparison of the two squall lines' position and national weather stations' thunderstorm |
两次飑线的长度、持续时间、移动速度和前人(Meng and Zhang, 2012；张云济，2010) 统计的台前飑线特征值均有差别，特别是“威马逊”飑线和“派比安”Ⅰ阶段长度远远大于其统计的平均值(220 km)。究其原因，可能是这两次飑线在内陆生成后持续向内陆发展、移动，不同程度地受到西风槽、副热带高压(以下简称副高)以及江西和湖南特殊地形的影响；当然也不排除受样本个数的影响，由于受文章篇幅限制，没进行详细探讨。但是，从飑线的云图特征、生成地点、多普勒雷达回波特征、移动速度分析，还是可以判断这两次深入内陆的飑线为台前飑线(如无特殊说明，“台前飑线”简称为“飑线”，下同)。
2 两次飑线实况对比分析“威马逊”是西北太平洋台风，生成后向西北方向移动，2014年7月18日15:30和19:30先后在海南文昌市及广东湛江市登陆(图 1蓝色线)，登陆时强度均为强台风，其中心附近最大风力为17级(60 m·s-1)。19日07:10在广西防城港第三次登陆，登陆时强度为强台风，其中心附近最大风力为15级(48 m·s-1)；20日04:00在云南境内减弱为热带低压。“派比安”是南海台风，生成后向西北方向移动，2006年8月3日19:20在广东茂名市登陆(图 1绿色线)，登陆时强度为台风，中心附近最大风力为12级(33 m·s-1)；8月4日17时在广西南宁境内减弱成热带低压。
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图 1 台风威马逊(蓝线，2014年7月13日02:00至20日05:00)和台风派比安(绿线，2006年8月1日14:00至4日21:00) 移动路径 (红色标记是飑线阶段对应台风中心所处位置) Fig. 1 Typhoon tracks of Rammasun from 02:00 BT 13 to 05:00 BT 20 July 2014 (blue line), and Prapiroon from 14:00 BT 1 to 21:00 BT 4 August 2006 (green line) (Red marks represent the location of typhoon center during the squall line phase) |
从移动路径方向来看，“威马逊”和“派比安”均为西北方向，但“威马逊”路径位置相对“派比安”要偏西，“派比安”路径位置更靠近湖南、江西；从台风强度看，“威马逊”比“派比安”明显要强。
选取受这两次飑线影响的国家气象站分钟观测数据进行分析，2014年7月18日湖南株洲站飑线大风过境前后时间段内(18:30—19:30，图 2a和2b)：气压由996.6 hPa(18:58) 骤升至999.3 hPa(19:13)，后又迅速下降；温度由31.9℃(18:57) 降到23.7℃(17:16)；相对湿度明显增大，由69%(19:03) 上升到99% (19:15)；风场变化剧烈，风向顺转、风速剧增，由2.9 m·s-1(18:56) 东风迅速转为11.2 m·s-1(19:01) 的东南风。
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图 2 两次台风过程中飑线过境前后气温和相对湿度(a，c)、气压和风(b, d)分钟时序图(a, b)2014年7月18日18:30—19:30, (c, d)2006年8月2日20:30—21:30 (衡阳站2006年8月2日21:05—21:12气压数据缺测) Fig. 2 Sequence diagrams of temperature and relative humidity (a, c), pressure and wind vector (b, d) before and after the squall lines (a, b) 18:30-19:30 BT 18 July 2014, (c, d) 20:30-21:30 BT 2 August 2006 (Pressure data of Hengyang Station are absent during 21:05-21:12 BT 2 August 2006) |
2006年8月2日飑线过境前后湖南衡阳站温、压、湿、风等气象要素也呈现显著的变化特征(20:30—21:30，图 2c和2d)：气压由994.9 hPa(20:43) 涌升至997.5 hPa(20:56) 后又有所下降；温度由26.1℃(20:49) 降到23.8℃(21:00)；风场由东风(1 m·s-1，20:47) 迅速转为南风(11.5 m·s-1，20:57)，相对湿度明显增大。上述地面气象要素的变化特点说明株洲、衡阳的大风产生与飑线过境密切相关。
对两次飑线过程国家自动站记录的雷雨大风站次比较：“派比安”飑线Ⅰ阶段最大风速最大；“派比安”过程比“威马逊”过程要多4站次(表 2)。从间隔1 h飑线位置移动图比较(图 3)：“派比安”飑线比“威马逊”飑线影响范围要广、持续时间更长；“威马逊”飑线(图 3a)在湖南、江西中南部生成，西移北上影响湖南和江西；“派比安”飑线过程(图 3b)在湖南、江西及广东交界处生成，西移北上影响湖南和江西，在湖南中部断裂减弱消失后在湖南东北部再次发展成飑线。
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图 3 台风威马逊(a)和派比安(b)飑线生成后每隔1 h的位置及国家气象站大风分布 Fig. 3 Hourly locations of squall lines (a) Rammasun and (b) Prapiroon and gales at national weather stations |
这两次过程，“威马逊”飑线生成于台风登陆后1 h，“派比安”飑线在台风登陆前26 h就已生成；台风强度差异较大，“威马逊”强度明显强于“派比安”。但“威马逊”飑线过程持续时间比“派比安”飑线过程要短，影响范围要小，是什么原因导致？下文将从大尺度环流背景、不同演变阶段(初生阶段、成熟阶段)对两次飑线进行对比分析。
3 飑线环流背景对比2014年7月18日20时，副高西脊点位于112°E附近(图 4a)，副高588线到达湖南西部，湖南、广东东部处于副高588线内，“威马逊”此时已在广东南部登陆，强度为强台风级别，副高与台风低压环流之间有强的气压梯度，700~850 hPa形成了低空东南风急流，急流轴由台风外围东北侧沿副高588线向西北延伸到湖南中部。
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图 4 2014年7月18日(a)和2006年8月2日(b)的20:00 850 hPa风场、500 hPa高度场和MST1红外图像叠加图 Fig. 4 The 850 hPa wind field, 500 hPa height field and MST1 infrared cloud images at 20:00 BT of 18 July 2014 (a) and 2 August 2006 (b) |
2006年8月2日20时，副高西脊点位于118°E附近(图 4b)，副高588线位于江苏、安徽境内，湖南、江西处于中国西部大陆暖高压和副高之间的狭长的低压区域内，500 hPa华北槽底部延伸到湖南西部，700 hPa在湖南西部和贵州东部有强的风切变生成(图略)。“派比安”台风在南海北部海上，强度为台风级别，850 hPa形成了低空东南风急流，急流轴由台风外围东北侧沿副高584线向西北延伸至湖南、江西南部。
综合以上分析可知，副高位置的不同造成了中低空台风外围东南急流位置的差异，“威马逊”飑线过程东南急流主要位于广东北部，“派比安”飑线过程东南急流扩展到江西、湖南南部，“威马逊”飑线过程东南急流位置比“派比安”飑线过程要偏南，“派比安”飑线过程中东南急流更有利于飑线的持续。
4 两次飑线过程不同阶段对比分析参照张云济(2010) 对台前飑线的各项特征定义，本文对两次飑线的初始阶段和成熟阶段定义如下：
初生阶段：离散的对流单体生成到开始满足台前飑线标准的阶段；
成熟阶段：持续体扫满足35 dBz回波长和宽之比≥5的阶段。
因NCEP再分析资料时间间隔为6 h，2014年7月18日14时、2006年8月2日14时离对应飑线初生时间(表 2) 临近，故4.1节主要选取14时再分析资料对飑线初生阶段进行环境条件分析；2014年7月18日20时、2006年8月2日20时飑线均处于成熟阶段，故4.2选取20时再分析资料对该阶段进行分析。
4.1 初生阶段对比分析 4.1.1 对流潜势分析对2014年7月18日14时(飑线生成前2.5 h)、2006年8月2日14时(飑线生成前3 h)850 hPa水汽通量(图 5等值线)、比湿(图 5阴影)和风场进行分析，发现台风和副高南侧的东南气流相互促进，形成台风外围东南急流，将海面上空的水汽源源不断地向北输送，导致此阶段距离台风中心10个纬距内，850 hPa比湿均超过了12 g·kg-1，湖南、江西中部以南(≤27°N)地区，850 hPa比湿甚至达到了16 g·kg-1以上。可见，充沛的水汽输送保证了初生阶段所需要的水汽条件。
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图 5 2014年7月18日(a)和2006年8月2日(b)的14:00 850 hPa比湿(阴影，单位：g·kg-1)、水汽通量(等值线，单位：g·hPa-1·cm-1·s-1)、风场(箭头，单位：m·s-1) Fig. 5 850 hPa specific humidity (shaded area, unit: g·kg-1), vapor flux (contour line, unit: g·hPa-1·cm-1·s-1), wind field (arrow, unit: m·s-1) at 14:00 BT of 18 July 2014 (a) and 2 August 2006 (b) |
从台风强度来说，“威马逊”(强台风级别)强于“派比安”(台风级别)；但是，“派比安”飑线过程，湖南、江西处在副高584线边缘；“威马逊”飑线过程，湖南东部、江西处于副高588线控制。因此，“派比安”飑线过程东南急流位置比“威马逊”飑线过程要偏北(图 5风场)，造成“派比安”飑线过程中湖南、江西850 hPa(图 5阴影)比湿大于“威马逊”飑线过程，其中“派比安”过程850 hPa比湿≥15 g·kg-1的面积明显大于“威马逊”过程。
从2014年7月18日和2006年8月2日14时θse*(饱和假相当位温)分布来看, 湖南、江西地区中低层θse*随着高度增加而减小(图略):“威马逊”飑线过程，θse700 hPa*-θse500 hPa*、θse800 hPa*-θse500 hPa*分别为7.3和16.8 K；“派比安”飑线过程对应值分别为0.8和14.1 K，均具有一定的条件不稳定性(王秀明等，2014)。对受这两次飑线过程影响的湖南长沙站08和14时饱和假相当位温廓线进行分析, 很明显其对应的θse*随着高度的增加而减小(图 6)。
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图 6 2014年7月18日(a)和2006年8月2日(b)长沙站饱和假相当位温廓线分析 (黑线和红线分别表示08:00和14:00) Fig. 6 Analysis of saturation pseudoe-quivalent potential temperature for Changsha Station on 18 July 2014 (a) and 2 August 2006 (b) (Black and red lines respectively show 08:00 BT and 14:00 BT) |
Meng and Zhang(2012) 指出：天气尺度的抬升不再是对流初始化的最直接的强迫因子，对流有效位能(CAPE)的累积，为对流的发生提供了有利条件，而减弱的对流抑制位能(CIN)和增强的CAPE则为对流的发展提供了有利的条件环境。2014年7月18日、2006年6月2日的08时，江西和湖南CAPE均已达到了1300.00 J·kg-1以上(表 3)，且随着午后的升温，14时CAPE进一步增加：“威马逊”飑线过程从1346.11 J·kg-1(08时)增加到2129.96 J·kg-1(14时)，增加了783.85 J·kg-1；“派比安”飑线过程从1397.94 J·kg-1(08时)增加到2491.03 J·kg-1(14时), 增加了1093.09 J·kg-1。对应的CIN减小均非常明显，14时降到0左右。但对比这两次过程，08和14时“派比安”飑线的CAPE比“威马逊”飑线要大，CIN要小, 预示着前者的对流性发展潜势强于后者。
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表 3 两次台风过程CAPE和CIN的演变 Table 3 Evolution of CAPE, CIN on 08:00 BT, 14:00 BT 18 July 2014 and 08:00 BT, 14:00 BT 2 August 2006 |
边界层辐合线反映了对流层低层的抬升机制，其与风暴的触发新生和发展密切相关(丁青兰等，2006)，对两次过程飑线初生前的地面风场资料(2014年7月18日16时、2006年8月2日17时)进行分析：湘赣中部偏南的地区(图 7a红色虚线)、湘赣粤交界处(图 7b红色虚线)均有明显辐合线存在。2014年7月18日、2006年8月2日14时，湖南、江西地区中南部(≤27°N)的θse850 hPa≥350 K(图 7)，已处于高温高湿、极有利于强对流产生环境中，而地面辐合线的生成使得离散的单体(图略)在对流有利的区域组织发展成飑线。对比分析也发现，“威马逊”飑线的地面辐合线位置比“派比安”飑线略偏北1个纬度，可见地面辐合线位置的差异导致了两次飑线初生位置的不同，前者比后者偏北。
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图 7 2014年7月18日(a)和2006年8月2日(b)的14:00 θse850 hPa(等值线，单位: K)及地面风场(箭头，单位：m·s-1) Fig. 7 The θse850 hPa (contour, unit: K), surface wind field (vector, unit: m·s-1) at 14:00 BT of 18 July 2014 (a) and 2 August 2006 (b) |
综合以上分析可知，在两次飑线初生阶段，强的低空东南急流将南部充沛的水汽源源不断地输到湘赣地区，中低层条件不稳定、CAPE的增加和CIN的减小均为其产生提供了有利的对流条件，地面辐合线的触发抬升导致了飑线初生。然而初生阶段水汽条件、CAPE的差异预示着此后两次飑线发展对流潜势差异，且地面辐合线位置差异导致了飑线初生位置的不同。
4.2 成熟阶段对比分析 4.2.1 地面中尺度结构对比分析两次飑线成熟阶段，均有东西向弧状分布的强回波带(图 8)，内部含有多个弓形回波，最强中心强度达65 dBz以上，飑线后部有明显的弱回波通道。
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图 8 2014年7月18日19:00(a)和2006年8月2日20:00(b)的0.5°仰角SWAN反射率因子(阴影，单位：dBz)、地面温度场(单位：℃；≤26℃，蓝线；≥28℃，红线)、风矢量(单位：m·s-1)、气压场(黑线，单位：hPa) Fig. 8 The 0.5° elevation SWAN reflectivity (shaded area, unit: dBz), surface temperature field (unit: ℃; ≤26℃, blue line; ≥28℃, red line), wind vector (unit: m·s-1) and pressure field (black line, unit: hPa) at 19:00 BT 18 July 2014 (a) and 20:00 BT 2 August 2006 (b) |
由于受到TC外围气流的影响，飑线流场特征并不如西风带飑线那么表现清晰，但从地面风场(图 8) 仍能分析出弓形回波上有辐散，弓形回波前部的冷性下沉气流到达地面并向外扩散与低层暖湿空气交汇而形成了辐合。
气压场(图 8黑线)分析出飑线后侧有中高压中心(“雷暴高压”)，“威马逊”飑线中心气压(“雷暴高压”)达1009.5 hPa(图 8a)，后侧伴有2.2 hPa·h-1的正变压存在(图略)；“派比安”飑线中高压(“雷暴高压”)达1009 hPa(图 8b)，后侧伴有2.0 hPa·h-1(图略)。这两条飑线小时正变压强度比中纬度西风带飑线(约为9.4 hPa·h-1；张云济，2010) 小。相比西风带飑线而言，由于飑线处于强的台风环流之中，飑线的运动有远离台风的趋势，因此整体地面气压场特征(主要是“雷暴高压”特征)不如中纬度西风带飑线显著，这和张云济(2010) 研究结果相符。
由于飑线对流系统内降水的强烈蒸发冷却，导致了明显温度梯度大值区(图 8红色和蓝色等值线)，“威马逊”和“派比安”飑线的冷池中心分别达到了22℃(图 8a蓝线)、20℃(图 8b蓝线)，与中高压中心(“雷暴高压”)基本重合，这是由于飑线尾部中层吸入的干冷空气下沉至地面加速水滴蒸发、降温所致。
以上对比分析得到的“派比安”飑线的冷池温度比“威马逊”飑线低，说明“派比安”飑线比“威马逊”飑线对流性更强，其中冷池温度差异和刘佳(2012) 对台风麦莎对比控制试验研究出的“较弱的台前飑线对应较弱的冷池，而较强的台前飑线对应较强的冷池”结论是符合的。
4.2.2 对流单体风暴属性对比分析这两次过程飑线在东移北上过程中均给醴陵(长沙多普勒雷达图所在的位置为：方位150.1°、径向距离103.0 km，0.5°仰角对应高度为2.2 km)带来了雷雨大风天气(2014年7月18日18:30，19 m·s-1；2006年8月2日21:58，22 m·s-1)，在组合反射率(CR)产品上叠加风暴追踪信息，发现对应的雷雨大风分别是由Z5单体(“威马逊”飑线)、B0单体(“派比安”飑线)造成，分别维持了7和8个体扫。对Z5单体、B0单体的最大反射率因子(dBzM)、垂直积分液态水含量(VIL)、移动速度(MV)进行对比分析(表 4)：这两个单体的dBzM超过了60 dBz，单体的VIL>30 kg·m-2，MV>6 m·s-1，但“派比安”飑线中单体Z5的移动速度大于“威马逊”飑线中单体B0：前者最大值、最小值分别为14和11 m·s-1；后者最大值、最小值分别为10和6 m·s-1。雷暴大风产生时“派比安”飑线B0单体速度达到了13 m·s-1，明显大于“威马逊”飑线单体Z5(10.0 m·s-1)。分析结果和表 1统计的两次飑线的移动速度结果(“派比安”飑线的移动速度大于“威马逊”飑线)吻合，一般来说，构成飑线的单体移动速度越快，则导致飑线产生雷雨大风的几率越大，相对来说，对应的雷雨大风的风速也更大。另从Z5单体、B0单体的风暴趋势(图 9) 分析出:雷暴大风产生时(图 9红色三角形所指时间)，单体的最大反射率因子高度(图 9黄色线)、质心高度(图 9紫色线)、顶高均处于下降阶段且底高都低于1.5 km(图 9白色竖线)。
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表 4 对流风暴单体属性列表 Table 4 Property list of convective cell |
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图 9 对流单体风暴演变趋势图(a) Z5(“威马逊”飑线), (b) B0(“派比安”飑线) (紫色线表示质心高度，白竖线表示风暴顶高减风暴底高，黄色线表示最大反射率因子高度，红色三角形表示醴陵雷暴大风产生时间) Fig. 9 Diagram of convective storm trend centroid height (purple line), storm-bottom height (white line), the maximum reflectivity height (yellow line) (a) Z5 (Rammasun squall line), (b) B0(Prapiroon squall line) (Red triangle shows the time of thunder gale occurance) |
过“威马逊”飑线强中心(28.0°N、112°E)做径向垂直剖面(图 10a和10b)，分析出以下特征：800 hPa以下θse线梯度大(图 10a等值线)，为明显的高能高湿区，中低层为上干冷、下暖湿的对流不稳定层结；辐合伸展到350 hPa，300 hPa以上出现了强辐散中心(图 10b阴影)，有利于垂直上升运动的维持；东南急流处于辐合中心；低层到高层风随高度顺转，和以往研究的湖南的西风带飑线不同(叶成志等，2013；俞小鼎等，2006)，低层的垂直风切变主要以风速变化为主(图 10b)，0~850 hPa垂直风切变为12 m·s-1。
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图 10 2014年7月18日20:00经向垂直剖面(a, b, 28.0°N、112°E)、2006年8月2日20:00经向垂直剖面(c, d, 26.0°N、113°E) (a, c)涡度(阴影，单位：10-5 s-1)和θse(实线，单位：K)， (b, d)散度(阴影，单位：10-6 s-1)和风场(单位:m·s-1) Fig. 10 The 20:00 BT 18 July 2014 meridional vertical section (28.0°N, 112°E) (a, b) and the 20:00 BT 2 August 2006 meridional vertical section (26.0°N, 113°E) (c, d) (a, c) vorticity (shaded area, unit: 10-5 s-1), θse (contour, unit: K), (b, d) divergence (shaded area, unit: 10-6 s-1), wind field (unit: m·s-1) |
过“派比安”飑线中心(26.0°N、113°E)做径向垂直剖面(图 10c和10d)，分析出以下特征：800 hPa以下为θse线梯度大值区(图 10c等值线)；飑线900 hPa以下为正涡度区域(正涡度中心达到了4×10-5 s-1)，以上为负涡度区域(图 10c阴影)，有利于强对流的垂直伸展和对流性结构的维持；垂直方向辐合伸展到400 hPa，400 hPa以上转为辐散(图 10d阴影)；类似于“威马逊”飑线，东南急流处于风场的辐合中心，低层到高层；风随高度顺转，低层垂直风切变主要以风速变化为主(图 10d)，0~850 hPa垂直风切变为12 m·s-1。
对比两个飑线成熟阶段的垂直结构，诊断出“派比安”飑线动力条件强于“威马逊”飑线：前者低层正涡度和辐合、高层负涡度和辐散的结构清晰(图 10c、10d红框)，这种垂直结构使得低层入流进入飑线内部后形成深厚的上升运动，平衡低层辐合和高层的辐散，加快飑线后部的流出气流，使得飑线迅速发展；而后者低层正涡度中心出现在飑线南侧，但垂直方向高层辐散特征还是非常明显。
对此时两次飑线前部(飑线移动的下游地区)的涡度、散度条件进行诊断，发现以下差异：(1)“威马逊”飑线的前部(28°N以北)辐合特征减弱，900 hPa甚至出现了辐散(图 10b红圈所示)；而“派比安”飑线的前部(26°N以北)，辐合中心值增大，辐合特征增强；(2)“威马逊”飑线的前部(28°N以北)，垂直涡度为负，而“派比安”飑线前部(26°N以北)，低层正涡度结构维持。这也可以解释为什么“威马逊”飑线北上的过程中，过了28.5°N(7月18日21:00以后)就迅速衰减，而“派比安”飑线Ⅰ阶段北上的过程中仍维持强飑线阶段(8月2日20:00以后)，一直到22:24才衰减成多单体风暴。
随着飑线远离台风外围螺旋带母体，两次过程的飑线分别于2014年7月18日21:20、2006年8月2日22:24后进入了衰减阶段。“派比安”飑线衰减为断裂的多单体后，随着台风低压倒槽北上后和西风槽在湘东北结合(图略)，再次触发了飑线生成并发展。这和张云济(2010) 统计研究得出的结论“温度较低的清晨和早间则完全没有台前飑线的生成”相异，“派比安”飑线Ⅱ在有利的环境因素下于清晨(2006年8月3日01:00) 再次生成。
5 结论与讨论本文以两次强度存在一定差异的台风在湖南、江西造成的飑线过程为研究对象，对比分析了其雷雨大风实况的差异，从大尺度环流背景和飑线不同阶段(初生、成熟阶段)进行对比分析，得出以下结论：
(1) “威马逊”虽强度明显强于“派比安”，但产生飑线后者比前者影响范围要广、持续时间更长、“威马逊”飑线过程仅生成一次飑线，而“派比安”飑线过程前后共生成两次飑线。
(2) “威马逊”飑线主要影响系统是台风倒槽、副高；而“派比安”飑线的主要影响系统是台风倒槽、副高、西风槽；副高位置的不同造成低空台风外围东南急流位置的差异，后次过程东南急流位置更有利于飑线的持续。
(3) 飑线初生阶段，台风和副高南侧的东南气流提供了充沛的水汽；中低层处在明显的条件不稳定层结下；地面不稳定能量的积累与增加、CIN的减小，以上条件均为飑线的产生提供了一定有利的对流发展潜势；地面辐合线使得离散的对流单体组织发展成飑线；而初生阶段低层东南急流、地面辐合线位置的差异导致了两次过程飑线初生位置的不同；CAPE、CIN的差异预示着“派比安”飑线过程的对流性发展潜势强于“威马逊”台前飑线过程，维持时间更长，影响区域更大。
(4) 飑线成熟阶段，地面变压场分析出，都有正变压，明显的冷池和温度梯度、气压梯度；但“派比安”飑线的冷池温度比“威马逊”飑线低，表征了前者的对流发展比后者强。垂直动力条件，“派比安”飑线低层正涡度和辐合、高层负涡度和辐散的结构非常清晰，动力条件强于“威马逊”飑线；和以往研究的西风带飑线不同，低层垂直风切变主要由风的方向变化所导致。
(5) 这两次飑线的长度、持续时间、移动速度与Meng and Zhang(2012)、张云济(2010) 统计的台前飑线对应特征值均有差别；“派比安”过程飑线Ⅱ阶段在清晨生成，和张云济(2010) 统计研究的结论“温度较低的清晨和早间则完全没有台前飑线的生成”相异。
另本文依旧有许多尚未解释的问题，比如TC究竟是以何种方式、在何种程度上对飑线的特征产生影响，在环境合适的情况下TC在飑线的生成过程中又是起到了怎样的动力学影响，TC的强度和飑线的强度是否会存在相互促进或抑制作用等，这些均有待于更详细和深入的工作。
由于深入内陆的台前飑线个例非常有限，且受到资料的限制，本文对比分析的部分结果不具有统计显著性，仅作为内陆的台前飑线研究的一项开创性工作，也是对台前飑线的有益补充。
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