引言

暴雨、冰雹和大风等强对流天气都是由中小尺度天气系统直接产生的，文献[1-2]对造成各种强对流天气的超级单体的基本结构和发展演变机制进行过深入研究。文献[3-8]对国内外的强对流单体个例，如强降水超级单体弓状回波特征、冰雹单体的TBSS特征和下击暴流的气旋性辐散特征等进行过分析。文献[9-10]介绍了国内外利用雷达与模式相结合的临近预报方法。文献[11-15]对暴雨的雷达风场辐合特征进行过反演研究，文献[16-17]对近年我国强对流的典型个例的形成机制及临近预报进行了探讨。桂林的CINRAD-SB型雷达具有良好的定量测量回波强度的性能和良好的多普勒测速能力，不但可以探测整个雷达范围内的大范围大气流场，还可以探测中小尺度的超级单体风暴，如γ尺度气旋的发展与移动，为研究造成广西的暴雨和冰雹等强对流天气的中小尺度天气系统提供了丰富的产品。

桂林的气候特点是春夏湿秋冬干，一般而言在秋季常为冷高压控制，秋高气爽。但2004年的秋季则是例外，11月9—11日，出现了连续3天中北部地区为暴雨、大暴雨，而南部恭城县附近为连续冰雹大风强对流过程。3天内桂林及以北的7个县，出现暴雨以上降水11场次，桂林站10日02时50分到06时20分三个半小时雨量达127.8 mm，造成城市暴洪；而桂林南部恭城县9、10两日都几乎在相同的时间(夜间19到21时之间)出现了冰雹大风天气。灾情记载：11月9日20时30分到21时，恭城莲花镇遭受历史罕见的特大冰雹袭击，冰雹最大直径有8 cm左右；临桂9日有5个村屯受冰雹袭击，冰雹如拳头大小；9日平乐县有4个村出现雷雨大风、冰雹天气。11月10日19时许，恭城县龙虎乡有5个村受到暴雨和龙卷风的袭击，持续时间10分钟左右，全乡共被龙卷吹倒古樟等大树100多株，输电杆被吹倒7根，通讯杆被吹倒18根，狮子村300 m²校舍被吹坏，4300多m²农户房屋被吹翻，瓦片、水果被吹落大约8万斤。本文通过CINRAD-SB雷达产品分析了桂林短时暴洪、冰雹和雷雨大风的雷达回波特征，为桂林多种强对流天气的临近预报提供依据。

1 天气形势分析 1.1 东海高压与西南低涡

2004年11月8—10日500 hPa东海高压一直稳定控制，中高纬度不断有阶梯槽引导冷空气南下，由于东海高压脊的阻挡，这些短波槽东北移滑出，无法压过25°N。

9日，广西850 hPa流场和高度场为东海高压后部，西南急流建立，贵州西南风场气旋性曲率加大，切变线建立在芷江以北，850 hPa的低空急流和北部的切变线配合产生的对流云团造成了9日桂林北部的7个站中有6站出现暴雨以上降水。而南部处于锋前的暖区中，锋前西南气流中发展起来的γ尺度超级单体在傍晚造成了恭城莲花乡的局地冰雹大风。

10日，对应850 hPa(图 1) 四川气旋性曲率继续发展，在贵州与四川交界发展成一低涡，从低涡中心到华东一带形成一切变线，切变线位于桂林与芷江之间，地面形势与850 hPa相似(图略)，四川与贵州交界的低涡发展东移，低涡的发展东移使强降水超级单体发展东移，导致桂林铁路沿线中部的灵川、桂林和临桂出现大暴雨，其中桂林出现城市短时暴洪。而南部处于锋前的暖区中，锋前西南气流中发展起来的γ尺度超级单体在傍晚造成了恭城龙虎乡龙卷风。

11日，500 hPa(图略)浅槽引导冷平流东移，850 hPa(图略)低涡和低空急流减弱，地面弱冷锋压过桂林，给桂林北部造成了三站暴雨，其中灵川雨量达108 mm，但切变线仍位于芷江与桂林之间，没有压过桂林，没有切变线和高空槽配合，桂林南部仅出现了小雨。同时由于西南气流的减弱，南部没有再出现局地的强对流天气。

综上所述，从低层到高层的东海高压是此次强对流天气过程得以连续的关键，正是由于东海高压的阻挡作用，使得贵州的西南低涡强烈发展，同时切变线始终维持在芷江与桂林之间，无法压过桂林，使得暴雨连续在中北部发生，而没有压到桂林南部。而南部的局地冰雹、龙卷则是在锋前的暖湿气流中发展起来。

1.2 水汽条件

连续暴雨、强对流天气发生期间，水汽供应是充分的，图 2为10日02时沿110°E的水汽通量的高度-纬度剖面图，可见在桂林(25°N)附近水汽通量达到最大值25 g·kg^-1。

1.3 动力条件

由于西南低涡的逼近，10日02时桂林的垂直速度也达到了最高值，从沿110°E垂直速度高度-纬度剖面图(图略)。可见当时25°N附近的垂直速度达到了-0.2 Pa·s^-1，而在南部和北部都为下沉气流。

1.4 CAPE值及暖云层

分析9日08时和20时桂林探空曲线(图略)，08时可见桂林站的对流有效位能CAPE值为负值，可能是刚下过雨的缘故；但到晚上20时探空曲线表明对流有效位能CAPE值变为正值，但数据并不大，此时距大暴雨发生有6小时30分，除了可以解释为探空的时间分辨率太低外，还可以解释为中等强度的CAPE值比极端的CAPE值更有利于高降水效率的形成，因为极端的CAPE使气块加速通过暖云层，减小了形成通过暖云层过程形成的降水时间^[2]。另外从探空资料也可分析出，抬升凝结高度很低，只有900 hPa，而融化层(0 ℃)高度很高，为600 hPa，从抬升凝结高度到融化层(0 ℃)高度的厚度为暖云层，暖云层较厚，为大暴雨的产生提供了充足的水汽。

1.5 从风廓线判断暖平流及暖云层

从风廓线图 3可看出，大暴雨发生前几个小时低层1.2 km以下为东南风，以上转为西南风，风向上存在风随高度的顺转，在热成风假定下，可从单站风廓线计算温度平流^[10]，

$ - V \cdot \nabla T \approx - \frac{{\overline p f}}{{{R_d}}}(\frac{{{V_1} + {V_2}}}{2})({K}\frac{{{V_1} - {V_2}}}{{\Delta p}}) $

(1)

简化结果为

$ - V \cdot \nabla T \approx - \frac{{\overline p f}}{{{R_d}\Delta p}}{V_1}{V_2}\sin ({\theta _{1 - }}{\theta _2}) $

(2)

其中f为科氏参数；R_d为空气气体常数。在等压面p₁和p₂上(p₁>p₂)风速风向分别为(V₁，θ₁)(V₂，θ₂)。可见风随高度顺转时有暖平流的存在，它是产生上升运动和水汽辐合的动力条件。低层的东南风持续到10日02时30分，20分钟后大暴雨开始，这可以作为一个低涡大暴雨的临近预报指标。此后低层为ND或被北风取代，可见低层有冷空气的渗入。

另外大暴雨发生前偏南气流是逐渐加厚的，从西南风的时间-高度演变图(图 4) 上可看到，在16时32分，偏南气流只到1.8 km，到20时27分增厚到7.9 km，然而，从22时32分开始由于高层偏北冷空气的入侵，西南气流的高度下降到4 km，但维持2小时后，西南气流再次增厚，到大暴雨开始时的02时50分左右，西南气流的厚度为8.5~9 km，暴雨结束后，西南气流逐渐变薄，暴雨结束时为6~7 km左右，结束后1小时降为4 km。西南气流高度很高说明暖云层很厚，根据云的微物理理论，降水系统中的暖云层越厚，越有利于高降水效率的产生。也可认为此次大暴雨为暖区西南气流中的暴雨。

2 CINAD-SB雷达产品分析 2.1 风暴的走向

从2004年11月9—11日的新一代雷达产品的演变看来，造成此次多种连续强对流天气的天气系统都为右移型风暴造成，移动的走向如图 5。C为造成桂林城市暴洪弓状回波移动路径，D为造成北部县的连续暴雨线形波动(LEWP)移动路径，A为造成10日恭城北部龙卷的孤立超级单体的走向，B为造成9日恭城南部冰雹的孤立超级单体的路径。

2.2 弓状回波造成短时暴洪

据桂林气候基准站的雨量自记记录，从11月10日02时50分到06时20分，短短3个半小时雨量达到127.8 mm，导致城市暴洪。10日暴洪为强降水超级单体^[2-3]的弓形回波由西向东移动造成，图 6中的C为其移动路径，图 6为2004年11月9—10日2.4°反射率演变图。从9日23时起，距桂林100多km的太平山附近有一东北—西南向的长110 km、宽十几千米的对流云团组成的对流云带，对应径向速度图有一范围为15 km的气旋性涡旋。两小时后对流云团发展东移到距离桂林西面50 km处，最强强度发展到60 dBz。10日1时31分(图 6a₁)对流云团东移到桂林西面37 km处，反射率减为58 dBz，而在高仰角反射率加大，由于上升运动加强而导致反射率因子核心在抬升；在相应的径向速度图(图 6a₂)上可看到在一大片白色的零速度区中有一点红色与西面的绿色形成辐合，此为中层径向辐合(MARC)^[1]，为气旋发展初生阶段。到02时11分(图 6b₁)，对流云团东移发展成弧状回波，反射率的读数仍为58 dBz，长度有100 km，对应速度图(图 6b₂)在相应位置有大片红色和绿色的风向的辐合，为范围约20 km×20 km的β中尺度气旋性涡旋，入流比出流大，入流为12 m·s^-1，出流仅为8 m·s^-1，中气旋正在发展。02时30分，弓形回波发展成熟(图 6c₁)，弓状明显，可以看出为“人字型”回波，南部入流为一最强强度为58 dBz带状回波，长20多km，有明显的反射率梯度大值区，北部入流较弱，最强强度为48 dBz，长度大约为十几千米；弓状回波有明显前侧V型缺口位于306°，表明有强的西南气流进入上升气流，同时还有后侧V型缺口，表明强的下沉气流和后侧偏北气流，是强降水超级单体发展到最成熟期；对应径向速度(图 6c₂)，入流比出流大，入流为16 m·s^-1，出流仅为8 m·s^-1，中气旋发展成熟。此后弓形回波继续东移，于02时42分强度为58 dBz的弓状回波移到灵川、桂林和临桂一带(图 6d₁)，在小范围区域反射率强度升到65 dBz，由于暴雨发生导致反射率的质心在下降，此时灵川西面可看到反气旋性辐散特征(图 6d₂)，可能为灵川西面强暴雨导致下击暴流，仅持续两个体扫。02时55分，弓状回波东移桂林城上空(图 6e₁)，对应的径向速度(图 6e₂)可看到紧邻桂林东面中气旋再次发展，从02时50分开始，桂林市的雨量猛然加大，此后持续3个半小时，强降水主要位于弓状回波及后侧压住桂林其间，为典型的强降水超级单体影响。根据地面雨量分析，弓状回波中有三个对流单体产生暴雨，分别影响灵川、桂林和临桂，其中以桂林最为强烈。

桂林短时暴洪雨势加大距离反射率弓状回波雏形出现大概33分钟，距离弓状回波成熟相距20分钟，相距20~35 km，反射率达到58 dBz，可作为临近预报的指标。

2.3 线型波动(LEWP)的列车效应

桂林北部县的连续暴雨主要是由一系列对流雨带经过造成的，反射率表现为线型波动(LEWP)^[1-2]由西向东移动，类似于“列车效应^[2]”。图 5中D为影响桂林北部县大暴雨的对流单体移动路径。

从2.4°反射率图可以看到，2004年11月10日20时在桂林北面100多km处的城步苗到西北面的从江，有一东北—西南向的对流云组成的不连续带，此对流云逐渐东移加宽、加强，对应径向速度图入流的速度比出流大，入流仅为16 m·s^-1，出流却有29 m·s^-1，可见当时还没有发展成中气旋。一个半小时后对流云东移到桂林西偏北87 km处，强度发展到58 dBz，对应径向速度图，在相应位置已发展出小尺度气旋，入流比出流大，入流为12 m·s^-1，出流仅为8 m·s^-1(图略)。回波继续发展东移，于22时23分(图 7a₁)在大坪山处出现了68 dBz的对流单体，两条短带回波有待连接成弓形，对应径向速度图，在相应位置(图 7a₂)有两个气旋性涡旋，大的入流为16 m·s^-1，出流为8 m·s^-1，范围15 km×15 km，为β中尺度气旋初生发展阶段。对流云带继续东移发展，半小时后，强回波逐渐东移发展为弓形回波，由于风暴单体核心抬高，最强强度减为58 dBz，有后部入流V型缺口和前侧V型缺口雏形(图略)，弓形回波的后部入流强盛，速度为16 m·s^-1，说明中气旋继续发展。到23时12分，由于受到桂林北部的东北—西南向的越城岭山脉的阻挡，回波加强发展为人字形(图 7b₁)，南部有一长100 km、强度为58 dBz强对流单体组成的入流，北部入流回波强度比南部稍弱，长近80 km，此为线型波动(LEWP)，正移过青狮潭，线形波动前侧有明显V型缺口和后部入流缺口，为强降水超级单体；此时从径向速度图上可看出，中气旋发展到最强(图 7b₂)，有明显的正负速度对，入流旺盛。23时34分(图 7c₁)回波移到桂林北部的溶江、三街、灵川、潭下、五通几个乡，此时线型波动(LEWP)发展最为成熟，有明显的后部入流缺口和前侧入流缺口，同时回波前部有明显的反射率梯度大值区；对应径向速度图(图 7c₂)，涡旋东移到塔边乡，但入流有些减弱，结构有些松散。11日00时05分(图 7d₁)回波继续东移，人字形回波破坏，对应径向速度图(图 7d₂)中气旋特征明显减弱，但回波始终没有压过桂林，由于不断有这样的线型波动(LEWP)东移，形成列车效应，当夜灵川雨量累计为107 mm，为大暴雨。此后不断有线型波动(LEWP)东移到桂林东部的兴安、灌阳一带，造成暴雨。回波基本上都在桂林以北发展东移，没有影响桂林及以南地区，桂林当日雨量仅14 mm。列车效应并不局限于飑线平行于其走向的情况，只要有多个降水云团先后经过同一地点，也会有称为列车效应，导致大的雨量。造成桂林北部县的暴雨的就是此类情况。

2.4 冰雹对流超级单体

11月9日的冰雹大风天气涉及恭城、临桂、平乐三个县，都是由西南气流中发展起来的对流单体引起，其中影响恭城、平乐两县冰雹最大直径有8 cm，伴有大风，为孤立对流单体引起，图 6中的B为其移动路径。当时的环境风为西南风，单体移动偏离环境风右侧大约40°。

2.4.1 风廓线及双干区

分析08时桂林探空曲线及对流有效位能CAPE很难看出9日下午有发生强对流的可能性，可能冰雹是局部的，离冰雹发生相距12小时，从空间和时间上都相距较远，桂林08时探空没有表征性。从桂林站当日19时13分到20时15分风廓线图(图 4) 可以看到，风向顺转而且增大，由600 m高的4 m·s^-1的东南风顺转为4 km高的西南风，风速加大到18 m·s^-1，大气变得很不稳定，有发生强对流天气的潜势^[2]；另外，从19时20分到19时38分在4.3 km到6.7 km之间有弱的“ND”双干区出现，此后双干区破坏，距离桂林南部恭城的局地大冰雹40多分钟。

2.4.2 冰雹单体演变及TBSS特征

图 5为冰雹单体B的移动路径，图 8a为冰雹单体的反射率随时间演变曲线。15时40分，在距桂林西南方向130 km的柳城附近(图 5) 有一弱对流单体生成，强度有45 dBz(图 8a)；1小时后，对流单体东移到柳城的东偏北方45 km处(228°，96 km)强度发展到62 dBz，范围为20 km²左右，对应径向速度图出现小块红绿相间的速度对；19时13分对流单体东移到距阳朔西南方大约9 km处(170°，70 km)，最强度有68 dBz(图 8a)，对应径向速度图为一出流为8 m·s^-1，入流为16 m·s^-1的γ尺度涡旋，尺度为10 km；19时44分对流单体进入平乐境内，由于上升运动发展，对流单体核心上升，20时02分反射率强度下降为63 dBz，对应径向速度图是气旋性涡旋向东移动到同样位置(图 8a)；20时08分，对流单体进入平乐二塘镇，反射率回波开始出现沿径向的“丁字”雏形，上升运动还是很强，中心强度为63 dBz(图 8a)，对应径向速度图相应位置绿色入流范围比红色出流范围大得多，气旋在发展，据实况上报，平乐二塘镇夜间有4个村出现雷雨大风冰雹天气，雷电打坏了十多台高频头电视，没有具体时间上报，估计在此时；20时15分，对流单体反射率表现为沿径向的“丁字”形(图 9a₁)，此为“三体散射长钉”(TBSS)^[4-5]特征，从最强中心到长钉尾端有18 km，中心强度加强到68 dBz，可见冰雹单体核心加大。丁字回波于2.4°和3.4°仰角发展更旺盛，有19 km长，反射率为68 dBz的范围在3.4°仰角最大，可见在风暴中层有回波的悬垂。对应1.5°仰角径向速度图(图 9a₂)有相同长度的“丁字”，气旋中心为辐合，出入流都为12 m·s^-1，但入流比出流范围大，强对流单体发展最成熟。此时强对流单体反射率为43 dBz的区域到达平乐与恭城的交界，最强中心距莲花镇大约10 km；20时21分(图 5)，强回波(43 dBz)范围影响到恭城莲花镇，单体最强中心仍有68 dBz(图 8a)，TBSS特征仍存在，但长钉稍短，对应径向速度图涡旋范围扩大，出流长钉存在，气旋中心入流与出流都为12 m·s^-1，但出流比前一体扫范围加大，入流与出流之间夹有白色的零速度区，可见气旋变得松散，比前一体扫稍减弱；20时39分，气旋明显东移减弱，单体反射率回波减为58 dBz，对应径向速度图为沿径向的纯辐散。恭城上报20时30分之后，恭城莲花镇内有5个村出现了大冰雹，冰雹最大直径有8 cm；而冰雹开始距离“丁字”雏形出现有22分钟的提前时间，距离完整的TBSS特征出现有15分钟。TBSS可作为大冰雹的临近预警的一个指标。

这次过程显示TBSS是冰雹的充分条件，并不是必要条件。因为临桂上报9日有5个村屯受冰雹袭击，冰雹如拳头大小，但只看到对流单体在临桂发展，没有发现TBSS特征。

此外，从B单体1.5°反射率强度演变中发现冰雹超级单体在发展初期由于强烈上升运动，其反射率核心有一个抬升过程，发展成熟时反射率核心加大，冰雹出现时核心开始下降，冰雹出现离冰雹核心抬升大概30分钟，离核心加大大概15分钟左右。对于没有TBSS特征的单体，可以利用这一点做冰雹单体的临近预报。

图 9a₃为对流单体发展初期19时56分的速度剖面图，可见在2.8 km以下低层的入流，而在8 km以上有出流，可见在风暴发展初期上升气流从风暴单体前方低层流入，上升，从单体后方高层流出，符合中气旋的发展机理^[6]。

2.5 龙卷与下击暴流

从损害程度判断造成10日恭城县龙虎乡19时许5个村龙卷风的等级为F2级，其间还夹有暴雨。图 5中A为龙卷单体的移动路径，图 8b为龙卷单体其反射率随时间演变曲线, 风暴的移向也是偏离环境风30°左右。风暴的前期，从10日12时开始，在距桂林西偏南面的110 km的融安不断有对流单体向东移动，对应径向速度图上有小涡旋，范围为20 km²，给临桂造成了强雷雨天气。图 8b为龙卷单体随时间演变曲线。

16时45分(图 5) 在永福新生一小对流单体，强度只有40 dBz，范围为7 km×7 km。此对流单体向东稍偏北方向移动，于17时22分(图 5) 到桂林正南面34 km处，最强为63 dBz(图 8b)，此时1.5°径向速度图上表现为一红绿相间的气旋性涡旋特征，出流为8 m·s^-1，入流为12 m·s^-1，为气旋性辐合，直径为7 km，为γ尺度超级单体。于18时09分东移到阳堤北部，强度最强为63 dBz，范围扩大到9 km×9 km，对应径向速度图相应位置，气旋性辐合更明显，出流仍为8 m·s^-1，入流12 m·s^-1的范围加大，说明超级单体是发展的；18时30分东移到恭城境内，位于恭城北偏西方25 km处，最强强度发展到63 dBz；到19时到达恭城北侧稍偏东近30 km处龙虎乡(116°，70 km)，气旋再次加强，最强达68 dBz(图 8b)，对应径向速度图气旋东移到相应位置，入流与出流都为8 m·s^-1，到19时06分，气旋发展到最强，反射率因子达68 dBz的范围扩大，同时表现为丁字形回波(图 9b₁)，从气旋中心到丁字末端有17 km左右，对应径向速度图(图 9b₂)也有丁字特征，但只出现一个体扫，可能夹有小冰雹。气旋表现为气旋性辐散，出流范围加大，为22 m·s^-1，入流范围变小，为8 m·s^-1，可以判断此时出现了下击暴流^[6]。到19时13分，丁字回波消失，强度减弱为60 dBz，对应径向速度图，绿色入流区消失，仅剩白色的零速度区，红色出流区为片状，大小为22 m·s^-1，19时20分回波继续东移，强度急剧减弱，反射率最强减弱为50 dBz。

图 9b₃为10日19时06分的反射率剖面图，可见75 dBz强回波区从6 km下降到了2 km，此时正是大风发生时刻，可见反射率核心很低，结合当时低层气旋性辐散特征，可以预计当时龙卷风出现时，可能也出现下击暴流^[12]。

3 几种对流单体的比较

这次天气过程出现了多种强对流天气，为便于识别，表 1将对流单体A、B、C、D几种参数进行了比较。

从表中可见，短时暴洪和暴雨是多单体风暴，龙卷和冰雹是孤立单体风暴，所以暴洪和暴雨的影响范围要远大于龙卷和冰雹。

龙卷气旋尺度最小，其次为冰雹，这两者都为γ尺度超级单体。暴雨和短时暴洪的气旋为β尺度气旋，最大为短时暴洪的气旋。径向速度切变最大为龙卷，为30 m·s^-1。龙卷气旋以最小的尺度拥有最大的径向风切变，那么它的旋转能力也是最大的，可能这也是产生龙卷风的决定性因素。冰雹、短时暴洪和暴雨的径向风切变都为24 m·s^-1，但因为冰雹气旋的尺度最小，那么冰雹的旋转能力在这4种中气旋中排第二，伴随冰雹往往也会出现大风。

B超级单体发展到最强时刻，即TBSS出现时，出流与入流都也只有12 m·s^-1(1.5°径向速度读数)，结构对称；而A超级单体发展到最强时刻，风暴的出流速度有22 m·s^-1，入流为8 m·s^-1，为低层气旋性辐散，而且单体减弱后，对应径向速度图，仅剩红色片状出流区，大小为22 m·s^-1。所以A主要以龙卷风和下击暴流灾情为主，同时由于有一个体扫的TBSS特征，VIL值有38 kg·m^-2，也可能夹有小冰雹，当时夹在暴雨中，不为人知。而B超级单不但有三个体扫的TBSS特征，而且VIL值还达到了48 kg·m^-2，主要灾情为冰雹，同时也伴有雷雨大风。短时暴洪和暴雨的VIL值最小，都为25 kg·m^-2。

顶高与对流发展的强弱也是成正比的，最高为龙卷，依次为冰雹、短时暴洪、暴雨，短时暴洪比暴雨的雨势更急，对流更旺盛，所以短时暴洪的顶高比暴雨更高，同时伴有弱下击暴流。观测发现大冰雹回波顶高达到10 km持续了25分钟，提前15分钟达到，这可作为大冰雹的预报参数；龙卷顶高达到10 km只有十几分钟，而达到时，龙卷风已经开始了。

1小时累计降水最大为冰雹，44.4 mm，其次为短时暴洪，最小为龙卷。桂林暴洪三个1小时累计雨量(ORP)都达到了38.3 mm，最大雨量累计都达到了44.4 mm，与实际雨量基本符合；而3小时累计雨量(TRP)为69.8 mm，比实际雨量偏小。

4 结合数值预报产品做强对流临近预报

可尝试结合数值预报产品判断强降水超级单体的发展趋势和雨量级别，根据NCEP资料分析，在10日02时桂林(25°N、110°E)附近，垂直速度达到了-0.2 Pa·s^-1；02时到08时500 hPa垂直速度场平均场分析，桂林(25°N、110°E)位于强烈的上升区附近，中心值达到-0.35 Pa·s^-1(图略)。那么可以利用02、05和08时的垂直速度预报判断强降水超级单体的发展趋势，初步得出当桂林站三个时次的垂直速度低于-0.2 Pa·s^-1，同时05或08时垂直速度值更低，可判断对流发展强烈，有大暴雨发生。其次分析02时水汽通量，可见在25°N附近水汽通量达到最大值2.5 g·kg^-1(图 2)，02时到08时850 hPa的湿度分布(图略)可见桂林位于大的湿度中心附近，中心值达到1.8 g·kg^-1。也可以利用水汽通量数值预报大于2.0 g·kg^-1，有可能3小时达到100 mm降水。将雷达产品与数值预报产品结合做强对流天气临近预报有待探索。

5 结论

本文通过2004年11月9—11日桂林市北部罕见的连续3天暴雨、大暴雨，南部恭城县附近的连续两天冰雹大风过程的CINRAD-SB雷达探测资料分析，得出以下结论：

(1) 桂林市及北部的连续暴雨是由于西南低涡沿切变线东移引起，而南部的连续强对流则是西南暖湿气流中不稳定云团发展造成，由于冷空气弱，切变线始终压不过桂林，所以造成了北部连续暴雨，南部连续强对流天气。A、B两对流单体分别发生在9日和10日接近的时间，相同地区，是因这两天形势少变，东海高压稳定，桂林位于高压西侧低值带内，南部位于低空西南急流的右侧(图略)，因而它们都为偏右移动的超级单体，具有相似的路径。

(2) 大暴雨发生并不需要很强的CAPE值，但需要低层暖平流和深厚的暖云层。

(3) 短时暴洪和暴雨都由β尺度强降水超级单体造成。弓形回波造成了桂林城市暴洪，雨量是一次性的雨强达到，桂林北部暴雨为线型波动(LEWP)的火车效应为特征，系列对流雨团东移，雨量由一次次小的雨强累计而成。

(4) 冰雹、龙卷和下击暴流都是由孤立的γ尺度超级单体东移发展造成。冰雹有TBSS特征，中气旋的径向风是平衡的；龙卷单体发展的最强时刻，风暴的出流速度高于入流，有短时的气旋性辐散，有反射率的核心下降的特征，为下击暴流的表现。三体散射(TBSS)长钉特征到大冰雹出现相距15到22分钟，可用于冰雹的临近预报指标。龙卷也有一个体扫三体散射(TBSS)长钉特征出现，可能有小冰雹。

(5) 桂林雷达风廓线图低层的东南风为ND或北风取代后20分钟后大暴雨开始，可以作为一个暴洪的预报指标。北部县暴雨开始距离反射率弓状回波雏形出现大概33分钟，距离弓状回波成熟相距20分钟，相距25~35 km，反射率达到58 dBz以上。在4~7 km之间有弱的“ND”双干区出现，当其破坏后40分钟有可能在桂林南部出现局地冰雹大风。

(6) 可将雷达产品与数值预报产品相结合做桂林短时暴雨预报，利用垂直速度数值预报判断强降水超级单体的发展趋势，利用水汽通量数值预报判断雨量级别。