7．3．2 强垂直风切变

    观测显示，强对流风暴一般是在强的垂直风切变环境中生长起来的，并能直立维持几小时。所以如此，是因为具有垂直切变的环境风能提供对流发展的能量，促使风暴生长。如图7.22是各种天气型下我国华北和湖南地区飑线发生时环境纬向风的垂直廓线分布。可以看出，不论哪种天气型，飑线的发生都对应着较强的垂直风切变。其中槽后型切变最大，其次是槽前型，高后型和倒槽型切变较小。和天气实况对照，槽后型和槽前型下的飑线天气比后两类强烈。图中还给出了发生暴雨时的环境风平均垂直廓线，明显可见，暴雨过程和强对流过程不同，它是发生在弱的垂直切变环境中。这是强对流与暴雨物理条件的重要区别之一。

    根据研究，环境风的垂直切变对强风暴的作用主要表现在四方面：①在切变环境中使上升气流倾斜，从而使上升气流中形成的降水质点能够脱离出上升气流，而不致因拖带作用减弱上升气流的浮力。相反，降落到下沉气流中的降水质点，因蒸发冷却和下沉拖带作用，会增强下沉冷空气出流，从而维持和激发上升气流增强；②可以增强中层干冷空气的吸入，加强风暴中的下沉气流和低层的冷空气外流，而后通过强迫抬升，使流入的暖湿空气更强烈的上升，导致对流加强；③造成一定的散度分布，有利于风暴在顺切变一方不断再生，使风暴向前传播；④能产生流体动力学压强，有利于在风暴左侧新的对流单体增长。

    应当注意，虽然风的垂直切变有利于强对流系统的维持和发展，但不能认为切变愈强，对风暴的发展愈有利。这与对流云的发展程度、大气稳定度、水汽供应及云体的直径等诸多因素有关。如表7.3给出了不同类型风暴与环境风垂直切变的对应关系。