輻合線

輻合線（convergence line）是指線狀延伸的氣流匯合地帶，主要由空氣流向，流速的差異所致。地面的輻合線上氣流常匯合上升，使天氣陰沉多雨。

基本介紹

• 中文名：輻合線
• 外文名：convergence line
• 影響：天氣陰沉多雨
• 原因：空氣流向，流速的差異

定義

輻合線是指地面附近風場的輻合線，有風向或風速的輻合，是觸發強對流天氣的重要機制。邊界層輻合線包括鋒面、雷暴出流邊界（陣鋒風）、海陸鋒輻合線等，地面輻合線的分析是強對流天氣潛勢預報中重點分析的項目。

邊界層輻合線

地面附近的風場輻合線，包括雷暴出流邊界（陣風鋒）、天氣尺度鋒面、海風鋒等，在距離都卜勒比較近時，通常可以被探測到，其反射率因子通常在15-30dbz之間。

特徵

邊界層輻合線所涵蓋的範圍很廣，包括鋒面、幹線、對流風暴的外流邊界（陣風鋒）、海（陸）風鋒等在邊界外層內形成風場輻合的系統。邊界層輻合線在新一代天氣雷達反射率因子圖上呈現為窄帶回波，強度從幾個dBZ到十幾個dBZ。產生這種強回波的原因是由於水汽輻合線相對集中，造成較高抬升的緣故。對流風暴傾向於在邊界層輻合線附近生成，尤其是在兩條輻合線有交點附近生成。

研究進展

關於邊界層輻合線與強對流天氣形成的演變規律，國外已開展了許多相關的研究工作，且已取得許多成果。

Cabone等分析了美國堪薩斯州都卜勒天氣雷達探測到的由邊界層輻合線觸發形成颮線的天氣個例。Wilson等套用若干美國天氣個例統計分析邊界層輻合線之間不同角度和不同方式的碰撞與強對流天氣的形成密切相關，分析表明：如果大氣層結有利於對流的發展，強對流容易形成在邊界層輻合線之間的碰撞交叉處；邊界層輻合線的存在使雷暴加強。基於一系列研究，並且結合其他觀測資料和相關臨近預報技術，還研製了強對流天氣的臨近預警平台。

國內也有很多學者做過相關研究，如劉黎平等給出了套用都卜勒天氣雷達資料如何識別邊界層輻合線的方法，漆梁波等套用上海天氣雷達和自動氣象站資料分析了弱窄帶回波在強對流天氣中的套用，以上相關研究在短時臨近預報中具有一定套用價值。

邊界層輻合線類型

Wilson等指出，所謂邊界層輻合線可以是天氣尺度的冷鋒或露點鋒，也可以是中尺度的海風鋒，還包括雷暴前沿的陣風鋒（出流邊界）等。

都卜勒天氣雷達具有以下特徵一般被認為是邊界層輻合線：雷達基本反射率因子回波產品中的低仰角（0．5°或1．5°）中均表現為弱的窄帶回波，回波強度僅為15～25dBZ，回波寬度一般為3～10km，長度隨著天氣背景場的變化而變化。這種都卜勒天氣雷達探測到的邊界層輻合線結合當地自動氣象站氣象要素變化特徵，可將邊界層輻合線分為3類：海風鋒、陣風鋒和局地地形引起的輻合線。

陣風鋒和海風鋒在都卜勒天氣雷達產品中的特徵都表現為弱窄帶回波（邊界層輻合線）。

具有以下相同點：①兩者在0．5°或1．5°仰角的PPI雷達基本反射率因子產品特徵中均表現為強度為15～25dBZ，寬度一般為3～10km 的弱窄帶回波；②兩者與其他弱窄帶回波呈一定角度碰撞時，在合適的層結狀態和水汽條件下，在碰撞交叉處，能夠形成強對流天氣。

但兩者又有不同之處：① 兩者帶來的氣象要素變化有差異，海風鋒經過時，氣溫降低，濕度增加，風向一般由偏北風或者西南風轉為東南風；而陣風鋒經過時，它的顯著特徵是風速突增、氣溫驟降和濕度降低；②移動路徑有所不同，海風鋒形成後，一般平行於渤海灣向內陸緩慢推進，而陣風鋒基本與雷暴主體的移動方向一致；③ 兩者形成的機制有差異，海風鋒是由於海陸溫差不同形成的，而陣風鋒是雷暴的下沉氣流到達地面向四周擴散氣流的前緣帶。

邊界層輻合線與雷暴

單一邊界層輻合線一般不能形成大範圍的雷暴天氣，兩條以上邊界層輻合線之間碰撞，一般在碰撞交叉處形成強對流天氣。若已存在強對流天氣，強對流天氣將加強。

邊界層輻合線與雷暴生成、加強和消散的關係：

（1）雷暴傾向於在邊界層輻合線附近生成；

（2）兩條邊界層輻合線相碰更容易導致雷暴生成；

（3）雷暴的維持與低層大氣垂直風切變有關；

（4）雷暴合併往往導致雷暴加強；

（5）雷暴與邊界層輻合線保持緊貼有利於雷暴強度維持，反之，輻合線逐漸遠離雷暴意味著雷暴趨於消散；

（6）雷暴進入穩定區也會減弱或消散。

中尺度輻合線

中尺度輻合線是產生暴雨的一個重要系統。一方面，中尺度輻合線能造成輻合產生暴雨，另一方面，中尺度輻合線常產生中尺度低壓，從而產生暴雨。這些中尺度輻合線大都對應有雨團活動。

副熱帶輻合線

副熱帶輻合線是一條海水等溫線密集帶，幾乎連續不斷地環繞南極大陸，表層水溫12～15°C，呈現明顯的不連續性。因是水文界線,平均地理位置隨季節不同而變化於南緯38°～42°之間，故南大洋的面積也不固定，約為7700萬平方公里，占世界大洋總面積的22%左右。

“南大洋”的概念

太平洋、大西洋和印度洋靠近南極洲的那一片水域，在海洋學上具有特殊意義。它具有自成體系的環流系統和獨特的水團結構，既是世界大洋底層水團的主要形成區，又對大洋環流起著重要作用。因此，從海洋學（而不是從地理學）的角度，一般把三大洋在南極洲附近連成一片的水域稱為南大洋或南極海域。聯合國教科文組織（UNESCO）下屬的政府間海洋學委員會（IOC）在1970年的會議上，將南大洋定義為：“從南極大陸到南緯40°為止的海域，或從南極大陸起，到亞熱帶輻合線明顯時的連續海域”，副熱帶輻合線”為其北界。

赤道輻合線

赤道輻合線是北半球和南半球兩個副熱帶高壓帶之間的氣流輻合帶。

盛夏季節，副熱帶高壓北移，南半球的副熱帶高壓越過赤道，達到北半球，原來南半球副熱帶高壓北側東南風越過赤道後，在地轉偏向力的作用下轉為西南風，與北半球副熱帶高壓南側的東北方構成矛盾的雙方，他們互相依賴相互鬥爭，決定赤道輻合線的生命線，推動赤道輻合線的發展和變化。

活動特徵

當赤道輻合線北邊的東北風強於南邊的西南風時，則輻合線南移；反之，輻合線北移，當雙方勢力差不多時，則赤道輻合線較穩定，呈準靜止狀態。當雙方都增強時，則輻合線增強；反之，輻合線減弱；弱任何一方不存在時，則輻合線也就消失了。

在實際預報工作中，是通過預報副熱帶高壓的強度變化和南北移動來預報赤道輻合線的南北移動。一般情況下當北半球副熱帶高壓加強北進，則赤道輻合線北移；當北半球副熱帶高壓減弱南退，則赤道輻合線南移；如果北半球副熱帶高壓穩定少動，則赤道輻合線也將呈準靜止狀態。

赤道輻合線也明顯的季節性位移，以東亞而言，平均位置1月份在南緯4度，以後逐漸北移，至7月份就可達北緯13度。

影響

赤道輻合線對我國南海地區的天氣影響很大。每年6月開始，在7、8月份，甚至9月份，赤道輻合線經常活躍在我國南海地區。

赤道輻合線在海上時，由於海上南北溫差不大，即使輻合有利於鋒生，也不足以形成鋒面。此時輻合只能造成空氣的垂直上升運動，而沒有沿鋒面的滑升作用，因此，輻合線的天氣集中在沿輻合線的狹長帶內，主要天氣為低雲、降水、雷陣雨，雲的厚度較厚，強的赤道輻合線可以強颮、水龍捲、強雷雨等。赤道輻合線的惡劣天氣並不是連續分布的，惡劣天氣只產生在風場有輻合的地帶上，那些只要風切變而無輻合，甚至表現為輻散的地帶沒有惡劣天氣。