5.1.2 垂直风切变
强对流天气预报中的另一个重要参数是垂直风切变。垂直风切变是指水平风（包括大小和方向）随高度的变化。统计分析表明，环境水平风向风速的垂直切变的大小往往和形成风暴的强弱密切相关。在给定湿度、不稳定性及抬升机制的深厚湿对流中，垂直风切变对对流风暴的组织结构和特征影响最大。一般来说，在一定的热力不稳定条件下，垂直风切变的增强将导致风暴进一步加强和发展。其主要原因在于：
（1）在切变环境下能够使上升气流倾斜，这就使得上升气流中形成的降水质点能够脱离上升气流，而不会因拖带作用减弱上升气流的浮力。
（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冷空气外流，再通过强迫抬升使得流入的暖湿气流更强烈地上升，从而加强对流。
大多数情况下垂直风切变，弱的垂直风切变环境中的对流风暴多为普通单体风暴或组织程度较差的多单体风暴（图5.7）。这种松散的多单体风暴中垂直风切变，新生单体以毫无规律的方式形成，随机地出现在风暴的任何一侧。中等到强的垂直风切变有利于相对风暴气流的发展，此时，气块携带着降水远离风暴的入流区或上升区；中等到强的垂直风切变能够产生与阵风锋相匹配的风暴运动，从而使得暖湿气流源源不断地输送到发展中的上升气流中去。垂直风切变的增强有利于上升气流和下沉气流在相当长的时间内共存，新单体将在前期单体的有利一侧有规则地形成。如果足够强的垂直风切变伸展到风暴的中层，则产生与上升气流和垂直风切变环境相互作用的动力过程能强烈影响风暴的结构和发展。在这种风切变环境下，有利于组织性完好的对流风暴如强烈多单体风暴和超级单体风暴的发展（图5.7）。
图5.7 垂直风切变及其对对流风暴组织与结构的影响
用来衡量垂直风切变大小的比较常用的两个参数是深层垂直风切变和低层垂直风切变。深层垂直风切变指的是6km高度和地面之间风矢量之差的绝对值，低层垂直风切变指的是1km高度和地面之间风矢量之差的绝对值。如果深层垂直风切变小于12 m·s -1 ，则判定为较弱垂直风切变，若大于等于15 m·s -1 而小于20 m·s -1 ，则判定为中等以上垂直风切变，若该值大于等于20 m·s -1 ，则判定为强垂直风切变。上述判据只适合于中高纬度地区暖季（4~9月）。对于低海拔地区，地面到6km高度大致对应地面到500hpa。需要指出的是，这种方法只是一种粗略的估计，具体到每个例子，要分析具体的风廓线，有时虽然0~6km风矢量差不大，但期间某一层（例如925~700hpa之间）具有很强的垂直风切变，也往往可以发生高组织程度的强对流。
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