最近，朱广权老师的一条天气段子又火了。他说有一种天气，“出现时往往电闪雷鸣、风大雨急、惊心动魄、滚滚来袭，呼呼地刮风，哗哗地下雨，嘁哩喀喳地打雷闪电，能量疯狂转变”。你能猜到这是什么天气吗？这就是近来频频来扰的强对流天气。雷暴、短时强降水、冰雹、下击暴流、飑线、龙卷，都是这个能呼风唤雨的大家族中的成员。
它会引起突发性的、强度剧烈、破坏力极大的灾害天气。强对流天气出现时往往乌云密布、电闪雷鸣、风大雨急，甚至伴有冰雹降落。我国中央气象台定义的强对流天气指的是出现直径≥5mm的冰雹、或者龙卷、或者≥17.2m/s（或者8级）的雷暴大风、或者≥20mm/h的短时强降水等天气。强对流天气在气象上属于中小尺度天气系统，一般水平范围大约在十几公里至二三百公里，小的只有几十米。强对流天气来得突然，去得匆忙。它的持续时间短暂，通常为一小时至十几小时，短的仅有几分钟。强对流天气发生时，降水强度大（即单位时间的降水量大），风力强劲，往往带来多种灾害，具有极强的破坏力。常见的抬升机制有：受热抬升；锋面抬升；地形抬升（遭遇山脉）；低空辐合上升；空气在抬升过程中水汽凝结放热，会进一步加剧抬升（此句为2018年全国卷答案）。③气流还要能持续地上升（大气“上冷下暖”的不稳定层结）大气具有不稳定的层结，空气才能持续上升，那怎样的大气层结是不稳定的呢？想象一个被抬升的气团，如果它的密度比周围小，那么它会在浮力作用下继续上升，偏离原来的平衡位置，这样的大气就是不稳定的。由于暖空气的密度比冷空气小，所以冷空气在上、暖空气在下时，大气处于不稳定状态，而且上下温差越大，大气越不稳定。④强雷暴、大冰雹、飑线、龙卷等天气还要求有强的风垂直切变强的风垂直切变指的是风速或风向随着高度剧烈变化。强垂直风切变破坏了雷暴的自毁机制，使对流得以较长时间的维持和发展。除了上述大气条件，强对流天气的形成还与下垫面的动力和热力作用有关，也就是受到大尺度天气背景及地形因素的影响。例如，来自海洋的暖湿气流会带来丰富的水汽和热量。再如，平坦开阔的地形条件有利于气流的运动与抬升，也有利于强对流的维持。2.在我国，强对流天气通常出现在什么时间、哪些地区？①在我国，强对流天气在四季均可能发生，且多发生在春夏季。因为在春夏季节，空气湿润（大气中水汽含量较高）、且利于气流抬升。春夏季气流抬升的原因主要有两个：一是冷暖空气的交汇比较频繁（动力抬升），二是被太阳晒热的地面会加热低层大气，使整层大气形成下热上冷的不稳定状态（热力抬升）。②强对流天气在各地出现时间不同，南方要比北方来得早。4月前后，冷暖空气活动比较频繁，冷空气有一定势力，能够越过南岭侵入到华南，同时，南方的暖空气，尤其是从南海来的暖湿气流也开始加强，冷暖空气势力相当，互相抗衡，导致华南地区强对流天气发生。随着夏季的到来，冷空气势力逐步减弱，很难越过南岭影响到华南地区，而暖空气更加强势，强对流天气频发区域将会移动到江南一带。在强对流天气的“家族”里，按照从弱到强、影响从小到大的顺序可以排列为雷暴、短时强降水、冰雹、下击暴流、飑线。（由于龙卷风难以准确观测，暂不纳入比较）雷暴是产生闪电、雷鸣的天气现象，它通常伴随着强烈的阵雨或暴雨，有时伴有冰雹和龙卷。雷暴形成于发展旺盛的积雨云中。由于积雨云携带着大量电荷，当云与云、云与地面之间达到一定电位差，就会发生放电，放电同时释放大量热量，使周围的空气受热膨胀，引发强烈的爆炸声，也就是雷声。短时强降水是指短时间内降水强度较大，超过了某一量值的天气现象。我国中央气象台规定的量值是≥20mm/h。短时强降水和雷暴一样也是由积雨云产生的，但它比雷暴需要更充足的水汽条件。冰雹是从发展旺盛的积雨云中降落的冰粒，是一种固态的降水。一般多出现在春夏之交和夏季，空气对流发展旺盛的午后，且多出现在内陆山区。冰雹直径一般为5至50毫米，最大的可达100毫米以上冰雹的形成和雨的形成类似，但需要有更强烈的上升气流。其过程如下：①水汽随着气流上升遇冷凝结，当温度降到0℃以下时，凝结成小冰晶。②小冰晶继续上升，同时吸附周围其他的小水滴或小冰晶而长大，当增大到上升气流承载不住时会下落，如果遇到更强的气流又会被抬升。在反复升降的过程中，冰粒像滚雪球一样越来越大。③如果云中的上升气流特别强，冰晶可以在云中生长到足够大，那它在下降过程中就不会完全融化，而以固体的形态到达地面，成为冰雹。下击暴流，指一种雷暴云下部的局地强下沉气流，到达地面后会产生一股直线型大风向四面八方扩散，越接近地面风速越大，最大地面风力可达15级，可以影响方圆几千米的范围，破坏力极强。“飑”和“飙车”的“飙”同音，含义也相似，指风向突变、风速飙升的现象，而飑线就是风向和风力发生剧烈变动的天气变化带。简单来说，飑线其实是由多个强对流单体（如雷暴）串在一起形成的带状雷暴群。飑线过境时，风向突变，风速骤升，气温急剧下降，而且往往伴有雷暴大风、冰雹、短时强降水，在个别情况下还可能出现龙卷风。龙卷风，宛如一个巨大的漏斗，从雷暴云底部盘旋而下，一边旋转，一边行进龙卷风是一种风力极强、小范围的涡旋，风力可达12级以上，一般伴有雷雨，有时也伴有冰雹。龙卷风的持续时间很短（通常几十分钟内），影响范围不大，但破坏力极强，龙卷风经过的地方，常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象，甚至可以把人吸走。①冷暖气流交汇时，冷气流下沉，暖气流上升，上下层空气相互扰动，在水平方向上形成涡旋；（图a、b）②地面空气因日照升温，产生强烈的上升气流，把一部分水平涡旋提升到垂直方向。同时，高空的积雨云在垂直涡旋的带动下形成云的涡旋，即龙卷风的雏形（图c、d、e）③四周空气向涡旋中心流动，产生辐合，并在中心形成下沉气流，使涡旋不断向地面延伸，最终到达地面，成为完整的龙卷风。（图f）播放下方龙卷风模拟动画，可以看到更清晰的形成过程↓从龙卷风的形成过程可知，龙卷风的形成条件为：冷空气和暖湿空气交汇提供对流条件；高空和低空都有强风，而且风向明显不同（风垂直切变大）；较平坦的地形，有利于低空急流的形成。强对流天气是仅次于热带气旋、地震、洪涝的第四大灾害性天气，它的破坏力不容小觑。强对流天气发生时，往往同时带来风害、涝害、雹害等多种灾害，给国计民生造成严重损失。由于强对流天气突发性强，时空尺度小，破坏力极大，目前人们还很难对它进行有效的预测和抵御。惹不起，躲得起。对于强对流天气，最好的防御就是躲避。如果在室外，遇到雷电时，不要呆在空旷的环境中，应立即寻找庇护所，如装有避雷针的房屋、汽车等；不要站在大树、电线杆、旗杆等没有避雷设备的高大物体附近，不要靠近庞大的金属物体。同时，应尽量降低重心，并减少人体与地面的接触面积。遇到大风时，应到附近比较坚固的房屋内躲避，最安全的地方是地下室。如在室外，要注意远离大树、电线杆、广告牌及围墙等容易被刮倒的物体。如果遇到龙卷风，应迅速朝龙卷风移动方向的垂直方向跑动，在低洼地面、沟渠等地方躲避。遇有强降雨时，处于山区地带的群众应避开河谷出口地带，避开有滑坡和泥石流的风险地区；当城市发生内涝时，避开短时间内可能快速产生积水的地方，如立交桥下低洼地带、过街地下通道等。冰雹天气发生时，户外行人应立即到安全的地方暂避；驱赶家禽、牲畜进入有顶篷的场所，妥善保护易受冰雹袭击的汽车等室外物品或者设备。（2011全国卷高考真题）一般情况下空气的密度与气温、空气中的水汽含量呈负相关。下图示意北半球中纬某区域的地形和8时气温状况剖面，高空自西向东的气流速度约20千米/时。据此完成下列各题。1．D
从大气垂直状况分析三地大气的稳定性。大气稳定度指近地层大气作垂直运动的强弱程度。从等温线分布来看，三地都是上冷下热，空气易出现对流运动。但对流的旺盛程度主要取决于相同高度范围内的温差大小，因甲地上空等温线密集，故温差最大，对流最旺盛。对于乙地和丙地，温差接近，大气的稳定性主要看空气密度，密度越大越稳定。根据“空气的密度与气温、空气中的水汽含量呈负相关”，因乙地有面积较大的湖泊，故空气中的水汽含量大，因此空气的密度乙地小于丙地，故相比之下，丙地大气更稳定。选D。
2．B
首先要抓住题目中的时间信息“正午前后”，与题图对应的“8时气温状况”，有一个时间差（４小时），材料中有一大气运动信息“高空自西向东的气流速度约20千米/小时”，读图发现，甲乙两地距离大约是80千米，甲处的气流状况经过4小时后刚好向西传递乙处。即图示8时气温分布整体沿横轴向东平移80千米。8时甲处对流最旺盛，4小时后乙地可能出现强对流天气。选B。
3．D
定位该地形区主要根据海拔，该区域海拔在200～500米之间，为丘陵，故为东南丘陵；黄土高原（海拔为1000～2000米）、内蒙古高原（海拔为1000～1500米）海拔都高于500米；华北平原海拔在200米以下。选D。
（2018年全国二卷高考真题）龙卷风是大气中强烈的漩涡现象，湿热气团强烈抬升，产生了携带正电荷的云团。一旦正电荷在云团局部大量集聚，吸引携带负电荷的地面大气急速上升，在地面就形成小范围的超强低气压，带动汇集的气流高速旋转，形成龙卷风。下图示意美国本土龙卷风发生频次的分布。在美国龙卷风多发区，活跃着“追风人”，他们寻找、追逐、拍摄龙卷风，为人们提供龙卷风的相关信息。（1）读图8，指出龙卷风多发区湿热气团的主要源地、抬升的原因，以及气流发生旋转的原因。（8分）（2）分析美国中部平原在龙卷风形成过程中的作用。（6分）（3）解释美国中部平原龙卷风春季高发的原因。（4分）（1）主要源地：墨西哥湾。
抬升原因：与本来的冷干气流（气团）交汇，湿热空气抬升；（地处中低纬，太阳辐射较强）下垫面温度较高，（湿热）空气受热抬升；湿热空气抬升过程中，水汽凝结，释放热量，加热进一步抬升空气。
旋转原因：地转偏向力的作用。
（2）地势平坦，对气流旋转阻挡作用弱（摩擦力小），平原南北延伸，面积广大，利于南北向冷暖气团交汇。
（3）北美大陆春季中低纬升温快，南北温差加大，气压梯度大，冷暖空气交汇频繁、强烈。
（4）强烈的漩涡从地面至云端，壮观；历时短，局地性强，不易见到；破坏力大，对生命财产构成巨大威胁。
