由對流旺盛的積雨雲引起的、伴有閃電雷鳴和強陣雨的局地風暴。雷暴過境時,氣象要素和天氣的變化都很劇烈,暫態風速一般為15~25米/秒,風速極大時甚至可達40米/秒,降水陣性強,常形成暴雨。強烈的雷暴甚至帶來冰雹、龍卷、雷擊等嚴重災害。雷暴屬中小尺度天氣系統,研究雷暴,對於局地災害性天氣的預報和人工消雹等,都有重要的意義。作為地面觀測專案,雷暴則僅指伴有閃電和雷聲的現象。

  雷暴形成於層結強烈不穩定的大氣中(見大氣靜力穩定度)),在這種大氣的低層,如果存在使低層空氣抬升至一定高度的觸發條件,就可產生對流雲。一般觸發機制有地面受熱後空氣上升、氣流系統性輻合上升、氣流遇山地抬升和鋒面抬升等。除氣團內部熱雷暴外,常見的有鋒面雷暴、冷渦(見氣旋)雷暴、臺風雷暴以及其他熱帶天氣系統所產生的雷暴等。按雷暴的強度、水平范圍、持續時間等不同,可分為一般雷暴和強雷暴兩類。

  單體模式 生雷暴的積雨雲稱為雷暴雲。雷暴通常由一個或幾個雷暴雲單體所組成。雷暴雲單體是一個對流單元。早在20世紀40年代,人們就已概括出雷暴雲單體的生命史模式(即對流雲的發展模式),它經歷發展、成熟、消散三個階段(見雲動力學)。雷暴伴隨的天氣現象主要發生在成熟階段,這時,不僅出現閃電、雷鳴、陣風、陣雨,而且地面的氣壓、溫度、濕度等氣象要素的變化也比較劇烈。在成熟階段,由於下沉氣流內的雨滴蒸發而冷卻,在單體下方地面附近形成瞭淺薄的冷空氣堆,它的密度大、氣壓高,稱雷暴高壓,風從高壓中心向外吹,風向同等壓線近於垂直。因此在這冷性高壓的前沿有一條溫度、氣壓和風速的不連續線,在高壓的後部,則有雷暴低壓,也稱尾流低壓。雷暴高壓隨氣流前進時,它的前部能迫使周圍的暖濕空氣抬升,生成新的單體,因此雷暴雲單體的水平尺度雖隻有幾公裡,生命史大約隻有30分鐘,但是這種新陳代謝過程,可使雷暴延續幾小時。

  強雷暴 又稱強風暴,當出現嚴重降雹時也稱雹暴。其形成條件為:①對流層的中、下部出現逆溫層,它把低空潮濕空氣和對流層的中、上部較幹燥的空氣分隔開,形成位勢不穩定條件,積蓄瞭大量能量。②有較強的風的鉛直切變。③雲體中部有幹冷空氣供應,以維持雲中的強下沉氣流。④有能夠破壞逆溫層以使大量位勢不穩定能量釋放的觸發機制。強風暴主要可分為超級單體風暴和多單體風暴兩大類型:

  ① 超級單體風暴。為單一的強大環流系統,它在成熟階段形成瞭有組織的持續的上升氣流和下沉氣流。它的上升氣流來自低空暖濕空氣,從風暴雲柱右前下方流入,然後向風暴後方傾斜上升,按逆時針方向旋進,到高空後,一部分穿過大氣對流層頂,伸展到平流層的下部,大部分則在強切變影響下扭轉方向,順著高空風向流動,從雲柱前上方流出,形成雲砧。這支傾斜上升的氣流,稱為斜升氣流。其上升速度一般為10~30米/秒。風暴後部為一支自中層流入的幹冷下沉氣流,它插入上升氣流下面,在低層從風暴後部流出。超級單體風暴的雲柱有不對稱的外形和天氣分佈,雲頂為一光滑的圓頂。在雷達觀測中常觀測到的弱回波穹窿區和鉤(指)狀回波,是可能產生龍卷的區域(圖1)。超級單體風暴是非常強烈的風暴,不常出現。

  ② 多單體風暴。它由許多處於不同發展階段的單體所組成,這些單體不像一般雷暴中許多單體那樣隨機發生,相互幹擾,而是呈有組織的排列。它們不斷地在風暴復合體的右側發生,在左側消亡,使風暴整體偏向環境風的右側移動。多單體風暴中各不同階段的單體,前後發展的時間間隔大約15分鐘,每個單位的生命期為45分鐘左右,但通過單體的連續更替,多單體風暴可維持較長的時間。多單體風暴也有明顯共存的上升氣流和下沉氣流,在雷達回波上也常常發現弱回波區,但不如超級單體風暴那樣持久(圖2)。

  強風暴除瞭分為超級單體風暴和多單體風暴兩大類外,有人還再劃分出兩類:即強切變風暴和颮線風暴,前者發生在極強的風速鉛直切變環境中(多單體風暴和超級單體風暴的環境風鉛直切變值為1.5×10-3~4.5×10-3秒-1,而強切變風暴可達7.5×10-3~8.0×10-3秒-1),由一個大的環流組成,個例極少;後者一般為多單體風暴所組成,排列成為帶狀,可以持續幾小時。

  移動與傳播 雷暴雲單體一般沿700百帕氣流方向移動,在單體隨氣流移動的同時,前方不斷生成新單體而原單體則不斷衰減消亡,表現出雷暴移動的跳躍式傳播現象。強風速鉛直切變環境中強雷暴的移動往往偏於700 百帕氣流的右側。這是因為在這種強雷暴中,風向隨高度常呈順時針方向旋轉(圖3),由於雲內上下的動量混合使風向風速趨於均一,結果產生雲外空氣相對於雲內空氣的運動,從低層流入,在高層從風暴右側流出,結果,在風暴前進方向的右側,低空氣流輻合,高空氣流輻散,有利於新的雷暴單體在右前側不斷形成。

  由於氣象衛星、氣象雷達等觀測手段的不斷改進,關於雷暴的結構及其生成、發展、移動、變化的規律,正在更深入地試驗研究之中。