海风锋上岸后，在内陆 (北京地区) 孤立诱发强对流。2019年5月17日，SBF在13时进入陆地 (图1a，箭头)，在15:48移动至山脚和城市的交叉处 (图1c，红点处)。36分钟后，SBF在此处引起CI (图1d–f)，此风暴与来自东侧的下山风暴合并，在北京东部产生了超过180 mm的降水 (图1g–h)。相较于典型CI通常存在辐合线等碰撞现象，本次过程除了SBF外，没有观察到其他辐合线，是一次孤立的风暴触发。

利用VDRAS (变分多普勒雷达分析系统) 获得高精度分析场。在本次个例过程 (1100–2359时) 中，VDRAS持续运行，捕捉到了SBF 整个生命周期的演变过程及其对应的CI过程。在每次同化时间窗内，至少会纳入两组来自全部七部雷达的体扫数据，数据更新频率约为6分钟。除雷达数据外，VDRAS还同化了超过3000个地面自动气象站数据 (5分钟)。针对本次个例，VDRAS共生成65次分析结果，间隔为12分钟。

CI-SBF快速增加地面辐合导致对流触发过程。基于VDRAS输出的气象场，我们对比了有无风暴触发位置的热、动力演变 (图2)。不难发现CI与低层辐合的快速增加有很大的关系：NOCI-SBF的辐合强度明显小于CI-SBF (图2e, f)。同时，CI位置的辐合增加主要由于CI-SBF具有更大的偏东风分量 (NOCI-SBF主要为偏南风)。这引发了一个有趣的问题：是不是SBF移到内陆时发生了有利于CI的变化？

海风锋 (CI-SBF) 向东偏转。在12时 (图 3a, b)，渤海受冷气团 (温度<22 °C) 控制，而平原地区温度超过26 °C，在海边形成了SBF (图3深蓝色线)，海风锋后方伴有大于 7 m/s 的高风速和大于 12 g/kg 的水汽。在SBF向内陆传播的过程中，它沿途带来了冷湿空气，抵消了太阳辐射的增温和干燥作用 (图 3c, d)。值得注意的是，海风锋在向内陆传播时发生了变形，北段CI-SBF主要穿过农田，移动速度更快，而南段可能受天津城市下垫面影响传播减慢。随着CI-SBF逐渐接近北部山地，SBF的风向出现了更明显的向东偏转，而NOCI-SBF无明显的偏转。

平原暖干气流不断增强。受渤海上空强大的副热带高压的影响，平原南风风速显著高于暖季平均值。强偏南风将温暖干燥的空气从华北南部输送到北京—天津地区。随着其向北推进，北京最高气温升至 32 °C，比周边地区高出约 1.5–2 °C，水汽含量降至 9 g/kg以下 (图 3c–h)。同时，西南风逐渐主导北京城区的风向，并进一步延伸至CI位置的西侧 (图 3e–h)。这种向北延伸的暖空气，与向西传播的较冷的海风锋，形成了有利于 CI 的温度和湿度梯度大值区。

虽然SBF和偏南暖干气流形成了有利CI的中尺度环境条件，但真正引起CI的是局部对流特征。我们发现，CI发生在北京东北边缘的天台山向西南延伸的区域之间 (图1i)。当SBF靠近CI位置时，前部东南风碰到地形阻碍后，就逆时针转向减速 (图4e)。这使得在SBF东侧有大量冷湿空气聚集。在2小时内，温度下降超过2 °C (图4a, b)，qv增加超过1.5 g/kg (图4c, d)。

相反，从图3能看到，NOCI-SBF后侧一直是强劲的偏南风，减弱了水汽和冷空气的聚集。比湿只下降0.5 g/kg以下，温度维持在30 °C左右 (图4)。因此，城市和山地的共同作用改变了SBF的特征，导致水汽累积、温度梯度和辐合增加，从而产生CI。那么山地和平原各自起到了多少的作用呢？

VDRAS主要通过同化密集的地表和雷达观测数据，来捕捉山脉和城市的精细尺度大气特征，而观测数据包含了复杂地形 (如山和城市) 的影响。因此，在VDRAS运行中，不同化山区或城市地区的低层观测数据，可以分别消除山地或城市影响。我们设计了4个敏感性试验定量分析城市 (C) 和山地 (M) 的作用：YMYC (均同化)、NMNC (均不同化)、YMNC (只同化山地)、NMYC (只同化城市)。因此，MC=YMYC-NMNC表示山脉和城市的综合影响，PM=YMNC-NMNC表示山脉的影响，PC=NMYC-NMNC表示城市的影响。研究中发现MC-PM-PC，即山脉和平原之间的非线性相互作用很弱，不纳入讨论。

如图5a，b所示，在CI-SBF到达之前，山地和城市的联合效应 (MC) 主要减少SBF的南风分量，表现为600 m以下风场在12和15 LST之间约2 m/s的北风差异。山地和城市对南风减少的单独影响相似但较弱 (图5d, f)。15-16LST间，随着SBF到达CI地区，城市和山地减弱CI-SBF的辐合。而在16时后，CI-SBF后部的风进一步转为东风后，城市和山地能够增强辐合，贡献了约85%的强度。对两者的影响分布评估，我们发现SBF风场向东的偏移主要来自于山地的作用 (图5c)，而城市主要导致了东南风的减速 (图5f)。正如前文所述，这种变化对于辐合与比湿的配合至关重要，有利于气块突破自由对流高度形成CI。

图6总结了影响本次CI的主要因子。CI-SBF深入内陆，其后侧的东南气流偏冷且潮湿。SBF前缘的东南风受移动方向前方的地形阻挡，由南风转向东风，并受北京城市影响减速。与此同时，平原上西南气流将温暖干燥的空气向北输送，在北京西部的山麓形成高温梯度，引发下坡西风。西风和SBF东风在北京的碰撞形成了强烈的局部辐合和抬升，导致了本次CI事件。

图6 内陆地形和城市影响下，海风锋在内陆触发对流的示意图。

本研究借助密集的雷达和地面观测网络，以及通过资料同化获得的四维分析资料，揭示了内陆SBF与复杂下垫面的相互作用所形成的局地环流在对流触发中所扮演的角色。在未来的研究中，随着华北地区部署更多高密度观测设备和观测实验，我们将利用高分辨率观测资料和数值模式开展研究，探索海风锋触发对流的特征和相应机理。