一次超级单体引发的秋季特大冰雹和龙卷雷达探测分析

利用烟台S波段双偏振多普勒雷达和荣成CINRAD/SA新一代天气雷达探测数据,结合探空、地面气象观测、ERA5再分析和冰雹、龙卷实地调查等资料,对2021年10月1日在山东半岛东部烟台、威海发生的特大冰雹和龙卷风暴的天气形势、环境参量和雷达探测特征进行分析。主要结果为:与气候平均场相比,造成本次强对流过程的500 hPa东北冷涡异常强盛,850 hPa自华南到东北地区西部有持续偏南水汽输送;在此异常环流背景下,山东半岛东部具有上干冷下暖湿、强的0~6 km垂直风切变和对流有效位能等有利于强冰雹、龙卷发生的环境条件;近地面的风暴前低压、雷暴高压和冷池特征明显。降雹时的风暴呈现典型超级单体特征,低层具有明显的钩状回波和倒“V”字型前侧入流缺口,垂直剖面显示出明显的有界弱回波区、差分反射率柱(Z DR柱)特征;根据大冰雹落点和降雹开始时间等信息,统计对应雹云的反射率因子、Z DR、相关系数(CC)的中位数分别为48.7 dBz、0.89 dB和0.90;地面出现龙卷和大冰雹时,风暴顶辐散强度最大达到71.5 m·s^(-1)。后侧阵风锋对应的出流边界北端的偏北气流与风暴前侧的偏南气流形成强涡旋上升运动,导致EF1级龙卷产生;龙卷发生在钩状回波的顶端,大冰雹多出现在入流缺口的北侧。地面发现龙卷发生前约5 min,雷达探测到龙卷碎片特征,Z DR和CC分别最低至-0.1 dB和0.81;龙卷发生前约11 min,探测到风暴低层的Z DR弧和风暴右后侧的下沉反射率因子核特征;荣成、烟台雷达分别提前22 min、5 min识别出中气旋和龙卷涡旋,可为龙卷预警提供重要参考。基于观测分析,给出了本次超级单体风暴的低层流场及龙卷、大冰雹落区的示意图。

三次下击暴流雷达回波特征分析

利用济南、徐州和临沂多普勒天气雷达资料,对发生在山东境内的3次下击暴流进行了分析。2009年6月27日和2006年7月25日强风暴不仅产生了尺度大于4 km的宏下击暴流,而且还产生了冰雹和强降水天气,风暴最大反射率因子维持在60dBz以上,单体VIL在45～70kg·m^(-2)之间。2009年7月8日对流风暴只产生了尺度小于2 km的微下击暴流,风暴最大反射率因子维持在55～59 dBz,高度在10 km以上,单体VIL在30～48kg·m^(-2)之间。结果表明,三次风暴中层为明显的气旋性旋转上升气流结构,利于风暴发展和维持,近地层基本速度产品上表现为纯辐散或反气旋性辐散结构;反射率因子强核高度或风暴顶高度从高空的快速下降,使得风暴中层下沉气流加强,从而引发了地面下击暴流。低层和中层环境风切变及C APE的大小决定风暴下击暴流的强弱,近地层径向速度极值超过28 m·s^(-1),可在地面产生25 m·s^(-1)以上的瞬时强风。

一次下击暴流过程的多普勒雷达特征分析

本文主要利用高空及地面常规观测资料、卫星遥感监测资料和C波段多普勒雷达监测资料,对2012年6月20日下午14时30分产生在齐齐哈尔东部的下击暴流过程进行分析。结果发现:这次下击暴流主要是前期低层辐合并且配合了较好的层结不稳定条件使得对流发展起来;后期由于700 hPa干空气的卷入使得降水粒子在下降过程中蒸发,气团加速,最后在地面附近产生辐散性大风。在过程开始之前可以根据雷达探测到的反射率因子核高度的不断下降以及不同高度速度场的辐合辐散特征提前几分钟预警出下击暴流过程。

池州市一次水龙卷过程的探讨与分析

利用NCEP 1.0°×1.0°再分析资料、多普勒雷达及常规观测等资料,对池州市的一次水龙卷过程进行分析,结果表明:(1)升金湖的水龙卷属于F0级,是由于高温高湿的低层大气中大量不稳定能量集中释放所产生的;(2)湖面作为下垫面有利于龙卷的发生,同时升金湖特殊的地形条件也有利于龙卷的发生;(3)由于受到西太平洋副热带高压的控制,大气层结600hPa以下都接近于静风,导致此次过程中的低层垂直风切变很小,这一特点与国内外大多数龙卷有所不同;(4)升金湖水龙卷发生时,存在反射率因子核迅速下降的现象,但在速度类雷达产品中都没有发现强对流的特征,因此应属于非超级单体龙卷。

武汉天河机场一次下击暴流的过程分析

利用天气形势场分析及湖北武汉多普勒雷达资料,对2013年8月11日武汉天河机场一次下击暴流进行了简要分析。