湖北三类组织形态强对流系统造成的地面强对流大风特征

利用湖北省2012~2017年区域自动站、天气雷达和周边探空站观测资料,对三类不同组织形态的中尺度对流系统(Mesoscale Convective System, MCS)(线性MCS、非线性MCS和孤立对流风暴)造成的地面强风(极大风速≥17 m/s)的时空分布、移动与传播、对流环境特征等方面进行了统计对比分析,并结合个例讨论了地面入流大风的成因及其对对流系统发展、组织的影响。结果表明:(1)大量的非线性MCS可能是由更早发生在山区和丘陵的孤立对流风暴向平原地区移动过程中组织形成的,孤立对流风暴造成的地面大风出现的峰值时间在17:00(北京时,下同)前后,非线性MCS地面大风的峰值时间在19:00左右;线性MCS造成的强对流大风主要出现在平原地区。(2)非线性MCS和孤立对流风暴是造成湖北省地面大风的主导系统,其中,非线性MCS造成的地面大风站次数占强对流大风站次总数的41.9%,而39.3%的地面强对流大风站次是由孤立对流风暴造成的。(3)虽然大于17 m/s的地面入流大风占所有强对流大风的比例很小,但存在地面入流大风的强对流系统的影响范围、持续时间均远大于同一类型对流系统的平均值。基于一次长生命史线性MCS(飑线)造成强对流大风事件的分析表明:雷暴系统前侧的地面入流大风是由对流强烈发展造成,这支暖湿入流又进一步增强了对流风暴的发展,同时地面入流大风的形成进一步加强了垂直风切变,因而强的地面入流更有利于对流系统的组织化发展。(4)虽然暖季强对流系统的平均引导气流均以西南风为主,但线性MCS主要自西向东移动、非线性MCS以自西南向东北移动为主、孤立对流风暴的移动方向则更具多样性,也更易出现后向传播现象。孤立对流风暴相对组织化的强对流系统而言,往往发生在更不稳定或更干的层结大气中,且环境垂直风切变更弱、风速更小。

基于最大熵原理的强对流大风灾害致灾能力指数研究

选取四川省强对流大风灾害天气个例,利用2009~2019年自动气象站2min平均风速数据,基于最大熵原理,推导出表征强对流大风灾害天气过程时间、空间、强度的概率分布函数。根据其分布函数,确定可以完整表征强对流大风灾害天气过程时间、空间、强度的气象参量。利用灰色关联度法,以强对流大风灾害的直接经济损失为参考,计算气象参量关联度,确定参量权重,构建出表征强对流大风灾害天气过程的致灾能力指数。结果表明:该指数可以正确反映强对流大风灾害过程的致灾能力强度,指数越大,致灾能力越强,反之越弱。

2018年3月4日中国南方强对流大风天气分析

利用常规地面、高空观测资料、FY-2G卫星云图、ERA-Interim再分析资料和南昌昌北机场逐分钟自动观测数据,对2018年3月4日发生在华南、江南地区的一次大风强对流天气过程进行了分析。结果表明:本次大风天气过程是由暖区中的西南大风天气过程和冷区中的冷空气偏北大风共同构成;暖区西南大风是雷暴高压与江南地面倒槽低压中心异常偏大的气压梯度直接造成的;江南、华南地区在4日白天出现的异常高温,使锋区温差更大,有利于加强这些地区的抬升作用;午后,江南地区逐渐达到当天最高气温,与雷暴高压冷池的温差更大,TBB低于-52℃区域面积开始有明显增加。暖区和冷区的地面辐合线,江南地区高DCAPE和CAPE值,均有利于触发强对流天气。南昌昌北机场地面自动观测数据表明,在雷暴高压来临之前,地面气压有一个陡降的过程。在雷暴高压开始影响机场时,出现了29.7 m/s的最强瞬时大风,气温也出现大幅度下降,最大降温幅度达到1.5℃/min。

一次南支槽引发德宏州强对流天气成因分析

利用常规气象观测资料、静止气象卫星云图资料和多普勒雷达探测资料,对2013年5月3日一次南支槽引发云南德宏州发生雷暴大风和冰雹强对流天气过程的特征、中尺度环境场及成因进行了分析,结果表明:5月3日在南支槽天气背景下德宏区域内为对流不稳定,具上干下湿的不稳定层结,有强的垂直风切变;在干线和中尺度辐合线的触发下产生了这次强天气过程。高分辨率卫星云图能够清楚的监测MCS的发生发展,雷达监测提高了时空分辨率,监测到速度模糊、弓形回波、三体散射、后侧"V"型缺口、有界弱回波区等指示冰雹、大风等强对流天气的雷达回波特征。

3类大风的多普勒雷达与风廓线雷达特征分析

利用多普勒雷达与风廓线雷达资料分析了浮梁县的强对流大风、台风大风和冷空气大风3类大风的的特征,主要结论如下:强对流大风多由飑线移动造成,回波强度可达45~60 d Bz或以上,强回波与≥20 m/s大速度区配合,VIL的强度在20~25 kg/m^2,有时伴有"弓形"、"V"型缺口等明显特征。而台风大风回波均匀,强度多为20~30 d Bz,速度场上伴有明显的偏东风低空急流和超低空急流,VIL很小。单纯的冷空气大风在多普勒雷达上无反映。强对流大风出现前,在风廓线中层有20 m/s或以上的西南急流出现,并逐渐下传,但底层不一定有风力明显加大的现象,而台风大风、冷空气大风出现时,底层有持续的12 m/s的大风区出现。强对流大风Cn^2在可表现为底层至高层一致达最大值,而台风大风仅表现为底层附近达最大值,冷空气大风则表现为整层最小。

浙江海岛大风特征及变化规律

引言 大风是一种经常出现在我省海岛的灾害性天气。海岛不仅大风多,且强度大,持续时间长。对海岛大风的特性及其变化规律的分析,将有助于我们对海岛大风的认识和防御,使其危害减少到最低程度。为此,本文利用海岛气象站多年历史气候资料,对我省海岛的大风作了分析研究。

风廓线雷达资料在典型天气过程预报预警中的应用

本文基于上海市宝山站2020年11月建成的探测高度16 km的对流层风廓线雷达(TWP16型)资料,结合多普勒雷达产品、宝山自动站观测和MICAPS高低空环流实况数据,对比分析了影响宝山地区的寒潮大风、强对流大风和台风大风过程中TWP16型风廓线资料的演变特征。结果表明:TWP16型风廓线资料对宝山地区上空垂直方向上高时空分辨率的风场变化有一定的刻画能力,能较好地反映出三类大风天气过程中高低空急流、垂直切变、冷暖平流的结构及变化,对影响本地的大风天气监测预警有一定的指示作用。

Analysis on a Gale Hail Strong Convective Weather in Weifang Region of Shandong

To better study occurrence and development mechanism and characteris-tics of strong convective weather in Weifang, reduce the harm brought by disastrous weather, such as gale and hail, extract available forecast index for future strong convective weather forecast work in spring and summer, and improve forecast ac-curacy, diagnostic analysis of the strong convective weather process was conducted. By using conventional weather data for profile and sounding analysis, and combining short-term numerical forecast products for cause analysis, such as radar and satel-lite cloud chart, occurrence characteristics and type of such strong convective weather were obtained. Results showed that the important reason of the strong convective weather occurrence was high-altitude trough split out in eastward move-ment process of northeast cold vortex. In the afternoon of 2nd when hail occurred, temperature rise was obvious at low layer, and energy was sufficient. High-altitude trough with forward tilting structure made that dry cold air at high layer overlapped on warm wet air at lower layer, thereby causing stable stratification formation and triggering the occurrence of strong convective weather.