2020年7月22日安徽梅雨期龙卷的双偏振雷达观测分析

通过对2020年7月22日安徽省宿州市龙卷的现场灾情调查,并利用地面区域自动气象站、探空资料、欧洲中心再分析资料、蚌埠和阜阳站S波段双偏振雷达资料,分析此次超级单体龙卷风暴的天气背景条件,并探讨龙卷发生时双偏振雷达观测特征。(1)此次龙卷自西向东移动,路径长约60km,持续时间约1小时,强度为EF2级。(2)龙卷发生于梅雨期,在地面锋面和高空急流围成的区域内,位于超低空急流和高空急流交界的西北象限。探空显示,除了具有2243J/kg的对流有效位能(CAPE),底层丰富水汽之外,环境风速强并且垂直风切变异常偏大是此次过程大气环流背景场中最明显的特征。(3)雷达探测到超级单体钩状回波,中心反射率因子超过55dBZ,但强反射率因子伸展高度偏低,45dBZ伸展高度约7km;35m/s的TVS位于中气旋内部西侧。当龙卷发生于钩状回波的头部时,中气旋和TVS突然增强,直径缩小,底高降低;随后TVS向中气旋中心靠近,即钩状回波头部反射率因子梯度大值区。(4)龙卷发生时双偏振雷达观测到TVS附近Z_(DR)偏低,维持于0dB附近;CC异常偏低,仅有0.7,TDS特征明显,其伸展高度超过2km。钩状回波前侧有超过2dB的Z_(DR)高值弧,其强度和范围逐渐缩小。因此,综合使用双偏振雷达的反射率因子、径向速度、Z_(DR)和CC产品是对龙卷进行观测识别的有效途径之一。此次过程中,Z_(DR)和K_(DP)产品的高值区分别位于钩状回波前部和后部,表明钩状回波内部水凝物粒子大小、形状、数量分布较为复杂,其中K_(DP)对于强降水有较好的指示作用,对龙卷的指示意义较弱。

2020年江苏高邮EF2级龙卷多尺度特征分析和预警思考

综合应用自动站、雷达、卫星、探空等多源观测资料和ERA-5高分辨率再分析资料,详细分析了2020年6月12日江苏高邮EF2级龙卷的天气背景、环境条件、中尺度系统和对流风暴的演变特征,并总结了监测预警经验和预报思考。结果发现:此次高邮龙卷出现在江苏入梅后首场暴雨中,天气形势与2016年6月23日阜宁EF4级龙卷过程有部分相似,具有梅雨锋龙卷典型特征,产生龙卷的对流系统位于500 hPa东移西风槽前,850 hPa低涡西南象限和低空急流左前端,伴有较强对流不稳定能量和较低抬升凝结高度,不同点在于对流有效位能和垂直风切变弱于阜宁龙卷过程;龙卷出现在地面移动的β中尺度低压顶部,处于地面辐合区和暖湿舌内,风暴中心附近辐合急剧增强可能对应于龙卷出现;产生龙卷的风暴具有较长生命史,在龙卷产生前60 min已识别到连续龙卷涡旋特征(TVS),移经高邮湖面风暴加强出现中气旋(M)并与TVS并存8个体扫,龙卷接地前TVS底高明显下降且切变增强,随时间演变中气旋直径呈“倒梯形”垂直结构、速度切变迅速增强下探,这些雷达特征可作为龙卷临近预警的重要参考。