临沂地区一次冰雹过程的中尺度特征分析

[目的]研究临沂地区一次冰雹过程的中尺度特征。[方法]综合利用MICAPS常规观测数据、地面加密自动站、MM5模式产品及多普勒天气雷达资料等观测资料,分析了2010年5月30日发生在山东半岛及鲁东南地区的一次强对流冰雹天气过程,探讨此次强对流天气发生的环流背景、物理机制以及中小尺度系统特征,并从中找出一些这类天气发生、发展的规律。[结果]此次强对流天气主要是受冷涡横槽的影响;高空西北气流、低空西南气流以及高空干冷、低层暖湿,加上前倾槽的配置,从而产生强对流天气。雷达回波分析表明,此次过程雷达回波属于典型的多单体风暴回波,强回波区位于回波最前沿,对流发展最剧烈时回波强度达65 dBz,回波顶高超过11km,且伴随风暴单体的发展,不断有垂直液态水含量产品大值区跳跃性生消,并存在明显的弱回波区;风暴单体随着降水系统向东南方向移动,在单体移动方向的右前侧表现出钩状回波特征。分析冰雹天气发生前后不同仰角上径向速度场的演变特征发现,径向速度场在冰雹天气发生前有一些预兆性的变化。用多普勒雷达产品改进MM5模式的初始场,可以一定程度上改善预报效果,提高短时、临近预报的准确度。[结论]该研究为今后强对流天气的短时、临近预报工作积累了经验。     

青藏高原东北侧一次超级单体雹暴的多普勒雷达资料分析

[目的]分析青藏高原东北侧2010年9月6日发生在兰州市中川机场的一次由超级单体形成的雹暴过程的多普勒雷达资料。[方法]从常规资料和雷达资料两方面对2010年9月6日发生在兰州市中川机场附近的低涡切变线型、超级单体形成的雹暴过程加以分析,其中主要运用多普勒雷达的基本产品和二次产品对这次过程中出现的诸多表征强对流天气的特点进行分析,探讨此次过程的一些特征。[结果]这是一次由中高层500 hPa的冷涡中脱离的一小股冷空气提供冲击力,低层700 hPa的暖式切变线供应水汽和能量,且在高空有急流配合的强对流天气过程;这种长达10 min降雹的天气现象在西北干旱地区较为罕见。此次过程强对流的特征明显,具有较好的典型性;阵风锋现象没有以窄带回波的形式表现出来,但以另外一种＂强锲入＂的方式展现;此次过程有界弱回波区（BWER）和中尺度气旋特征均十分明显,且这是一次典型的超级单体导致的雹暴过程。[结论]该研究为预报兰州市中川机场的强对流天气提供一些有益的借鉴。     

辽宁建平地区一次突发性强冰雹天气的中尺度特征分析

研究旨在通过对辽宁省冰雹高发地区的一次典型强雹暴过程进行中尺度特征分析,寻找致雹物理参量特征及雷达临近预警指标,以期为冰雹短临预报预警提供参考。[方法]利用常规气象观测资料、葵花卫星、多普勒天气雷达、NCEP/FNL等资料,对发生在辽宁建平地区一次强冰雹天气的天气形势及中尺度特征进行了详细分析。[结果]结果表明：此次冰雹过程发生在较强的风切变环境场中,850 hPa与500 hPa风向切变>90°,850 hPa与500 hPa之间的温度差>26℃,大气层结不稳定;冰雹发生在强对流云团发展至成熟阶段初期,在可见光云图上可以看出明显的纹理和暗影,TBB较长时间维持在-50℃以下,冰雹发生后, TBB梯度值迅速减小;强降雹超级单体呈现弓状,除了具有入流边界、回波悬垂等雷达特征外,还具有高悬的反射率因子核心,即＞55 dBZ高度伸展到-20℃以上,以及VIL>60kg.m-2,VIL密度>4g.m-3,深厚持久的中气旋维持超级单体内部涡旋等特征。[结论]该研究提供了辽宁省冰雹发生临近时刻的环境参量特征及雷达指标阈值,为确定冰雹短临预报预警技术规范奠定了坚实的基础。     

天津地区一次冰雹天气触发机制分析

[目的]分析2011年7月10日发生在天津市地区的一次冰雹天气的触发机制。[方法]利用Micaps、自动站资料、探空观测资料以及多普勒雷达资料,对2011年7月10日发生在天津市西青区杨柳青镇大柳滩村的一次冰雹天气过程进行个例分析,探讨此次天气的触发机制。[结果]此次过程是由海风锋与地面辐合区相配合所触发的超级单体降雹过程;高空形势位于冷涡底后部的前倾槽前,有利于强对流天气的发展;地面图上位于高压底后部偏东气流有水汽输送,同时存在辐合区;0℃层以上为湿层,并且有较强的上升运动,有利于冰雹的形成与发展。海风锋从海洋向内陆移动带来丰富的水汽、弱冷空气和抬升作用,弥补了中低层的不利条件,当其移动到地面辐合区时可触发强对流天气;多普勒天气雷达能够监测到此次渤海湾海风锋与局地的地面辐合区触发演变为冰雹天气的整个过程。[结论]该研究对判断冰雹过程有明显的指示意义。     

皖南山区突发性局地强对流天气雷达回波特征分析

本文利用常规气象资料、NCEP再分析资料、黄山和铜陵雷达回波资料,对2013年8月17日发生在黄山地区一次强对流天气过程的回波特征进行分析。结果表明,此次强对流天气过程发生在不利的水汽条件下,由台风倒槽的辐合抬升和地形抬升共同触发形成的非超级单体强风暴造成,该风暴具有后侧V型无回波区和强VIL等强降水单体强风暴的回波特征;从雷达资料对比分析可以看出,铜陵雷达资料对黄山地区强对流天气的观测和预警更具使用价值。具体表现在基本反射率和基本速度图上表现的回波细节更加清晰;雷达与天气区之间距离合适,离黄山地区最北段约50 km,距最南端约150 km,既减小了仰角高度限制造成的回波顶高误差,也在基本速度的有效探测距离内;低仰角速度产品对地面大风和强降水开始时间有预警指示作用;V型无回波区的出现时间和与强中心的相对位置对强降水开始和结束时间有指示意义。     

连云港市一次强对流暴雨天气分析

[目的]分析连云港市一次强对流暴雨天气的成因和数值预报检验.[方法]利用常规和非常规气象资料,从天气背景、稳定度及触发机制等方面对2015年8月7日连云港市的一次强对流暴雨天气过程进行系统分析,并对比分析各家数值预报结果.[结果]此次强对流暴雨发生在副高西伸北抬、高空槽东移的大尺度背景下,暴雨发生前大气层结不稳定、边界层辐合是触发不稳定能量释放的主要因素;多普勒雷达观测表明,回波强度在50 dBz左右,与边界层辐合线位置对应较好;对比分析各家数值预报结果表明,数值预报对不稳定性降水预报效果较差.[结论]该研究为此类强对流暴雨天气的预报提供科学依据.     

2010年8月晋城一次大暴雨天气过程分析

[目的]分析2010年8月晋城一次大暴雨天气过程。[方法]利用常规气象资料、自动站资料、多普勒雷达资料、卫星云图等资料,从环流背景、物理量场、卫星云图、雷达回波特征等方面,对2010年8月18～19日发生在山西晋城的一次强降雨过程进行综合分析。[结果]此次暴雨产生于西低东阻的环流场中,是在中低层切变线、低空急流等有利的天气形势下产生的,低层切变、风向辐合均有利于晋城地区附近不稳定空气的抬升,而对流层低层和地面冷空气的入侵是这次对流天气产生的主要触发机制;西南低空急流为暴雨区输送了充沛的水汽,高温高湿为暴雨的发生积蓄了大量的不稳定能量;这次过程的主要降水系统是地面中尺度切变线扰动激发的对流回波单体,对流回波单体在中低空西南气流的引导下,向晋城移动形成列车效应,在晋城地区产生了大暴雨;多普勒雷达资料揭示了此次中尺度暴雨系统的发生、发展、移动的特征;强降水中心位于TBB低值中心后方的梯度大值区内。[结论]该研究为此类短时暴雨的预报、预警提供借鉴。     

一次强风暴过程的雷达回波特征分析

[目的]分析2007年7月23日发生在长沙市境内的一次冰雹天气过程,为冰雹大风的短时临近预报提供基础。[方法]系统地分析雷暴和强对流天气产生的环境条件,并运用新一代天气雷达产品资料,揭示强风暴在不同的雷达产品中的一些特征。[结果]风暴低层前侧有入流缺口和有界弱回波区（BWER）、高层具有强回波悬垂结构、强回波区有中气旋（M）、风暴发展阶段垂直液态含水量VIL出现跃增。[结论]新一代雷达对超级单体风暴类天气的监测和分析更为精细。     

2005年4月20日苏北地区强对流天气过程诊断分析

利用地面常规观测资料、多普勒雷达探测资料、NCEP/NCAR(1°×1°)再分析资料,应用客观诊断分析方法对2005年4月20日发生在江苏中北部大范围的强对流天气过程进行分析。结果表明:这次强对流天气发生在东北冷涡影响的背景下,东北冷涡东移南下,冷涡后部强劲西北风急流与地面冷锋前西南风气流带来的高温高湿空气形成上层干冷、下层暖湿的不稳定层结,为强对流发生提供了有利的背景条件;高低空急流的耦合是这次强对流天气爆发的触发机制;强对流天气发生在能量锋区前沿的不稳定区内;多普勒雷达分析表明,线风暴上的多单体风暴和超级单体风暴造成了江苏中部雷暴大风、冰雹、龙卷等强天气,通过雷达径向速度识别中气旋或逆风区对雷暴大风的监测和预报有很好的指示意义,多普勒天气雷达垂直积分液体含水量可作为冰雹预警预报的一个重要参考指标。     

2017年7月14日鄂东局地风雹过程成因分析

从天气系统、物理量场、回波特征等方面对2017年7月14日鄂东发生的一次局地强对流风雹过程进行分析,结果发现,此次风雹天气是在副高外围高温高湿的不稳定环境下,低层水汽辐合、干层侵入和地面辐合共同触发生成多单体对流风暴,对流风暴的雷达回波表现出明显的后向传播特征.从预报角度来看,根据EC等数值预报产品分析14日风场日白天潜势条件较好,尤其在17:00,预报场在鄂东地区报出一个明显的水汽辐合区,具备了触发强对流的条件.     

2010年后汛期一次东风波雷雨大风天气分析

[目的]分析2010年后汛期一次东风波雷雨大风天气。[方法]利用常规观测资料、自动站资料、NCEP 1°×1°再分析资料和多普勒雷达反射率、径向速度资料,对2010年8月4～5日东风波雷雨大风天气过程进行了分析,研究了雷雨大风发生的环流形势、东风波风场和动力热力结构、多普勒雷达回波特征等。[结果]此次雷雨大风天气发生在深厚东风波槽前的东北风区域。发生时,副高位置偏北(脊线35°N),北支槽的东移迫使副高分裂成东西2环。东环副高西伸、鞍形场环流有利东风波生成发展。随着东风波发展西移,在其槽前影响区域,高空东风分量下传,使低空东北风显著加大,出现雷雨大风天气。雷雨大风发生的区域,中低层气流气旋式辐合,近地层反气旋式辐散,下沉运动明显;并具有中高层趋干冷、低层趋暖湿的热力结构。4日,超级单体风暴处在发展阶段,具有明显中气旋和钩状回波特征(中小尺度特征)。5日,广东中西部出现飑线和大风区、逆风区特征。中气旋、钩状回波和飑线、大风区、逆风区多普勒特征对雷雨大风短临预报具有指示意义。[结论]该研究揭示了一些对当地预报此类东风波雷雨大风有意义的信息。     

秦岭北麓一次暴雨天气在风廓线雷达资料中的分析

[目的]分析2011年8月15日西安市长安区一次暴雨天气中风廓线雷达资料的变化特征。[方法]利用固定式边界层风廓线雷达资料,根据当地的地理环境,着重分析2011年8月15日西安市长安区一次暴雨天气的降水前和降水期间的风廓线资料,研究降水前和降水期间多普勒雷达图、风廓线资料的变化特征。[结果]对流天气来临前,风的脉动变化较大,水平风在垂直方向上2 000 m左右高度出现正的垂直风速切变,降水前最大探测高度明显升高;长安边界层风廓线雷达可获得时间和空间分辨率较高的风廓线资料,其探测到的水平风场资料可清晰地监测大风天气的发生和变化过程。长安区地处秦岭北麓,地形因素是一个很重要的需要考虑的条件,雷暴大风分布与阶梯地形相一致。[结论]该研究为长安的强对流天气分析提供科学依据。     

山东西部连续强对流天气的多尺度资料对比分析

在常规观测资料基础上,结合NCEP再分析资料、风廓线雷达、多普勒雷达和卫星云图资料,对2016年6月13-14日山东省西部连续两次强对流天气进行分析.分析表明:(1)13日夜间对流强度较14日下午剧烈.两次强对流天气都是在高空冷涡的环流背景下产生的.高空为西北气流,低层存在暖湿平流输送,13日强对流天气由低层切变线和地面辐合线触发,14日由700 hpa弱冷空气触发.(2)强对流发生前都有一定的水汽输送和辐合,下暖湿上干冷,低层辐合,中高层辐散.0℃层高度在4000m左右,-20℃层高度在7000m附近.(3)强对流发生时雷达回波强度大于45dBZ,在1.5°仰角上雷达回波最高达60 dBZ以上,中层强回波区悬垂于低层弱回波区之上.垂直累积液态水含量(VIL)高达20 kg/m2,强回波区不断有中气旋生成.13日夜间有弓形回波,垂直累积液态水含量(VIL)高于14日.风廓线资料中强的垂直风切变和风向波动对强对流天气的发生时间有指示意义.(4)冰雹、大风等强对流天气发生在狭长的冷云区前部、对流云团前部和西南部的TBB梯度区上.     

广西中部一次特大暴雨过程雷达回波特征分析

[目的]分析2010年6月发生于广西中部的一次特大暴雨天气过程雷达回波特征。[方法]利用常规观测资料和自动站、多普勒雷达等资料,对2010年5月31日～6月1日发生在广西中部的一次特大暴雨过程进行了分析,重点分析了天气雷达观测资料的特征,试图揭示强降水过程雷达回波特征。[结果]这次特大暴雨过程经历了多单体风暴向MCS的演变过程,超级单体和"列车效应"的存在是特大暴雨产生的主要原因;多单体回波质心在移动过程中沿其移动逆向依次伸展是这次强降水过程得以维持的关键因素;回波平均强度与降水量有较好的对应关系,强回波长时间呈准静止状态是强降水产生的有利条件;在径向速度图上,中尺度辐合线、逆风区以及中气旋的存在是判断强降水产生并维持的重要依据;雷达风廓线能较好地反映各层风的配置状况,是判断高空槽是否过境的有效工具。[结论]该研究为短时、临近天气预报提供参考。     

桂林地区冰雹天气分析及预报研究

[目的]研究桂林地区冰雹天气及其预报方法。[方法]针对桂林地区的冰雹发生情况,结合桂林新一代多普勒天气雷达的观测资料,总结分析影响桂林地区冰雹的天气形势和雷达回波特征,探索冰雹天气的短时临近预报方法。[结果]桂林地区每年都会出现1～2次冰雹,冰雹发生受地形影响明显,地理分布极不均匀;时间分布比较集中,主要发生在春季,且多发生在下午到傍晚时分。新一代多普勒天气雷达探测冰雹十分有效,桂林地区冰雹的回波单体强度≥50 dBz,回波顶高≥10 km,垂直液态水含量≥40 kg/m2,常配合有中气旋,冰雹很强的时候,还会出现三体散射特征。冰雹的预报以短时临近预报为主。[结论]该研究为冰雹的预报、人工消雹和减灾防灾工作提供参考。     

呼和浩特一次春季冰雹过程的数值模拟

[目的]模拟呼和浩特一次春季冰雹天气的发展过程。[方法]利用三维积云数值模式,并结合实时雷达回波资料和地面降雹资料进行了对比分析,对呼和浩特一次冰雹天气的发展过程进行数值模拟。[结果]数值模拟发现,在冰雹云发展初期,低层辐合、高层辐散均较弱且辐散层高度较低（4.5 km）,Vor出现弱对称偶结构;在冰雹云发展成熟期,低层辐合、高层辐散加强且辐散层高度明显上升（9.5 km）,出现明显的Vor偶对称结构,Qg、Qt值迅速增加且Qt顶部抬升（10.5 km）。模式输出的最大上升气流速度Wm、散度Div、涡度的垂直分量Vor、霰的比含水量Qg、总比含水量Qt、地面固态降水量Rs与理论值、雷达回波和地面实况配合较好。[结论]该模式有能力模拟强对流云发展过程,可在人工影响天气业务工作中不断发展和应用。     

入冬以来最大一次降雪过程的多普勒雷达资料分析

[目的]分析2011年2月26日发生在承德市入冬以来最大的一次降雪天气过程的多普勒雷达回波演变特征。[方法]利用河北省承德市C波段多普勒雷达的反射率因子、径向速度、VWP产品,结合大尺度环流形势,对2011年2月26日发生在承德市入冬以来最大的一次降雪过程进行了分析,初步探讨了强降雪天气过程的多普勒雷达回波演变特征。[结果]降雪回波强度较弱,若有一定范围的30 dBz回波,且稳定少动,就有可能产生强降雪;暖平流加辐合、暖湿空气在低层浅薄的冷垫上爬升是这次降水形成的主要原因;"牛眼"结构的出现、低空急流的存在,为强降水的产生提供了源源不断的水汽;当垂直方向的风向发生改变且出现风速性辐散时,预示降水逐渐减弱并停止;暖平流与切变层的存在,是降水维持的重要原因。中层"ND"区域的出现、任意高度出现西北风预示着降水即将结束。[结论]该研究为强降雪的预报提供理论依据。