广东省一次强对流天气分析

[目的]研究广东省一次强对流天气过程。[方法]利用常规气象观测资料和多普勒雷达资料,着重从天气形势、物理量场及雷达回波等方面,对2011年4月17日广东省一次强对流天气过程的发生发展、触发机制、环流特征、雷达回波演变结构进行诊断分析,并探讨了此次过程预报预警服务存在的问题及对策。[结果]锋前气流涡旋、切变线附近的辐合涡旋是这次超级单体的触发因子;850和500hPa明显的西南气流为超级单体的发展提供了有利的水汽条件;逆温层的存在与多地区出现冰雹有很大的关系。进一步证明了超级单体初生地在广西柳州附近是珠江三角洲地区东移系统中的一种;此次强对流天气过程中的超级单体初生时为活跃的多个小对流单体紧密组合,发展期≥50 dBz的回波合并成单一的块状,成熟期强反射回波区明显逆转,移向沿西江河谷走,过了肇庆东北山地进入平原时移速明显加快;该超级单体成熟期时间约2 h左右。[结论]该研究为今后类似的天气过程提供可靠的预报依据,以及为预警服务系统的建设提供可行性的论据。     

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。     

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。     

重庆“5·6”强对流过程诊断分析

2010年5月6日凌晨重庆发生一次强对流过程,该过程造成了雷暴、冰雹和大风等强烈天气。利用常规资料、多普勒雷达资料和1°×1°NCEP再分析资料,对这次强对流过程进行诊断分析。结果表明,850 hPa暖舌和700 hPa冷空气是此次强对流天气过程的环流背景;低能舌叠加在高能舌之上,导致对流不稳定,地面中尺度锢囚锋和975 hPa辐合线的辐合上升运动触发对流不稳定能量释放,产生强对流;低层正涡度和辐合带对应的非常好,低层辐合、上层辐散有利于强对流的产生和发展;850～200 hPa有较强垂直风切变,特别是低层和高层有较强的垂直切变,中层有微弱的切变,更有利于强对流的发展和维持;雷达回波分析发现,造成重庆大风冰雹灾害的为超级单体。     

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。     

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。     

大连市一次冰雹天气诊断分析

利用常规气象资料和大连多普勒雷达资料,从天气背景、温度对数压力图和雷达反射率因子演变特征方面对2009年10月13日大连北部地区的冰雹天气过程进行分析。结果表明,此次冰雹天气发生在500hPa冷温槽前部,因500hPa冷槽转竖触发低层切变线而形成。冰雹发生前大气有不稳定能量和水汽输送条件。中低空切变线加剧了大气层结不稳定,促进不稳定能量的释放,产生冰雹天气,高低空急流配合为强对流发展提供了动力条件。多普勒雷达资料分析表明,强对流天气由多个对流单体组成,发展强盛时有钩状和V形缺口等特征,强回波区50～60dBz。     

南通市一次罕见大冰雹天气的成因分析

使用地面高空观测资料、NCEP6h再分析数据和CINRAD/SA雷达观测资料,对2009年6月14日发生在江苏省南通地区的一次强对流天气的环流形势、大气稳定度、雷达回波特征进行了分析。结果表明,此次冰雹发生在东北低涡建立起的沿海槽后大尺度背景下,500hPa的冷空气覆盖在中低层暖空气上,为冰雹、雷雨大风等强对流天气的出现提供了有利条件。从雷达回波上分析得知,引起这次强对流天气的风暴具有超级单体风暴的特征,西北边和东南边出现2条明显的出流边界和悬垂结构的特征;对流层中低层较强的垂直切变和合适的冻结层高度也成为了有利于降雹的条件。     

广州市南沙区一次强对流天气成因分析

利用天气实况图、自动站资料、多普勒天气雷达及风廓线雷达分析2011年4月17日影响广州市南沙区的一次强对流天气过程的成因。结果表明:环流系统和中尺度影响系统配合较好,多普勒雷达观测到弓形回波和超级单体风暴是这次强对流天气的主要影响系统,而风廓线雷达测得的温度及风向风速资料可以监测边界层能量堆积情况及水平风的垂直切变等现象,值得预报员关注,以提前做好预报预警工作。     

一次超级单体风暴三维结构及回波特征量分析

[目的]研究2005年5月30日甘肃中部一次超级单体风暴三维结构及回波特征量。[方法]利用兰州CINRAD/CC多普勒雷达监测资料,对2005年5月30日发生在甘肃中部一次罕见的超级单体风暴三维结构特征进行分析,试图揭示青藏高原东北侧出现超级单体风暴的三维结构及其回波特征指标,以寻找这次出现罕见大冰雹的原因。[结果]这次大范围强风暴是在蒙古冷涡、低空急流、地面冷锋共同作用下造成的。主体回波发展成熟时期,在反射率因子图上,低层风暴左前方呈现明显的倒＂V＂字型结构,右后侧呈现典型的钩状、＂人＂字型回波特征;低层有界弱回波区（穹隆）与高层强回波悬垂体相对应;强反射率因子区超过60 dBz;相应的径向速度图上呈现一个弱中气旋。VIL的跃增特性可作为判断冰雹增长开始的指标之一,几乎所有VIL密度≥4.00 g/m3的风暴对于判断降大冰雹（直径≥20 mm）的可能性比VIL具有更明显的指示意义。[结论]该研究为强对流天气的临近预报和人工防雹提供参考。     

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。     

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。     

一次超级单体的雷达回波特征分析

利用万州和重庆两部多普勒天气雷达,对2010年5月6日凌晨重庆地区出现的强对流天气中一个造成严重灾害的风暴进行了分析。结果表明,该风暴具有超级单体特征,在反射率因子上出现了三体散射、有界弱回波（BWER）、悬挂回波,相应的径向速度图上出现了逆风区和中层径向辐合（MARC）;另外,液态垂直累积含水量（VIL）跃增,三体散射、中层径向辐合等多普勒雷达回波特征均可为大风冰雹临近预警提供有价值的信息。     

2种生境下红砂枝系构型特征

[目的]探究不同生境下红砂的枝系构型特征,并分析红砂植物构型对其生存的外在环境变异的适应策略。[方法]以荒漠地区超旱生小灌木红砂(Reaumuria soongorica)为研究对象,选择兰州九州台和张掖临泽2个样点,结合统计检验和分形理论的方法,通过分枝率、分枝长度、分枝角度、枝径比指标来研究2种生境下红砂的枝系构型变异特征。[结果]兰州九州台红砂和张掖临泽红砂的总体分枝率和逐步分枝率差异均不显著,兰州九州台红砂总体分枝率略大于张掖临泽红砂,逐步分枝率呈现出兰州九州台红砂略小于张掖临泽红砂。兰州九州台红砂各级分枝枝长均显著长于张掖临泽红砂,且兰州九州台红砂和张掖临泽红砂枝条伸展能力从第1级到第4级呈相对减弱趋势。兰州九州台红砂和张掖临泽红砂的分枝角度差异显著,总体上兰州九州台红砂各级分枝角度显著大于张掖临泽红砂,从1级到4级分枝角度呈明显减小趋势,角度均小于90°。兰州九州台红砂各级枝径比显著高于张掖临泽红砂,即兰州九州台红砂的承载力显著高于张掖临泽红砂。[结论]研究结果为深入了解红砂内部结构及其对环境的生态适应性提供了理论依据。     

以一次飑线过程为例对多普勒天气雷达资料适用性分析

利用常规资料和多普勒资料,对2008年9月7日的一次较长生命史飑线过程进行综合分析,对多普勒雷达几个产品的适用性进行初步探讨。结果表明,在雷暴单体发展各个阶段,从雷达观测数据上可以分析出系统流场以及环境风场,两者相互影响会在雷达回波上显示特殊的配置形势。这种在大面积正速（负速）区里嵌套一小块数值均匀的负速（正速）区的配置经常被误判为中气旋,实际上这是由于在对流系统中层发生的径向辐合而产生的。在适当仰角的速度图（V26）上迭加风暴追踪信息（58STI）,便于分析出风暴的发展阶段。通过对风暴追踪信息产品在单体发展的各个阶段上的预报准确性探讨,以及一些其他产品的适用性研究,并将结论利用于短时预报和诊断分析上,以期提高目前短时预报的水平。