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。     

山东西部连续强对流天气的多尺度资料对比分析（英文）

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4 000 m左右,-20℃层高度在7 000 m附近。(3)强对流发生时雷达回波强度大于45d BZ,在1.5°仰角上雷达回波最高达60 d BZ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。     

宿迁地区2021年4月30日风雹天气的特征分析

利用MICAPS常规资料、雷达数据以及FNL再分析数据,分析了2021年4月30日宿迁地区一次风雹过程,得出以下3个结论：（1）此次强对流过程的主要环流背景是高层深厚的东北冷涡稳定少动,冷涡底部的前倾槽带来强盛的西北急流,低层西到西南气流输送暖湿空气。地面辐合线是对流过程中重要的触发条件,地面气旋的东移南下在强对流的移动过程中起着重要的作用。（2）此次强对流过程宿迁地区水汽条件差,不稳定层结特征明显,垂直风切变条件好,低层辐合,高层辐散的环境条件以及长时间的强上升运动,使得宿迁地区强对流活动是干对流,出现雷暴、大风和大冰雹。（3）在雷达图上,高耸的强回波、反射率因子和VIL的大值以及中尺度涡旋都是此次冰雹关键的预警特征。     

龙口市一次强对流天气过程分析

本文利用常规高空资料、地面实况资料和雷达资料,从天气形势、物理量场和雷达回波变化特征等方面对2020年5月23日发生在龙口市的一次冰雹天气过程进行了分析。结果表明:此次降雹过程主要是在冷涡横槽和地面气旋的共同影响下发生的;充足的水汽条件,上干冷下暖湿的不稳定层结条件以及低层辐合、高层辐散动力条件是强对流天气产生的基础。可充分利用冰雹天气在雷达反射率和VIL图上的明显特征来做临近的预报预警服务。     

2019年2月20-21日三明市强对流天气过程分析

利用常规气象观测资料、多普勒雷达资料对2019年2月20—21日福建省三明市强对流天气过程形成机制进行分析。结果表明,此次强对流天气过程以雷雨大风和冰雹为主,属于暖区降水,降雹类型为暖平流强迫型。西南急流为此次强对流过程提供水汽、不稳定能量,低层辐合系统对强对流触发和维持有重要指示作用。对流云团回波特征明显,出现钩状回波、“V”型缺口和三体散射长钉。此次风暴单体强质心位于0℃与-20℃高度,利于雹胚发展,但对大冰雹增长不利。     

“2020·3·26”强对流天气过程技术总结

利用常规气象观测资料、NCEP分析资料以及雷达资料等,对2020年3月26日发生在浙江省绍兴市柯桥区一次强对流天气过程进行分析。结果表明：此次强对流天气发生在500 hPa、700 hPa和850 hPa三层的槽前,受深厚的西南气流控制。此配置的典型特征是随着低槽的东移,使得傍晚前后柯桥区附近上空有槽后的中空急流,对流风暴发生后,中空急流将干冷空气向对流风暴发生区输送,增强了大气层结的对流不稳定度和气流辐合,有利于对流向高空发展,是槽前出现对流风暴的重要条件。在此次强对流天气过程中,不稳定的能量条件、水汽条件以及动力条件均非常适宜。此外,雷达对此次强对流天气的监测起到了十分重要的作用,通过对雷达图的不间断监控,对提前判断强对流天气的发展和发布预警信息十分重要。     

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.     

2012年春季铜川市一次强对流天气过程诊断分析

利用常规气象资料对2012年4月23日发生在铜川市的一次春季强对流天气过程进行诊断分析。分析结果表明:这次强对流天气的落区与低层暖湿区配合较好,低层辐合中层辐散高层再辐合相互耦合加剧了低层水汽抬升凝结潜热的释放,为强对流天气的产生提供了有利条件,高层的冷平流和低层的低涡切变对此次对流天气的触发具有重要作用;对流天气发生前对流层中低层的显著增温是此次春季强对流天气的发生前的显著特征。     

一次豫东暖区暴雨特征分析

利用常规气象资料、数值预报产品、卫星云图和雷达回波等观测资料,从环流特征、影响系统、物理量场等方面,对2016年7月19—20日豫东地区一次暴雨特征进行分析。结果表明,此次暴雨主要有暖区对流降水造成,范围广,强度大,主要影响系统有副热带高压、低涡、切变线和低空急流等。动力条件有低层正涡度增大,辐合加强,有利于上升运动。西南和东南急流提供充沛水汽,暖云层和湿层厚,层结不稳定,降水效率高,雨强大。云图表现为斜压叶状云系,雷达为多单体涡带状回波。     

2008年初低温雨雪天气特征分析

2008年1月中旬～2月初,湖北荆州市经历了一次历史罕见的持续低温降雪天气过程,通过对这次的低温雨雪过程的天气特征、物理量场和多普勒雷达回波分析,期望为今后的预报中对降雪预报提供一定参考。分析表明,旺盛的西南急流,强的垂直风切变,高层辐散与低层辐合的配置,提供了降雪区的上升运动与水汽的辐合;强冷空气维持,逆温层结构决定了降水的性质,而中高纬度稳定的阻塞形势和中低纬度平直环流和南支多波动,使雨雪天气持续。     

固原“8.25”冰雹天气过程诊断分析

[目的]研究固原市一次冰雹天气过程。[方法]综合利用常规观测数据、数值预报产品和和天气雷达资料等,分析了固原市2011年8月25日一次强对流冰雹天气过程。[结果]高空冷块、低层暖温气流和低空切变线是这次天气的主要影响系统。低层辐合、高层辐散、旺盛的上升运动以及低空暖气流和水汽供给为冰雹天气的发生发展提供了极为有利的动力条件。冰雹指数(HI)是预报(固原)冰雹天气的有效的雷达指标。反射率因子和VIL与冰雹天气关系较密切。[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。     

吉林省盛夏最强的一次雷暴大风天气分析

利用高（低）空观测数据、多普勒雷达等相关资料,从天气背景、热力条件、水汽分布、能量场分布特征、不稳定度参数特征等方面,分析了2006年7月13日吉林省盛夏最强的一次雷暴大风天气过程的形成机制.结果表明,这次雷暴大风天气是由飑线造成的,低空增温、增湿与对流层中层干侵入的相互作用下使得对流风暴发展旺盛,下沉气流外流,导致地面出现强风;多普勒雷达提供的反射率因子及径向速度图能有效监测雷暴大风,反射率因子回波为带状或线状,在径向速度图上有大风区和中层径向速度辐合,风场上有明显的垂直切变,这些指标对大风预报有较好的指示意义.     

2013年2月一次雷暴伴降雪天气过程分析

利用常规气象观测资料、ECMWF 0.5°×0.5°的6 h再分析资料和多普勒天气雷达探测资料,综合分析了2013年2月18日夜间至19日凌晨发生在江淮地区的雷暴伴降雪天气过程。结果表明,高层低槽东移、中层在江淮之间有切变线东移南压,低层以及地面为冷高压控制,是此次雷暴伴降雪天气过程发生时的天气背景;此次雷暴是在稳定的层结下产生的,不再满足不稳定层结这一雷暴发生的三要素之一。中层有较强的西南急流带,急流带随着系统的南移而向南收缩,其辐合带南移的速度快于急流向南收缩的速度,雷暴主要发生在急流的北侧边缘附近的辐合带内,辐合位于800 hPa以上的气层内,主要位于650～600 hPa。此次雷暴过程中,近地层和中层出现了相反的冷暖平流交替,雷雨发生时段,近地层为冷平流控制,850 hPa以上暖平流迅速加强,这也导致在中层出现了较强的上升气流,暖平流和上升气流的突然加强为雷暴的发生提供了动力触发条件;西南急流为降水地区提供了良好的水汽输送环境,另外,对流的发展、强烈的上升运动使得水汽向高层输送,整个中高层均有较为充足的水汽,为对流提供了较好的水汽条件。此次雷暴伴降雪天气过程中,对流回波的强度较弱,为30～35 dBz,顶高较低,大部分回波低于6 km,且干湿层边界明显。     

2019年3月岳阳一次强对流天气过程的成因分析

整理分析岳阳2019年3月20—21日常规天气观测资料、NECP再分析数据,结合多普勒天气雷达资料及产品,应用天气学、雷达气象学方法对此次强对流天气过程的背景及环境场条件进行分析。结果表明,前期不稳定能量积聚,19—20日地面倒槽发展,南风强盛,岳阳市前期地面升温明显,最高气温达到28℃以上;500 hPa中高纬为多波动型,湖南处于槽前西南气流控制下,850 hPa四川、贵州交界处有低涡形成,中低层切变移动影响岳阳,为此次强对流过程提供了动力条件;地面冷空气南下,斜压锋生,触发对流发展;中低空西南急流建立,来自孟加拉湾的强盛的水汽输送与持续的水汽辐合,为此次强对流过程提供了充沛的水汽供应和动量输送,同时也大大加强了低层上升运动的形成,为降水的发生发展提供了动力与热力条件;此外,垂直上升运动的大值区与强对流发生时段对应较好,K指数、沙氏指数及对流不稳定能量CAPE已达到岳阳出现强对流和短时暴雨指标;在强对流预报中,不仅要考虑大尺度环流及特征物理量,也要考虑地形对降水及强对流天气的影响。     

淮安市一次初春冰雹过程分析

利用数值预报产品的诊断、卫星云图以及多普勒雷达资料,从冰雹形成机制、动力及热力条件入手,分析了2010年2月28日淮安市出现的一次初春冰雹过程,从中寻找一些突发灾害性天气过程发生的规律、特点,为今后出现类似的天气过程提供预报依据,积累工作经验。结果表明:前期近地面层迅速回暖,在充足的水汽条件配合下,当大气环流配置产生了一定的触发机制后,容易产生此次罕见的强对流天气过程。有利于冰雹产生的物理机制是位于-25～-10℃等温线之间的对流有效位能(CAPE)值较大,有垂直风切变,0℃层距离地面的高度适中。由于冰雹天气过程生消时间短,危害程度大,因此雷达回波图是短时天气预报的重要工具。经分析,冰雹天气产生时,回波云中存在60 dBz以上的回波单体,而且回波区出现的特征是典型的冰雹回波特征,这是判别有否冰雹天气的重要指标。     

2016年8月23-24日青海省河南县强降水天气诊断分析

利用常规观测资料、Micaps、卫星云图、多普勒雷达资料等,从环流背景、物理量、卫星云图、雷达回波等方面,对2016年8月23—24日青海省河南县出现的一次短时强降水天气进行分析,探讨造成此次强降水的主要成因。结果表明,在588 dagpm线副高控制范围内高湿高温状态下,冷暖空气的汇合以及切变辐合造成了此次对流不稳定;在具备充分水汽供应的条件下,垂直方向上低空辐合、高空辐散的配置为此次降水提供了动力条件。对流旺盛、雷达强回波带过境的地方会造成强降水。     

2015年7月29—31日山东地区强降水过程的诊断分析与数值模拟

[目的]为深入探讨山东地区夏季强降水的原因和机理,给暴雨模拟及预报分析提供有价值的参考,[方法]利用常规观测资料和WRF模式对2015年7月29—31日山东地区一次典型强降水过程进行诊断分析和数值模拟。[结果]结果表明：(1)此次过程是由东移的西风槽和低层的切变、低涡共同作用造成的,系统的位置及移动路径与降雨区的位置及移动非常一致。(2)WRF模式能较好的模拟出此次过程的天气形势,雨带的位置和范围与实际情况基本一致。(3)分析850 hPa水汽通量和水汽通量散度垂直剖面,可见两个水汽来源,西南急流左侧有切变和低涡,强的低层辐合配合较大的水汽通量,存在强烈的水汽辐合,大量水汽持续辐合上升,为此次大暴雨提供了充足的水汽。[结论]此次过程是山东省汛期比较典型的强降水天气,高低空系统配置和不稳定条件非常有利于强对流天气的发展。WRF模式高时空分辨率的模拟结果弥补了常规观测资料和再分析资料时空分辨率方面的限制,有助于更好地分析和理解此次强降水过程。