气象学报
氣象學報
기상학보
ACTA METEOROLOGICA SINICA
2013年
2期
209-227
,共19页
吴芳芳%俞小鼎%张志刚%周小刚%韦莹莹
吳芳芳%俞小鼎%張誌剛%週小剛%韋瑩瑩
오방방%유소정%장지강%주소강%위형형
超级单体%苏北地区%环境条件%雷达回波特征%强对流天气
超級單體%囌北地區%環境條件%雷達迴波特徵%彊對流天氣
초급단체%소북지구%배경조건%뢰체회파특정%강대류천기
Supercell-storms%Northern Jiangsu%Environmental conditions%Radar echo characteristics%Severe convective weather
利用江苏3个探空站、5部CINRAD/SA型多普勒天气雷达、地面常规与加密自动站等观测资料,分析2005-2009年苏北地区72个超级单体风暴发生的环境条件和多普勒天气雷达回波特征.探空和地面资料分析表明,苏北地区超级单体风暴可以产生在差别相当大的环境条件下:强降水超级单体通常产生在对流有效位能较高和垂直风切变中等的环境下,经典超级单体更多地产生在对流有效位能较高和垂直风切变较强环境下;产生大冰雹和(或)雷暴大风的超级单体,无论是经典还是强降水型超级单体,其环境特征均为0℃层、-20℃等温线高度较低,850-500 hPa温差较大,低层露点不高;产生龙卷特别是F2级以上强龙卷超级单体环境特征常常表现为低层(0-1 km)垂直风切变大、850-500 hPa温差相对较小、抬升凝结高度低、低层露点高,这类超级单体在产生龙卷的同时也常常伴有短时强降水甚至极端短时强降水.多普勒天气雷达资料分析表明,苏北地区超级单体具有持久的中气旋、回波墙和有界弱回波区或弱回波区结构,可以产生大冰雹、龙卷、短时强降水和下击暴流等强对流天气;超级单体的类型主要有经典超级单体、强降水超级单体以及强降水超级单体组成的复合风暴.经典超级单体一般为孤立风暴,中气旋多数情况下位于其右后侧(相对于风暴移动方向),低层有明显的钩状回波和入流缺口,入流缺口之上存在宽大的有界弱回波区,其上有强反射率因子组成的风暴核,最强的反射率因子可达75 dBz;强降水超级单体前侧有入流缺口和旁边粗胖的凸起部分与中气旋相伴,与经典超级单体的钩状回波在形态上区别明显,同样存在有界弱回波区或弱回波区,中气旋环流中有明显的降水回波;强降水超级单体组成的复合风暴内中气旋一般位于其前侧,主要结构与强降水超级单体相似,生命史较长.超级单体结构属性分析表明,绝大多数情况下,苏北地区超级单体风暴的最大反射率因子为55-76 dBz,基于单体的垂直累积液态水含量(VIL)为35-90 kg/m2,垂直累积液态水含量超过60 kg/m2时风暴有可能产生大冰雹,特别是在4-6月,冰雹直径随着垂直累积液态水含量的增大而增大,因此,垂直累积液态水含量季节性高值可以用来辨别产生大冰雹的超级单体;绝大多数情况下,中气旋旋转速度大于15m/s,直径在3-10 km,持续时间超过40 min;中气旋的底越低,直径越小,产生龙卷的可能性越大.
利用江囌3箇探空站、5部CINRAD/SA型多普勒天氣雷達、地麵常規與加密自動站等觀測資料,分析2005-2009年囌北地區72箇超級單體風暴髮生的環境條件和多普勒天氣雷達迴波特徵.探空和地麵資料分析錶明,囌北地區超級單體風暴可以產生在差彆相噹大的環境條件下:彊降水超級單體通常產生在對流有效位能較高和垂直風切變中等的環境下,經典超級單體更多地產生在對流有效位能較高和垂直風切變較彊環境下;產生大冰雹和(或)雷暴大風的超級單體,無論是經典還是彊降水型超級單體,其環境特徵均為0℃層、-20℃等溫線高度較低,850-500 hPa溫差較大,低層露點不高;產生龍捲特彆是F2級以上彊龍捲超級單體環境特徵常常錶現為低層(0-1 km)垂直風切變大、850-500 hPa溫差相對較小、抬升凝結高度低、低層露點高,這類超級單體在產生龍捲的同時也常常伴有短時彊降水甚至極耑短時彊降水.多普勒天氣雷達資料分析錶明,囌北地區超級單體具有持久的中氣鏇、迴波牆和有界弱迴波區或弱迴波區結構,可以產生大冰雹、龍捲、短時彊降水和下擊暴流等彊對流天氣;超級單體的類型主要有經典超級單體、彊降水超級單體以及彊降水超級單體組成的複閤風暴.經典超級單體一般為孤立風暴,中氣鏇多數情況下位于其右後側(相對于風暴移動方嚮),低層有明顯的鉤狀迴波和入流缺口,入流缺口之上存在寬大的有界弱迴波區,其上有彊反射率因子組成的風暴覈,最彊的反射率因子可達75 dBz;彊降水超級單體前側有入流缺口和徬邊粗胖的凸起部分與中氣鏇相伴,與經典超級單體的鉤狀迴波在形態上區彆明顯,同樣存在有界弱迴波區或弱迴波區,中氣鏇環流中有明顯的降水迴波;彊降水超級單體組成的複閤風暴內中氣鏇一般位于其前側,主要結構與彊降水超級單體相似,生命史較長.超級單體結構屬性分析錶明,絕大多數情況下,囌北地區超級單體風暴的最大反射率因子為55-76 dBz,基于單體的垂直纍積液態水含量(VIL)為35-90 kg/m2,垂直纍積液態水含量超過60 kg/m2時風暴有可能產生大冰雹,特彆是在4-6月,冰雹直徑隨著垂直纍積液態水含量的增大而增大,因此,垂直纍積液態水含量季節性高值可以用來辨彆產生大冰雹的超級單體;絕大多數情況下,中氣鏇鏇轉速度大于15m/s,直徑在3-10 km,持續時間超過40 min;中氣鏇的底越低,直徑越小,產生龍捲的可能性越大.
이용강소3개탐공참、5부CINRAD/SA형다보륵천기뢰체、지면상규여가밀자동참등관측자료,분석2005-2009년소북지구72개초급단체풍폭발생적배경조건화다보륵천기뢰체회파특정.탐공화지면자료분석표명,소북지구초급단체풍폭가이산생재차별상당대적배경조건하:강강수초급단체통상산생재대류유효위능교고화수직풍절변중등적배경하,경전초급단체경다지산생재대류유효위능교고화수직풍절변교강배경하;산생대빙박화(혹)뇌폭대풍적초급단체,무론시경전환시강강수형초급단체,기배경특정균위0℃층、-20℃등온선고도교저,850-500 hPa온차교대,저층로점불고;산생룡권특별시F2급이상강룡권초급단체배경특정상상표현위저층(0-1 km)수직풍절변대、850-500 hPa온차상대교소、태승응결고도저、저층로점고,저류초급단체재산생룡권적동시야상상반유단시강강수심지겁단단시강강수.다보륵천기뢰체자료분석표명,소북지구초급단체구유지구적중기선、회파장화유계약회파구혹약회파구결구,가이산생대빙박、룡권、단시강강수화하격폭류등강대류천기;초급단체적류형주요유경전초급단체、강강수초급단체이급강강수초급단체조성적복합풍폭.경전초급단체일반위고립풍폭,중기선다수정황하위우기우후측(상대우풍폭이동방향),저층유명현적구상회파화입류결구,입류결구지상존재관대적유계약회파구,기상유강반사솔인자조성적풍폭핵,최강적반사솔인자가체75 dBz;강강수초급단체전측유입류결구화방변조반적철기부분여중기선상반,여경전초급단체적구상회파재형태상구별명현,동양존재유계약회파구혹약회파구,중기선배류중유명현적강수회파;강강수초급단체조성적복합풍폭내중기선일반위우기전측,주요결구여강강수초급단체상사,생명사교장.초급단체결구속성분석표명,절대다수정황하,소북지구초급단체풍폭적최대반사솔인자위55-76 dBz,기우단체적수직루적액태수함량(VIL)위35-90 kg/m2,수직루적액태수함량초과60 kg/m2시풍폭유가능산생대빙박,특별시재4-6월,빙박직경수착수직루적액태수함량적증대이증대,인차,수직루적액태수함량계절성고치가이용래변별산생대빙박적초급단체;절대다수정황하,중기선선전속도대우15m/s,직경재3-10 km,지속시간초과40 min;중기선적저월저,직경월소,산생룡권적가능성월대.