强对流天气中尺度分析-龙利民 共66页
强对流参数说明
强对流潜势预报系统各个参数说明(1)沙氏指数SI反映大气稳定状况的一个指数。
它定义为850hPa等压面上的湿空气团沿干绝热线上升,到达凝结高度后再沿湿绝热线上升至500hPa时所具有的气团温度Ts850与500hPa等压面上的环境温度T500的差值。
当SI<0时,大气层结不稳定,且负值越大,不稳定程度越大,反之,则表示气层是稳定的。
SI= T500- Ts850根据国外资料,SI与对流性天气有以下关系:SI〉-3°C发生雷暴的可能性很小或没有;0°C< SI<3°C有发生阵雨的可能性;-3°C< SI<0°C有发生雷暴的可能性;-6°C< SI<-3°C有发生强雷暴的可能性;SI<-6°C有发生严重对流天气(如龙卷风)的危险;(2)抬升指数LI气块从低层900m高度沿干绝热线上升,到达凝结高度后再沿湿绝热线上升至500hPa时所具有的温度Ts与500hPa等压面上的环境温度T500的差值。
当LI<0时,大气层结不稳定,且负值越大,不稳定程度越大,反之,则表示气层是稳定的。
LI=T500-Ts(3)有利抬升指数BLI把700hPa以下的大气按50hPa间隔分层,并将各层中间高度处上的各点分别按干绝热线上升到各自的凝结高度,然后分别按湿绝热线抬升到500hPa,得到各点不同的抬升指数,其中的负值最大者即为最有利抬升指数。
BLI<0时,大气层结不稳定,且负值越大,不稳定程度越大。
(4) K指数K指数的定义为:K=(T850-T500)+Td850-(T-Td)700其中T与Td分别表示温度与露点温度;下表500、700、850分别表示500、700与850hPa。
K指数计算式中第一项表示温度直减率,第二项表示低层水汽条件,第三项表示中层饱和程度。
因此K指数可以反映大气的层结稳定情况。
强对流天气中尺度分析-龙利民
中尺度强对流系统及其降水特征分析 中尺度强对流天气与暴雨预报的比较分析
气团
——主要指温度和湿度水平分布比较均匀的大 范围的空气团。在同一气团中,各地气象要 素的垂直分布(稳定度)几乎相同,天气现象 也大致一样。
其水平尺度可达几千km,垂直范围可达几km 到几十km,常常从地面伸展到对流层顶。
➢大气潜在不稳定差异 强对流是在中低层有较强的潜在不稳定条件下发生的;暴雨是在较弱潜 在不稳定条件下发生。
➢水汽垂直分布差异 强对流的发生要求湿层浅,上干下湿;暴雨要求湿层厚,上下都潮湿。
➢垂直切变差异 强对流要求垂直切变大,一般3-6×10-3s-1;暴雨要求垂直切变小,一
般1.3×10-3s-1。
➢ 锋的分类
冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋
✓ 冷锋 锋面在移动过程中,冷气团起主导作用,推动锋面向暖气团一侧移动。
✓ 暖锋 锋面在移动过程中,暖气团起主导作用,推动锋面向冷气团一侧移动。 暖锋多在东北和长江中下游活动,大多与冷锋联结在一起。
✓ 准静止锋 当冷暖气团势力相当,锋面移动很少。实际工作中一般在6小时内,锋 面位置无大变化的锋定为准静止锋。
流同样能够起到与低空急流相同强度的热力、动力作用而与中尺度低空急流可能 存在本质上的差异:
✓ 尺度不同
✓ 垂直结构不同(天气尺度低空急流与高空急流通过次级 环流形成藕合关系,目前没有发现中尺度急流存在这种 藕合关系)
✓ 形成机理不同:
---- 中尺度低空(或边界层)急流可能与局地水平温度梯度的 剧烈变化有关---例如地形热力不均匀、海陆强烈温差、 局地对流性强降水等等---常与局地强降水相伴随
中尺度强对流天气与暴雨预报的比较 分析
暴雨是由中尺度系统造成的
中尺度天气图分析技术规范(参考Word)
中尺度天气图分析技术规范分析高度:925hpa分析项目技术要求分析方式分析目的分析符号风低空急流当有2个以上连续测站风速超过12 m/s时,沿12m/s以上大风区的几何中心分析低空急流轴,并在急流轴上标注最大风速值。
人工分析判断低层的辐合区;综合湿度分析判断水汽输送条件;综合其它层的风场分析判断垂直风切变条件灰色显著流线当风速未达到低空急流的标准,但有风速明显比周围大的最大风带出现,且位于干湿气流区之间,或者位于切变线、靠近急流轴的位置时,分析显著流线,并在流线上标注最大风速值。
人工分析低空急流和辐合区的辅助分析灰色切变线(辐合线)当风场具有明显的风向切变时,沿风的交角最大(风向改变最大)的位置分析切变线。
当风场具有明显的风速辐合时,沿最大风速的前端分析辐合线。
人工分析判断低层的辐合区灰色温度等温度线以0℃为基准,每隔2℃分析等温线,如-2℃,0℃,2℃等。
在客观分析基础上进行人工订正确定温度脊红色温度中心分别标注暖、冷中心。
在客观分析基础上进行人工订正确定温度脊暖中心N,红色,冷中心L,蓝色温度脊从暖中心出发,沿等温度线曲率最大处分析温度脊。
人工分析判断低层增暖引起的不稳定;综合低空急流及其显著流线分析判断暖平流红色湿度等露点温度以0℃为基准,每隔2℃分析等露点温度线,如10℃,12℃,14℃等。
在客观分析基础上进行人工订正确定干线和湿区绿色等比湿线4-9月每隔2 g/kg分析等比湿线;其它月每隔 1 g/kg分析等比湿线。
在客观分析基础上进行人工订正确定干线和湿区绿色干线(露点锋)当相邻两站的露点温度相差10℃以上时,沿湿度梯度最大处分析干线(露点锋)。
人工分析判断水平干湿分布不均匀引起的大气不稳定。
当有显著流线自干线(露点锋)的干区一侧吹向湿区时,强对流天气易发生灰色等温度露点差线以1 ℃为基准,每隔2 ℃分析等温度露点差线,如1 ℃,3 ℃,5 ℃在客观分析基础上进行人工订正确定湿舌绿色湿舌当温度露点差(T-Td)小于或等于5℃, 或相对湿度(RH)超过70%时,分析湿舌人工分析判断低层的显著湿区;综合低空急流和显著流线判断水汽输送条件绿色850hpa风低空急流当有2个以上连续测站风速超过12 m/s时,沿12m/s以上大风区的几何中心分析低空急流轴,并在急流轴上标注最大风速值。
西藏拉萨市一次强对流天气过程中尺度及预报失误分析
农业灾害研究2020,10(6):93-96,102西藏拉萨市一次强对流天气过程中尺度及预报失误分析奚 凤,代华光,余燕群,卓 玛,丹增诺布,旦增冉珍西藏自治区气象局气象台,西藏拉萨 850000摘要 利用常规气象观测资料、区域自动站资料、FY—4卫星云图资料、拉萨多普勒雷达资料,对2020年7月9日20∶00发生在拉萨及其周边的异地强对流天气的环流背景、动力和热力条件、中尺度系统和雷达特征进行了分析,并进行数值预报检验以及预报失误原因分析。
结果表明:(1)夏季预报中,需要多考虑较有利的大尺度环流背景下激发的中小尺度系统的发生发展;(2)此次拉萨强降水为高空槽东移过程中携带的冷空气与低纬度低压前的西南暖湿气流在拉萨上空交绥的过程中激发了中尺度对流系统,中尺度对流系统的强度和移动路径以及地面辐合线是预报此次强降水、局部大雨落区的关键因素;(3)数值预报产品虽已成为天气预报日常业务中的重要参考资料,但西藏强降水多是由中小尺度系统以及地形因素引起的,因此预报能力有较大误差;(4)多普勒雷达组合反射率以及卫星云图的发展变化对西藏短时强降水系统的发生发展提供重要参考;(5)对于强降水的预报,数值预报很难报出落区和量级;(6)低空强烈的水汽辐合是暴雨发生的主要原因,暴雨发生前的不稳定能量为暴雨的发生提供有利的热力条件。
拉萨位于高原东坡(河谷地带),有地形的阻挡和加热作用,是大气不稳定能量聚集地。
关键词 青藏高原;强对流;不稳定能量;预报失误;位涡中图分类号:P458.2;P412.25 文章标识码:A 文章编号:2095–3305(2020)06–093–04DOI:10.19383/ki.nyzhyj.2020.06.043青藏高原地区的环境变化对高原以及周边其他地区人类的生存环境和经济发展可产生非常重要的影响。
许多学者从气候特征、大尺度环流分类、物理量诊断和数值模拟等方面对青藏高原边缘地区发生的暴雨做了大量的研究工作,为提高暴雨的预报水平打下了坚实的基础[1~18]。
2017年4月广西北部一次强对流天气中尺度分析
2017年4月广西北部一次强对流天气中尺度分析
陆秋霖;黄荣;农孟松;翟丽萍;刘日胜
【期刊名称】《气象研究与应用》
【年(卷),期】2017(038)002
【摘要】利用常规探测资料、多普勒天气雷达资料等对2017年4月20-21日发生在广西北部的一次强对流天气进行中尺度分析,对其雷达特征及强对流形成的原因进行分析和研究.结果表明:此次强对流天气是受南支槽、切变线和地面冷空气的共同影响产生的,存在上干冷、下暖湿的不稳定层结,地面辐合线配合西南气流的加强触发不稳定能量,在雷达图像上有中层径向辐合、“列车效应”等信息,对强对流监测有较好的指示意义.
【总页数】4页(P18-21)
【作者】陆秋霖;黄荣;农孟松;翟丽萍;刘日胜
【作者单位】玉林市气象局,玉林,537000;广西区气象台,南宁,530022;广西区气象台,南宁,530022;广西区气象台,南宁,530022;广西区气象台,南宁,530022
【正文语种】中文
【中图分类】P458.2
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4.青藏高原东侧边坡地区一次强对流天气过程中尺度分析 [J], 万占鑫; 肖万有; 乔戈; 任桂萍; 马宁
5.河南省一次致灾强对流天气的中尺度分析 [J], 王金兰;陈红霞;段中夏;乔雨
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中国短时强对流天气的若干环境参数特征分析
中国短时强对流天气的若干环境参数特征分析中国短时强对流天气的若干环境参数特征分析摘要:短时强对流天气是一类突发剧烈的天气现象,对人类活动和社会经济带来严重影响。
通过对中国短时强对流天气的若干环境参数进行分析,可以更好地理解其形成机制和发展规律,并为天气预警和防灾减灾工作提供科学依据。
本文通过对中国短时强对流天气的环境参数特征进行分析,发现了其在华东地区的常见特征,并探讨了其与环流系统和地形的关系。
关键词:短时强对流天气;环境参数;特征分析;华东地区;环流系统;地形一、引言短时强对流天气是气象灾害中的重要组成部分,以其突发性、剧烈性、短时性和局地性等特点,给人类社会活动和经济发展带来了巨大的不利影响。
因此,对短时强对流天气的形成机制和发展规律进行深入研究,可以为天气预警和防灾减灾提供重要依据。
二、方法和数据本文以中国短时强对流天气的环境参数为研究对象,通过获取和分析大量的气象观测数据和模拟数据,揭示其特征和影响因素。
具体的环境参数包括:温度、温度递减率、湿度、湿度递减率、风速、风向、气压等。
三、短时强对流天气的环境参数特征1. 温度特征短时强对流天气的温度特征表现为:低层温度相对较高,上升运动引起的对流开展最为活跃,暖湿气流垂直运动,利于云团的产生和发展。
2. 湿度特征在短时强对流天气过程中,湿度是影响其形成和发展的重要因素。
湿度特征表现为:较高的湿度与稳定层和不稳定层的结合,以及较大的湿度递减率,有利于对流云团的发展。
3. 风速和风向特征短时强对流天气的风速和风向特征表现为:较高的风速和明显的风速递减率,以及风向的变化。
这些特征往往与局地地形和环流系统有关。
四、环流系统和地形对短时强对流天气影响的分析短时强对流天气的形成离不开环流系统和地形的影响。
例如,在华东地区,常常出现夏季大陆性高压和海洋性低压相互作用的强对流天气过程。
此外,地形的起伏和山脉的屏障作用也会导致短时强对流天气的发生和变化。
五、结论与展望通过本文对中国短时强对流天气的若干环境参数特征的分析,可以得出以下结论:1. 短时强对流天气的温度、湿度、风速和风向等环境参数特征对其形成和发展具有重要影响。
中尺度天气分析技术在强对流天气预报中的应用2
空间构建
以08时54511探空构建 11时54513,54514,54516的探空
大风(风速?17m/s)区,
内容提要
引言
中尺度天气的天气图分析技术 中尺度天气的客观分析技术 中尺度分析技术的业务应用 展望
发展基于“配料法”的客观物理量诊断 产品
利用“配料法”的思路,通过动力热力特征物理量 的诊断,
分析中尺度对流系统发生发展的几个基本条件
■ 水汽(RH PWAT等 ) CAPE CIN等) ■ 抬升 (FG等) 1KM 3KM等) ■ 不稳定 ( LI KI ■ 垂直风切变 (SHR_0SHR_0-
2010年3月5日
08时实况物理量诊断
NWP预报11-23时物理量演变 CAPE: PWAT:阴影 BLI:
强对流实况
24h强对流天气 11/09/08:00_11/10_08:00 强降水(园点) 20mm/h:兰色 30mm/h:橙色 50mm/h:红色
2009年11月9日
RUC_GRAPE
2009年6月14日08时 实况中尺度天气图分析-地面、925hPa
2009年6月14日08时 实况中尺度天气图分析-综合
2009年6月14日 天气实况与分析综合图
2009年6月14日 天气实况和地面辐合线演变-华东
图 6 2009 年 7 月 23 日 20 时地面天气图 Fig.6 Surface chart at 2000 LST 23 July 2009 等露点温度线, 显著升压线, 冷锋, 冰雹区, ?20mm) 。 暖锋, 雷暴区, 等温度线, 显著流线, 过去 6h 冷锋, 显著降压线, 辐合线, 过去 6h 暖锋, 短时强降水区(1h 降水
cref09110900Z_08
关于强对流天气预报的信息化分析
关于强对流天气预报的信息化分析摘要近几年,灾害性天气变得愈来愈频繁,愈来愈剧烈,对我国工农业生产和人民生活造成很大不利影响。
作为天气预报的重要组成部分之一,强对流天气是较为复杂、难以预测且影响广泛的恶劣天气,到达地面常常伴随雷电、大风、短时强降水等灾害性天气,造成严重的气象灾害。
因此,我国的气象工作者还要针对这方面的问题,加强研究,提高自身的业务能力,明确强对流天气发生前的机制,并掌握预报工作的要点,提高强对流天气分析和预报能力。
关键词强对流;天气预报;几点思考前言强对流天气是发生在对流云系或单体对流云块中,在气象上属于中小尺度天气系统。
这种天气的水平尺度一般小于200公里,有的仅有几公里。
这种天气破坏力很强,它是气象灾害中历时短、天气剧烈、破坏性强的灾害性天气。
1 强对流天气的特点强对流天气是气象学上所指的发生突然、移动迅速、天气剧烈、破坏力极大的灾害性天气,主要有雷雨大风、冰雹、龙卷风、局部强降雨等。
强对流天气发生于中小尺度天气系统,空间尺度小,一般水平范围大约在十几公里至二三百公里,有的水平范围只有几十米至十几公里。
其生命史短暂并带有明显的突发性,约为一小时至十几小时,较短的仅有几分钟至一小时。
强对流天气来临时,经常伴随着电闪雷鸣、风大雨急等恶劣天气,致使房屋倒毁,庄稼树木受到摧残,电信交通受损,甚至造成人员伤亡等[1]。
2 关于强对流天气预报方法2.1 配料法为主的强对流潜势预报方法在强对流预报中,引入对强对流形成关键物理因子的诊断分析,优于常用的天气分型方法,如在实际预报中,实际天气形势与典型天气型不一致时仍可能出现强对流,这是因为天气形势的演变只是为强对流的形成提供大尺度的背景,而强对流是否发生取决于其形成的内在物理机制。
陶诗言先生将这种基于暴雨等强对流天气物理机制认识基础上,通过分析关键物理因子互相配合和演变过程的预报方法形象概括总结为“配料法”。
2.2 T-lnP图分析T-lnP图对于强對流天气的分析具有良好的指示意义,一般K指数大于35℃,层结就相当不稳定。
中国东部夏季中尺度对流系统和中尺度对流涡旋的特征的开题报告
中国东部夏季中尺度对流系统和中尺度对流涡旋的
特征的开题报告
中尺度对流系统和对流涡旋(MCSs)是一种在中国东部夏季经常发生的重要天气现象。
它们通常表现为一系列的雷暴云团,持续几个小时甚至一整天,为当地带来大雨、冰雹、强风等极端天气,对农业、交通运输等活动造成严重影响。
本研究将探讨中国东部夏季MCSs的形成和演变机制,以及它们的空间分布、时间变化和特征。
具体研究内容包括:
1. 利用全国多站点自动气象站的观测数据和雷达数据,对中国东部夏季MCSs进行统计分析,得到它们的时空分布特征、季节分布特征、持续时间等基本特征。
2. 利用中尺度数值模式和气象学理论,分析MCSs的发生机制、演变过程和天气效应。
探讨地形、水汽输送、锋面、热力和动力等因素对MCSs的影响。
3. 对MCSs中的对流涡旋进行识别和分类,并分析它们的特征和形成机制。
探讨对流涡旋与MCSs之间的相互作用和影响。
预期研究成果包括:
1. 揭示中国东部夏季MCSs的形成和演变机制,对地方政府和公众提供天气预警和防灾减灾决策支持。
2. 建立MCSs的识别方法和分类体系,为雷达观测和数值预报提供技术支持。
3. 研究典型MCSs事件及其形成机制,为深入探讨短时强降水和严重天气形成机理提供理论支持。
河西走廊中部连续两次强对流天气对比分析
甘肃科技G ansuSci enceandTechnol ogy第39卷第8期2023年8月V ol .39N o.8A ug.20231引言强对流天气是指直径超过2cm 的冰雹、超过17m /s的对流性直线型阵风、任何级别的发生在陆地上的龙卷和超过20m m /h的短时强降水[1]。
其中,冰雹是甘肃省主要灾害性天气之一,危害程度仅次于旱灾,位居气象灾害第二[2],强对流天气引发的灾害已严重威胁人民群众的生命财产安全[3]。
强对流天气发生于中小尺度天气系统,空间尺度小,生命史短,但突发性强,天气剧烈,并常伴有狂风、骤雨,对农业生产和人民生命财产安全造成的破坏性极大,提高强对流天气的短时临近预报预警准确率,能有效预防或减轻其带来的危害,这也是预报业务中的重点和难点,近年来国内强对流天气业务预报水平已得到显著提升[4]。
张掖市地处甘肃省西北部,河西走廊中段,处于青藏高原与内蒙古高原的过渡地带,南枕祁连山,北依合黎山、龙首山。
河西走廊雷暴的发生往往伴随着其他天气现象,包括阵雨、大风、扬沙、沙暴和冰雹等,最多伴随的天气现象为阵雨,概率超过55%,其次是大风和扬沙[5]。
河西走廊夏季冰雹天气是仅次于干旱、大风沙尘暴的高影响灾害性天气,强对流天气的精准预报具有极大难度[6]。
文章利用常规气象观测资料、卫星云图、雷达图及Ecm wf _t hi n数值模式,对2021年6月6日和8日河西走廊中部连续两次出现的强对流天气过程进行对比分析,完善一些短时量化指标判据,从而在强对流天气的短时临近预报预警中起到积极的作用,由此为防灾减灾提供更为可靠的参考依据[7]。
2天气实况及灾情2021年,河西走廊中部强对流天气频繁,冰雹次数达近五年之最。
共出现强对流20次,冰雹天气3次,仅6月6日和8日河西走廊中部连续两次出现强对流天气过程,所辖6个县区都出现了不同程度的雷雨大风或冰雹天气,其中6月6日下午河西走廊中部出现一次雷暴大风、冰雹、短时强降水天气,14时40分—16时先后在肃南裕固族自治县、临泽县、高台县局部地方出现冰雹天气,冰雹最大直径约1~2cm ,出现在临泽县丹霞地质公园,16时—17时高台县罗城镇常丰村1小时降水量11.9m m ,达到河西地区短时强降水标准(1小时降水量≥10.0m m );共计78站出现大风,最大风速出现在甘州平山湖(27m /s ,10级),其中7级大风29站,8级大风35站,9级大风11站,10级大风3站。
天气学分析诊断:第八章 大气稳定度的分析
用位温做判据比用温度更科学,可进 行某区域的稳定度的诊断分析:
1 静力稳定度
2. 判据2——位温随高度的变化
T
(1000)
ARd c pd
p
1 1 T A Rd
z T z
c pd
( T Ag )
z
T z
c pd
z
T
( d
)
1 p p z
z
T
( d
)
z
0
不稳定层结
判 0 中性层结 据 z
1、稳定度参数——(1)A指数
综合反映大气静力稳定度与整层水汽饱和程度的物理量,其 单位为℃,量级为10-1-101,表达式为:
A
T850
T500
T
Td
850
T
Td
700
T
Td
500
A值越大,表明大气越不稳定或对流层中下层饱和程度越高 对降水越有利。(各地区指标不同)
2 大气对流参数
1、稳定度参数——(1)A指数
• 这种大范围的升降运动常是由天气系统引起。 • 整层气层升降会导致大气温度直减率和湿度垂
直分布的变化,从而使气层的稳定度发生变化, 导致强烈对流或者相反使气层更稳定
1 静力稳定度
上湿下干气层
不符合 一般气 层特点
对流性稳定
1 静力稳定度
上干下湿气层
对流性不稳定
位温 干绝热守恒 相当 位温 干、湿绝热守恒
TT= T850+Td850-2T500
2 大气对流参数
2.能量参数——(1)CAPE指数 对流有效位能:
Cape代表由层结曲线和状态曲线相交的正面积区, 体现了 不稳定能量的大小。值越大,越不稳定; 强CAPE范围能较好反映暴雨产生的大致区域 暴雨后,CAPE锐减。
一次强对流天气的中尺度对流系统和雷达回波特征分析
一次强对流天气的中尺度对流系统和雷达回波特征分析作者:方鹏曾妮李佳佳胡建龙来源:《农业灾害研究》2019年第06期摘要利用FY-2F卫星TBB资料、多普勒雷达资料及常规气象观测资料等,对2018年3月30日发生在安顺的一次強对流天气进行分析。
结果表明,此次过程的中尺度对流系统是由3个对流单体合并生成,其伸展高度较高,发展强盛,生命史在8 h左右,当云顶亮温TBB50 dBZ的强回波伸展到-20℃层高度以上,预示着产生强冰雹的可能性大。
关键词强对流;弓形回波;中尺度对流单体中图分类号:P458.12 文献标识码:A 文章编号:2095-3305(2019)06-067-02DOI: 10.19383/ki.nyzhyj.2019.06.023Analysis on Mesoscale Convective System and Radar Echo Characteristics of a Strong Convective WeatherFANG Penget al(Puding County Meteorological Bureau,Puding,Guizhou 562100)Abstract By using the data of FY-2F satellite TBB,Doppler radar and conventional meteorological observation,a severe convective weather in Anshun on March 30,2018 was analyzed.The results showed that the mesoscale convective system in this process was formed by the combination of three convective monomers,with high extension height,strong development and a life history of about 8 hours. When the cloud top bright temperature (TBB) was less than -48℃,it was possible to generate strong convective weather. Bow echo indicated the coming of thunderstorm and gale. There were bounded weak echo areas in the lower layer,strong echo overhang in the upperlayer and strong echo with the reflectivity over 50 dBZ extending above -20℃ in the upper layer,which indicated the possibility of producing strong hail.Key words Strong convection;Bow echo;Mesoscale convective cell强对流天气具有发生突然、移动迅速、天气剧烈等特点,常给人们的生产生活、农业生产等带来严重的损害,因此有大量的气象科研者对各种强对流天气的特点和成因等进行分析。
强对流天气监测预警指标综述
大冰雹识别和临近预报
大冰雹是指降落到地面时直径≥2 Cm的冰雹。
冰雹识别指标
(1)冰雹云的最大反射率因子值≥ 45 dBZ (C波段雷达为40 dBZ),而且都是高悬回波。 强反射率因子高度≥ -20℃层高度 或H45dBz≥H0+2.9(km);
(2)高悬回波下存在宽阔的弱回波区或有界弱回波 区,是最有效的冰雹预警指标之一;
低高 层压 切脊 变内 型部
高压(脊)内部并非都是晴好天气,在水汽和辐合条件好的地 方也可能产生强降水。
500 hPa在高压(脊)控制下(涡度为负值),只要散度场表现为 高空强辐散,低空弱辐合,又具备不稳定层结且有水汽供应, 则同样可能产生局地短历时强降雨天气。
形势特征
(1)500 hPa为高压(脊)控制; (2)对流层低层有切变线等低值系统; (3)对流层低层有明显的水汽供应; (4)对流层中低层有冷空气侵入造成对流不稳定。 这种形势下常常容易漏报强降水,需要仔细分析对流层中下层的影响系 统、水汽供应和不稳定条件。
(7)冰雹云总是存在底层辐合、顶层辐散,但是由 于雷达观测本身的局限性,不一定能观测到风暴 顶层辐散;
(8)冰雹发生概率指数POH虽然空报率高,但是 它基本概括了冰雹个例,可以作为一个起报条件;
冰雹指数HI(Hail Index),HI是风暴反射率因子廓线的垂直 热力权重积分,包括冰雹概率POH、强冰雹(直径≥1.9 mm)概率 POSH和最大可能的冰雹尺寸SMEH。POH和POSH是根据0℃和-20℃层 以上的反射率积分量来判断冰雹潜势。POSH是利用-20 ℃层以上 45 dBz反射率因子的垂直积分量。
同部位,均有冰雹产生,特别是涡后西北气
流下,中低层冷平流形成的对流不稳定造成
多尺度资料在强对流天气预报中的应用
多尺度资料在强对流天气预报中的应用[摘要]:气象灾害大多是由于自然因素造成,是人类无法防治无法避免的。
随着近年来越来越多的气象灾害伴随着大量的人员伤亡,让人惋惜,同时严重的气象灾害往往容易直接给国民经济带来很大损失。
鉴于强对流气象灾害对于国民经济的损失巨大,很有必要采取更好的措施对于强对流天气进行预测,多尺度资料在强对流天气的预报中正好能发挥十分积极的作用。
本文将对各种强对流气象灾害进行介绍,并且分析其带来的国民经济损失,并且探讨多尺度资料在强对流天气预报中的应用。
[关键词]:强对流天气多尺度资料预报一、我国强对流气象灾害概况1.干旱、洪涝灾害我国幅员辽阔,地理面积广阔,然而在我国领土范围内南北两地的气候差异是较大的。
一直以来,南方降雨都较为充沛,而北方经常面临着降雨量不够,干旱少雨的气候环境。
由于这样的气候环境影响,经常发生南方产生洪涝灾害而北方却干旱缺水,虽说南水北调工程对于这样的情况有一定程度的缓解,但南水北调的水资源多用于生活用水,对于农业灌溉需要的大量水源仍然是北方区域的难题。
2.低温冷冻及高温酷暑灾害低温冷冻伤害通常是指农作物在生长发育期间,在重要的成长阶段遭遇比实际要求低的气温状况,使得农作物出现发育迟缓、生长缓慢等现象,严重时会造成农作物大量减产。
在我国的南方范围,很多城市每年夏天都会遭受时间长温度极高的一段十分难耐的日子,尤其是长江中下游地区这种情况发生的更多,正因为如此,南京、武汉、重庆等城市素有“火炉”之称。
随着温室效应的影响,全球气温还在不断升高,这使得这种酷暑的情况还在不断加强。
3.台风灾害我国是世界上少有的遭受台风最严重的国家之一,台风过境,对于城市的摧毁以及对于人员的伤亡难以想象。
在我国的沿海城市,例如江浙地带,还有台湾、香港等海港城市,从每年的6月开始会陆续有台风登陆,台风席卷的地带,会以极快的速度迅速对当地的房屋车辆、路面上的公共基础设施造成无法逆转的摧毁,同时还会造成很大的人员伤亡。
2017年4月广西北部一次强对流天气中尺度分析
2017年4月广西北部一次强对流天气中尺度分析陆秋霖;黄荣;农孟松;翟丽萍;刘日胜【摘要】利用常规探测资料、多普勒天气雷达资料等对2017年4月20-21日发生在广西北部的一次强对流天气进行中尺度分析,对其雷达特征及强对流形成的原因进行分析和研究.结果表明:此次强对流天气是受南支槽、切变线和地面冷空气的共同影响产生的,存在上干冷、下暖湿的不稳定层结,地面辐合线配合西南气流的加强触发不稳定能量,在雷达图像上有中层径向辐合、“列车效应”等信息,对强对流监测有较好的指示意义.【期刊名称】《气象研究与应用》【年(卷),期】2017(038)002【总页数】4页(P18-21)【关键词】大风;短时强降水;中层径向辐合;列车效应【作者】陆秋霖;黄荣;农孟松;翟丽萍;刘日胜【作者单位】玉林市气象局,玉林,537000;广西区气象台,南宁,530022;广西区气象台,南宁,530022;广西区气象台,南宁,530022;广西区气象台,南宁,530022【正文语种】中文【中图分类】P458.2强对流天气包括冰雹、雷暴、大风、短时强降水等,是广西主要气象灾害之一,它对人们生命财产安全造成了严重的威胁。
由于强对流天气具有生命史短、局地性强等特点,故其预报难度很大。
国内许多学者[1-7]通过常规高空、地面观测资料等对强对流天气进行了中尺度分析,对其环流背景及形成原因进行了分析和研究。
农孟松[8]等对广西一次飑线大风天气进行跟踪及监测预警,发现雷达图上中层径向辐合、反射率因子核心和中层风速大值区降低对地面大风有较好的指示意义。
本文利用常规高空、地面观测资料及雷达资料等,对2017年4月20日20时—21日20时广西北部的一次强对流天气进行中尺度分析,探讨强对流天气雷达回波演变特征及其发生发展的环境场和触发条件,以期为今后此类天气过程的短临预警工作提供一些有益的帮助。
2017年4月20 日20时—21日20时,受南支槽、切变线和地面冷空气的共同影响,广西北部出现了一次短时强降水,同时伴有雷暴大风、局地小冰雹等强对流天气,造成了树木倒伏、局地内涝、山体滑坡等次生灾害。
天气学分析 中尺度天气分析
图5.7 1959年7月3日0~11时冷锋及 图5.8一个中系统连续演变图 中低压中心的每小时位置图(数字表示时间)
图5.9 1962年6月8日一次飑线过程中气压扰动量的分布图
图5.10 雷达回 波的时 间剖面 图
三、中系统气压扰动置随时间和空间的演变图 从气压自记曲线上将中系统加以平滑,可得“未受扰动 气压自记曲线上将中系统加以平滑, 气压自记曲线上将中系统加以平滑 可得“ 气压”。未受扰动气压与实际气压之差即为气压扰动量。 气压 。未受扰动气压与实际气压之差即为气压扰动量。 将各站的气压扰动按其出现时间的先后描绘在一张图上 描绘在一张图上, 描绘在一张图上 便可清楚地表现出中系统演变 中系统演变的情况。例如图5.9是1962 中系统演变 年6月8日苏北一次飑线过程中,当飑线经过各地时产生的 气压扰动的演变图。从上可以看到飑线由北向南自低压中 飑线由北向南自低压中 心向外传播的情况。 心向外传播 四、雷达回波分析图 雷达资料在中分析中极为重要。通常的分析方法是制作 雷达回波的动态图或时间剖面图等。 雷达回波的动态图或时间剖面图 图5。10是一张雷达回波时间剖面图。图中⊙表示雷达 站(相对于回波的)位置,圆弧线表示90海里范围。图中 每隔1分钟的雷达回波都是相对于该时刻的雷达站的位置 而填上的。这种图形象地表示了雷达回波的连续演变情况 。
三、地面气压场的分析 将订正的记录以及用时空转换方法而作出的空间气压分布一起 订正的记录以及用时空转换方法而作出的空间气压分布一起 填在中尺度天气图上后,配合风的记录即可进行地面气压场分析。 填在中尺度天气图上后,配合风的记录即可进行地面气压场分析。 等压线一般每间隔 .5或lhPa画一条 间隔0. 或 画一条,在分析等压线时,要特别重视 间隔 画一条 气压梯度,而不是气压的数值。对某些有特别强或特别弱的气压梯 气压梯度 特别强或特别弱的气压梯 度的地带可以用点线标出。关于历史连续性 历史连续性较好的高、低压(脊、 高 低压( 历史连续性 及气压跳跃线等系统要仔细地加以分析。 槽)及气压跳跃线等系统要仔细地加以分析。 四、地面风场的分析 地面图上的风记录,并不全是海平面上的风记录。因风的记录 风的记录 未经高度订正,地形也有影响,与海平面气压场的梯度不完全适应 未经高度订正,地形也有影响 梯度不完全适应 。在海拔相差不太大,平原地区分析等风向线、流线、切变线等。 分析等风向线、 分析等风向线 流线、切变线等。 五、云的分析 地面观测中的云量、云状记录 云量、 云分布图进行分析。在云 云量 云状记录也可作成云分布图进行分析 云分布图进行分析 分布图上可以用不同颜色或阴影区分别表示高、中、低云 用不同颜色或阴影区分别表示高、 低云的分布并 用不同颜色或阴影区分别表示高 标注各区域中的主要云状 主要云状。图上还可分析等云量线, 每隔 成画一 等云量线, 主要云状 等云量线 每隔2成画一 条,并标上“多”或“少”区。借连续几个时刻的云图分析,就可 连续几个时刻的云图分析, 连续几个时刻的云图分析 以研究云系统演变 云系统演变的规律。例如,图5.5(a)、(b)分别是1962年 云系统演变 6月8日14时及20时的云系分布图,显示了一条飑线的云系特点以及 发展的过程。
强对流天气中尺度分析-龙利民
短时强对流局地暴雨:是指日降水量≥50mm,相邻站数≤2, 且1小时最大降水量≥10mm,整个降水过程中降水持续时间 ≤6小时并伴有雷暴活动的暴雨过程(新—1小时最大降水量 ≥20mm)。
中尺度强对流系统
与气压相对应——中尺度低压(或负变压中心)
飑中系统(雷暴高压、飑线、 飑线前低压、尾流低压) 与风场相对应——气旋性辐合中心 辐合线 切变线
冷锋——抬升、锋面坡度大、 雨带窄位于锋后 暖锋——爬升、锋面坡度小、 雨带宽位于锋前
锋面两侧地面风向变化
冷锋——西北风转西南风 暖锋——东南风转西南风
穿过锋面的垂直廓线
温度廓线——逆温 风廓线——暖锋东南转西风, 风向随高度顺时针转变(反气旋 式,暖平流);冷锋西北风转西 南风,风向随高度逆时针向转 变(气旋式,冷平流)
大 气 科 学 辞 典
干线
——水平方向的湿度不连续线。 穿过干线,地面强水平露点梯度可达5℃/km 以上; 干线的一侧是暖而干(湿)的空气,另一侧是 暖(冷)而湿(干)的空气;
干线附近是强对流天气最容易发生的地区!
锋
度向冷区倾斜,这样的等温线密集带通常称为锋区
——天气图上温度梯度大而窄的区域,如果它又随高
急流
急流的一般概念:急流是一个在水平方向和垂直 方向风速切变都很大的强风带区。
低空急流—即对流层低层的急流。其中一部分和暴雨、
飑线、龙卷等强对流天气有联系。急流轴附 近风速的水平切变和垂直切变很大。黄河流 域到华南850、700hPa雨季常出现。通常是 500hPa短波槽、西太平洋副热带高压脊以及 低层东伸的西南倒槽等系统共同作用的结果。 目前国内定义850hPa风速达到12m/s或以上的 区域算作急流区。 离地面600~800m的强西南风带。
中尺度天气分析技术在强对流天气预报中的应用1
识别环境场条件
天气型识别
天气图 (主观)
中尺度对流系统发生发 展的必要条件: 水汽 不稳定 抬升 垂直风切变
动力热力条件诊断
物理量诊断 (客观) 探空图分析 (主客观)
内容提要
引言
中尺度天气的天气图分析技术 中尺度天气的客观分析技术 中尺度天气分析技术的业务应用 展望
Chart_500(09.06.14.08) & TBB(09.06.14.08-17)
2不稳定条件:低层和中层的温度及其温度递减率、 变温
3抬升条件:中低层切变线(辐合线)、低层干线 (露点锋)、高低空急流 4垂直风切变条件:高、中、低空急流
分析物理量场:风场(3\4)、温度场(2)、湿度场 (1)、变温(2)、温度递减率(2)、变高(3)
分析等压面:对流层低层、中层和高层 (东部 925 850 700 500 200hPa)
• 湿度场:干线(露点锋)
干舌 湿舌、显著湿区
500hPa分析
• 风场:中空急流
切变线(辐合线) 显著流线
• 温度场:冷槽(温度槽)
24(12)h 变温
• 湿度场:干舌 • 高度场:变高
200hPa分析
• 风场:高空急流
急流核 显著流线
地面分析
中尺度抬升条件:
地面锋 风、温度、气压、湿度、天气区、云覆盖等水 平不连续分布造成的中尺度边界线(辐合线、干 线、出流边界等)
850hPa(925hPa)分析
• 风场:低空急流
切变线(辐合线) 显著流线
• 温度场:暖脊(温度脊)
T850-T500大值区
• 湿度场:干线(露点锋)
湿舌、显著湿区
700hPa分析
一场强对流暴雨的中尺度分析
一场强对流暴雨的中尺度分析作者:庄革富蒋荣复曾文慧来源:《安徽农业科学》2014年第12期摘要根据自动站观测资料、卫星云图以及新一代天气雷达资料,结合高低空流场以及各种物理参数的变化等,对2012年5月15日福建省仙游县出现的午后强对流暴雨大风等中尺度天气过程进行诊断分析。
结果表明,此次强对流暴雨的流场垂直分布比较一般;低层虽有较强的SW气流,但尚未达到急流程度;500 hPa也没有前倾槽,但200 hPa有比较强的辐散气流;高低空湿度垂直分布有利于对流不稳定天气的产生,低层湿度大,高层湿度小,上干下湿,层结不稳定;从各种物理参数值看,5月14日20:00测站沙氏指数、对流有效位能Cape及假相当位温等大部分物理参数均有利于强对流天气的产生。
关键词强对流;暴雨;中尺度;诊断分析中图分类号S161.6文献标识码A文章编号0517-6611(2014)12-03663-04作者简介庄革富(1963- ),男,福建仙游人,工程师,从事短时和短期天气预报、台风暴雨天气和强对流天气预报等研究。
受南支槽东移、中低层切变线南压以及低层SW急流等共同影响,2012年5月15日福建省仙游县出现了强对流天气,当日14:00~15:00部分乡镇雷电交加、狂风暴雨。
境内金建、鲤城、榜头、九鲤湖和常太等1 h雨量达30 mm以上,分别为30.3、30.3、72.0、69.2、40.7 mm。
与此同时,金建和盖尾还分别出现8~9级雷雨大风,其中金建瞬间极大风速达22 m/s的偏西大风为最大,盖尾瞬间极大风速18 m/s偏东大风为次之。
当日过程降水量九鲤湖达80.9 mm,为最大,榜头77.9 mm为次之。
此次强对流暴雨的特点是时间短促、时空分布极为集中,强风暴呈东北—西南向线性排列,从莆田市的奥柄、常太到仙游县的九鲤湖、榜头、鲤城、金建,象一条线划过,强降水带主要在仙游县境内。
笔者利用当日自动站资料、卫星云图及新一代天气雷达资料,结合高低空流场及各物理参数的变化等,对此次中尺度天气过程进行诊断分析,试图揭示此次过程的某些内在特征,以期为今后此类强对流暴雨预报提供某种借鉴。
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高、低空急流的作用
• 低空急流在暴雨过程中发挥了非常重要的作用,但不是暴雨 发生的必要条件 低空急流在暴雨过程的主要作用体现在——
水汽输送作用 造成热力不稳定增长(低空暖、湿平流)---热力不稳定的增长,
有利于对流的发生 急流顶端强烈的水平辐合运动,造成水汽辐合和上升运动---
低空急流轴高度越低,这种上升动力作用越强 低空急流造成低空垂直切变增强---有利于对流的发展与维持 • 在某些特定环境下,一支远没有达到低空急流强度的显著气
高空急流—通常定义为200hPa风速达到30m/s以上
区域。急流区中,水平风速很大,尤其以急流轴 处为最大;风的水平切变和垂直切变也很强;顺着 急流中气流的方向,在急流轴的右侧为反气旋式切 变,左侧为气旋式切变。 高空急流作用——抽风、通风
急流与暴雨的关系
黄淮流域持续性暴雨时期, 高空急流对暴雨作用的示意图
风场特征 一般情况下,锋面附近气流是辐合的,地面锋线也是气流 的辐合线。
湿度场特征 锋面附近露点温度差异比温度差异显著。
锋面天气
冷锋——抬升、锋面坡度大、 雨带窄位于锋后
暖锋——爬升、锋面坡度小、 雨带宽位于锋前
锋面两侧地面风向变化
冷锋——西北风转西南风 暖锋——东南风转西南风
穿过锋面的垂直廓线
基本概念
中尺度强对流系统及其降水特征分析 中尺度强对流天气与暴雨预报的比较分析
气团
——主要指温度和湿度水平分布比较均匀的大 范围的空气团。在同一气团中,各地气象要 素的垂直分布(稳定度)几乎相同,天气现象 也大致一样。
其水平尺度可达几千km,垂直范围可达几km 到几十km,常常从地面伸展到对流层顶。
根据等压面上高空冷暖平流的性质可以确定锋的类型。 一般来讲,等压面上锋区内有冷平流,则地面所对应为 冷锋;有暖平流则地面对应是暖锋。若无平流或弱的冷 暖平流,而地面锋区在24小时内又移动很少,则可定为 静止锋。
气压场特征 锋区处于低压槽中。
变压场特征 对于冷暖锋来说皆有锋前的变压代数值小于锋后的变压代 数值。静止锋两侧的变压相差很小。
——在急流轴的左前方形成正涡度区,产生辐合上升运动;
——急流轴上的南风脉动可以触发其下游暴雨的产生;
——不仅给暴雨区输送水汽,同时还提供了暴雨产生的热力和 动力条件,甚至在暴雨的生成和触发机制方面都起着不可 忽视的作用;
——对大雨形成的水汽条件来说,西南气流是很重要的,其位 置和活动与副热带高压的季节位置及短期进退很有关系。
气团的分类 地理分类法
北极气团、热带气团、赤道气团等 热力分类法
根据气团温度与气团所经过的下垫面温度 对比来划分。 暖气团 冷气团
我国境内出现的气团多为变性气团
我国冬、夏气团
天气系统
——指具有一定的温度、气压或风等气象要素空间结 构特征的大气运动系统,是大气中引起天气变化的 各种尺度的系统。一般多指温压场和风场中的一些 系统,如大气长波、气旋、反气旋、锋面、台风、 龙卷等;以空间气压分布为特征组成高压、低压、 高压脊、低压槽。
强对流天气中尺度分析 (一)
武汉中心气象台 龙利民 2019.10.23 上午
教学内容:
强对流天气的构成要素 中尺度分析 强对流天气分析的基本步骤和流程
教学要求:
熟练掌握强对流天气的构成要素 理解强对流天气预报的两种基本方法: ——传统的流型辨识方法和配料法 掌握强对流天气分析的基本步骤和流程
主要内容
流同样能够起到与低空急流相同强度的热力、动力作用而造 成暴雨
• 天气尺度低空急流或超低空急流与中尺度低空急流可能 存在本质上的差异:
锋的分类
冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋
冷锋 锋面在移动过程中,冷气团起主导作用,推动锋面向暖气团一侧移动。
暖锋 锋面在移动过程中,暖气团起主导作用,推动锋面向冷气团一侧移动。 暖锋多在东北和长江中下游活动,大多与冷锋联结在一起。
准静止锋 当冷暖气团势力相当,锋面移动很少。实际工作中一般在6小时内,锋 面位置无大变化的锋定为准静止锋。
关注
低空急流轴上: 中尺度扰动——风的切变; 风的脉动——风速突然增大,下游发生强降水
中(间)尺度急流: 大尺度急流带中的强风速中心, 日变化不明显,是暴雨和强对流 的结果。
注意大尺度急流带附近个别站的大风。
地面气压下降,低空急流核经过。源自 低空急流对暴雨发生发展的作用
——输送低层暖湿气流,并使形成对流性不稳定层结的区域;
温度廓线——逆温 风廓线——暖锋东南转西风, 风向随高度顺时针转变(反气旋 式,暖平流);冷锋西北风转西 南风,风向随高度逆时针向转 变(气旋式,冷平流)
急流
急流的一般概念:急流是一个在水平方向和垂直 方向风速切变都很大的强风带区。
低空急流—即对流层低层的急流。其中一部分和暴雨、
飑线、龙卷等强对流天气有联系。急流轴附 近风速的水平切变和垂直切变很大。黄河流 域到华南850、700hPa雨季常出现。通常是 500hPa短波槽、西太平洋副热带高压脊以及 低层东伸的西南倒槽等系统共同作用的结果。 目前国内定义850hPa风速达到12m/s或以上的 区域算作急流区。 离地面600~800m的强西南风带。
锢囚锋 暖气团、较冷气团和更冷气团(三种性质不同的气团)相遇时先构成两个 锋面,然后其中一个锋面追上另一个锋面,即形成锢囚。
锋面附近气象要素场特征
温度场特征 锋区内温度水平梯度远比其两侧气团中大。等压面上等 温线相对密集,锋区走向与地面锋线基本平行。等压面 上等温线越密集,水平温度梯度越大,锋区越强。
大 气 科 学 辞 典
干线
——水平方向的湿度不连续线。 穿过干线,地面强水平露点梯度可达5℃/km 以上; 干线的一侧是暖而干(湿)的空气,另一侧是 暖(冷)而湿(干)的空气;
干线附近是强对流天气最容易发生的地区!
锋
——天气图上温度梯度大而窄的区域,如果它又随高 度向冷区倾斜,这样的等温线密集带通常称为锋区 。所谓锋区,就是密度不同的两个气团之间的过渡 区。少数情况下也可表现为温度差异很小,而水汽 含量差异特别大。