14雷暴的结构和天气
中国天气复习[学习]
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中国天气复习第九章低纬环流系统一、名词概念：1.旋衡风：当空气运动轨迹曲率和风速较大时，气压梯度力与离心力相平衡的空气运动。
2.副热带高压：出现于对流层中、下层，位于大洋上的暖性高压按惯例称为副热带高压。
（其形成以动力原因为主）3.南压高压：夏季出现在青藏高原及邻近地区上空的对流层上部的大型高压系统。
4.赤道/热带辐合带：是南北半球两个副热带高压之间气压最低、气流汇合的地带。
（分为信风带和无风带）5.东风波：副高南侧对流层中下层，常存在一个槽或气旋性曲率最大处，呈波状形式自东向西移动，出现在东风带中，称为东风波。
6.赤道反气旋：南半球的东南信风越过赤道后，受地转偏向力的作用，发生反气旋性弯曲，转变为西南风。
在适当条件下，可以加强发展，形成反气旋中心，这反气旋中心称为赤道反气旋。
7.热带云团：热带地区直径达4个纬距以上的白色密蔽云区，称为热带云团。
8.台风：发生在热带海洋上空具有暖中心结构的强烈气旋性涡旋，伴有狂风暴雨，造成严重灾害。
二、问答题：1. 中、低纬度大气运动的重要差别？答：①低纬度地转参数f很小，不满足地转风关系。
天气尺度系统具有非地转特征，行星尺度运动具有准地转特征。
与中高纬地区相比，热带流场的变化显得更为重要。
②低纬度的地区凝结潜热效应对垂直运动和散度场具有显著影响。
2. 低纬度地区系统的运动满足什么关系？（分为天气尺度和次天气尺度）答：低纬度地区天气尺度系统运动都满足压能风平衡的关系，而次天气尺度系统具有旋衡风的特征，旋转中心始终对应着动力位势低值区。
3. 西太副高的概括、结构特征和形成机制？答：（1）概括：常年存在，稳定少动的暖性深厚系统。
夏季副高强大，范围广，冬季强度减弱，范围缩小。
（2）结构特征：①温度场，有暖区，暖中心与高压中心不完全重合，低层有逆温存在。
②湿度场，脊中干燥，南北两侧有湿区。
③风场，脊线附近风速小，南北两侧在高层有急流，风速大。
④涡度场，负涡度区的范围和强度均随高度而增大。
2014年南京市一次强雷暴天气过程分析
Climate Change Research Letters 气候变化研究快报, 2020, 9(5), 570-575Published Online September 2020 in Hans. /journal/ccrlhttps:///10.12677/ccrl.2020.950622014年南京市一次强雷暴天气过程分析杨杰尧哈密市气象局，新疆哈密收稿日期：2020年9月5日；录用日期：2020年9月20日；发布日期：2020年9月27日摘要本文利用常规气象观测资料、NCEP 1˚ × 1˚再分析资料、闪电资料以及多普勒雷达资料，对南京市2014年9月28日一次强雷暴天气过程进行分析。
结果表明：(1) 雷暴发生前南京数日持续高温累积了大量不稳定能量是先决条件，冷空气南下触发不稳定能量的释放是触发机制。
(2) 此次雷暴为湿雷，以负闪为主(占93%)。
强对流天气集中在北部和中部，其中中西部为闪电密集区。
(3) 强烈的上升运动以及高空辐散、低空辐合的配置为动力学机制；较强的水汽输送和高的相对湿度提供了良好的水汽条件；稳定性指数表明此次雷暴过程是强动力和强动热力不稳定条件共同作用的结果。
(4) 强雷电区雷达特征表现为回波强度维持在45 dBz以上，风廓线表现为低层为偏东风，中低层为偏西风，回波顶高度维持在14 km 左右，零速度线呈明显的“S”形。
关键词强雷暴，闪电特征，多普勒雷达，气象物理量参数Analysis of a Severe Thunderstorm Weather in Nanjing in 2014Jieyao YangHami Meteorological Bureau, Hami XinjiangReceived: Sep. 5th, 2020; accepted: Sep. 20th, 2020; published: Sep. 27th, 2020AbstractA strong thunderstorm weather process on September 28, 2014 in Nanjing is analyzed by using theconventional meteorological observation data and NCEP 1˚ × 1˚ reanalysis data, lightning data and Doppler radar data. The results showed that: (1) before the occurrence of the thunderstorm, the high temperature persisting in Nanjing region was found, which had cumulated mass instable ener-杨杰尧gy that should be seen as the prerequisite, and the southward cold air stirred up this instable energy, which was the induced factor of this thunderstorm. (2) The process is wet thunderstorm, and nega-tive flashes account 93 percent. Strong convection weather was concentrated in northern and cen-tral area of Nanjing, the Midwest is intensive lightning zone. (3) The upper divergence and low-level convergence and strong upward movement are the dynamic mechanism of the thunderstorm. Strong water vapor transport and high relative humidity provided good moisture conditions. The results of the analysis of the stability index show that the thunderstorm is the result of the common function of the strong dynamic instability and thermal instability. (4) Radar features in the strong lightning re-gion show that the echo intensity is maintained above 45 dBz, the wind profile shows that the low level is the east wind, the middle and low level is the west wind, the echo top height is maintained at about 14 km, and the zero velocity line shows an obvious “S” shape.KeywordsStrong Thunderstorm, Lighting Treasure, Doppler Radar, Parameters of Weather PhysicsThis work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言雷暴是江淮地区发生频率较高的灾害性天气之一，多为具有强降水特征的雷暴，产生以负极性地闪为主的放电。
大气层中的雷暴和极端天气现象
大气层中的雷暴和极端天气现象当我们仰望天空，有时会看到乌云密布，电闪雷鸣，这就是雷暴。
雷暴是一种强烈的天气现象，它不仅带来了震撼的视觉和听觉体验，还可能对我们的生活造成严重的影响。
而在更广泛的范畴内，极端天气现象也日益频繁地出现在我们的生活中，给人类社会带来了巨大的挑战。
雷暴是由大气中的对流运动引起的。
在温暖潮湿的空气中，地面受热不均，导致空气上升。
上升的空气冷却凝结，形成云团。
当云团中的水汽不断凝结释放出热量，进一步加剧了空气的上升运动，形成强烈的对流。
在这个过程中，云层内部的电荷分布发生变化，最终导致闪电的产生，并伴随着雷声和强风。
雷暴可以分为单体雷暴、多单体雷暴和超级单体雷暴等类型。
单体雷暴是最常见的一种，通常持续时间较短，影响范围较小。
多单体雷暴则由多个单体雷暴组成，它们相互作用，使得雷暴的持续时间和强度增加。
超级单体雷暴是最为强烈的一种，它具有强烈的上升气流和下沉气流，能够产生龙卷风、大冰雹等灾害性天气。
雷暴带来的危害不容小觑。
闪电可能会击中建筑物、树木和电力设施，引发火灾和停电事故。
强风可以吹倒树木和电线杆，破坏建筑物和交通设施。
暴雨可能导致洪水和山体滑坡，给人们的生命和财产安全带来威胁。
此外，雷暴还可能对航空运输造成严重影响，导致航班延误和取消。
除了雷暴，极端天气现象还包括暴雨、暴雪、高温、寒潮、干旱等。
这些极端天气现象的发生频率和强度在近年来有明显增加的趋势，这与全球气候变化密切相关。
暴雨是指短时间内降下大量雨水的天气现象。
它可能导致城市内涝、河流洪水泛滥，淹没农田和房屋。
在一些山区，暴雨还可能引发泥石流和山体滑坡等次生灾害。
暴雪则是大量降雪的天气现象，它会给交通、电力和通信等基础设施带来严重破坏，影响人们的出行和生活。
高温天气对人类健康和生态系统也有着极大的危害。
长时间的高温会导致人体中暑、脱水，甚至死亡。
高温还会加剧干旱，影响农作物的生长，导致粮食减产。
寒潮则是冷空气迅速入侵，带来大幅降温、大风和雨雪天气。
雷暴天气特征分析及其防灾减灾措施
雷暴天气特征分析及其防灾减灾措施雷暴天气是一种常见的自然灾害，经常伴随着强烈的闪电、响雷、强风和暴雨。
它的特征主要有以下几个方面：1. 强烈闪电：雷暴天气中的闪电是非常明显的特征，它是由大气中形成的电荷分离引发的，表现为云与云之间或云与地之间的电流放电。
闪电产生的时候，会发出明亮的光和产生巨大的声音。
一般来说，闪电伴随着雷声，当闪电与地面距离较近时，雷声就显得比较响亮。
2. 巨大雷声：雷声是雷暴天气的另一个明显特征，由于闪电引起的空气瞬间膨胀产生的声波所引发。
雷声的响度与闪电的距离密切相关，当雷电落地很近时，雷声就会很大，甚至给人一种震耳欲聋的感觉。
3. 强风和暴雨：雷暴天气往往伴随着强风暴雨，尤其是在雷暴的核心区域。
暴雨通常伴有短时强降水，可能引发洪水、山洪等灾害，造成交通拥堵、建筑物倒塌等危害。
强风也可能导致树木倒伏、电线断裂等。
4. 不稳定天气条件：雷暴天气发生的时间和地点往往与大气的不稳定条件密切相关。
热带低压槽、冷暖气团的交汇、高地地形等都是雷暴天气发生的重要因素。
大气湿度、空气稳定度等也会影响雷暴天气的发生和发展。
为了减少雷暴天气带来的灾害，可以采取以下防灾减灾措施：1. 监测和预警系统：加强雷暴天气的监测和预警系统建设，提前发现雷暴的发生和发展趋势，及时发布预警信息，使公众能够做好准备和防范措施。
2. 避免户外活动：在雷暴天气预警发布后，尽量避免户外活动，特别是在露天空地，避免接触高处、金属设施等容易成为闪电的引导物。
3. 强化房屋和建筑物的防雷措施：加强建筑物的防雷设计和建设，通过设置避雷针、接地装置等措施，减少雷击的危害，确保人员和财产的安全。
4. 安全转移：在雷暴天气来临前，及时转移安置易水淹、山洪等灾害区域的居民，确保他们的生命安全。
5. 加强宣传教育：通过宣传教育活动，提高公众对雷暴天气的认知和防范意识，让人们了解如何正确应对雷暴天气，减少灾害的发生。
也可以加强学校和社区的安全教育，提高学生和群众的安全自救能力。
雷暴及其强对流天气
（二）冷涡雷暴
1、北方冷涡雷暴：出现在我国东北和华北地区，由 于这些地区下半年为暖湿空气控制，冷涡一到，上 空降温，空气层结变得不稳定，就会产生雷暴。 特点： 常出现在我国东北和华北地区， 具有不稳定的天气， 出现时天气变化很突然，在短时间内可从晴朗无云 到雷声隆隆 有明显的日变化，一半多出现在午后或傍晚。
当飞机误入雷暴活动区内，轻者造成人及损伤， 重者机毁人亡。因此，雷暴是目前被世界航空 界和气象部门公认的严重威胁航空飞行安全的 天敌。 据统计，全球每年发生雷暴1600万次，平均每天 约发生4.4万次，每小时约发生1820次，所以每 一个飞行员都有可能遇到雷暴，特别是运输机 夏季飞行，差不多经常会遇到。 根据美国民航近年来因气象原因发生的飞行事故 分析统计，48起飞行事故中有23起与雷暴有关， 占事故总数的47.9% 据美国空军气象原因发生飞行事故分析统计，雷 暴原因占55—60%。这些统计数字也充分证明， 雷暴仍然是目前航空活动中严重危及飞行安全 的重要因素。
前些年，我国军民航都曾发生过飞机遭受雷暴击 伤和击毁的飞行事故。随着我国航空飞行事业的 快速发展，飞机遭遇雷暴危及飞行安全的几率也 明显增加。据中国国际航空公司机组反映，近几 年来，国航B—747航班在飞往美国和欧洲航线上， 都曾遭遇过雷电击伤飞机，好在机组处置及时果 断，才没有发生重大飞行事故。 飞机在暖季飞行，尤其是夏季飞行时，常会遇到 雷暴天气。对于从事航空飞行工作的人员来说， 了解雷暴的形成机制，清楚雷暴的危害，掌握雷 暴信息，采取有效措施，避开或飞越雷暴天气区， 确保飞行安全具有十分重要意义。
air mass CB
an air-mass CB is developing with the rise of temperature near the ground along the day. It occurs within a given unstable airmass and is not caused by the passage of a front
航空气象学 5.2 雷暴的种类及活动
B;在暖锋前面形成的雷暴 C;与冷锋或飑线相联系的稳定性雷暴.
4:根据冰雹的形成条件,分析并判定下列那些情况 是正确的
A;强烈雷暴含有大量冰雹普通雷暴含有少量雷暴.
B;在具有强上升气流和大水滴的雷暴中常出现大 冰雹.
间、陆地、海上都能出现，日变化较小， 移动速度快
冷锋雷暴与高空槽
(2)静止锋雷暴
• 由暖湿不稳定空气沿锋面上升， • 或由低层气流辐合上升而形成
特点:
• 范围较广，持续时间长， • 雷暴云常隐藏在深厚的层状
云系中，常有明显的日变化 • 日变化：多产生在后半夜，
白天减弱或消散
静止锋雷暴
(三)暖锋雷暴
3.空中槽和切变线雷暴
• 空气暖湿不稳定时， 槽线和切变线附近强 的辐合产生大范围强 烈上升运动，形成雷 暴
4.副热带高压(太高)西部雷暴
• 雷暴常发生在副热带高 压脊线以北的西南气流 中，副高在西进或东退 时，出现较多
二、雷暴活动 的特征
(一)雷暴的移动与传播
• 一般雷暴，随风飘移；强雷暴主 要是自身传播
雷暴的传播
雷暴的移动规律
• 一般雷暴的移动方向与对流层 中平均风的风向一致；强烈雷 暴偏向于对流层中层风之右方 移动；天气系统雷暴的移动方 向与天气系统一致
雷暴移动的特点
• “东闪日头，西闪雨” • • “雷暴不过河”
(二)雷暴的季节变化
•雷暴出现最多的季 节是夏季，春、秋 季次之
练习
1:谚语雷暴不过河通常指的是下述何种雷暴 A;热雷暴 B;地形雷暴 C;冷锋雷暴 2:静止锋雷暴常常是晚上加强,其原因是 A;晚上冷空气活跃 B:晚上近地面层气温降低.
雷暴天气特征分析及其防灾减灾措施
雷暴天气特征分析及其防灾减灾措施
雷暴天气是一种强烈的天气现象，它通常由大气中静电的积累和释放引起。
在多数情
况下，雷电暴雨可能导致人员伤亡和财产损失。
研究雷暴天气的特征和防灾减灾措施对我
们预防和避免灾害尤为重要。
1. 气象条件：雷暴天气通常出现在高温、潮湿和不稳定的气象条件下。
2. 雷暴云的特征：雷暴云通常具有高高的云顶，向上穿越对流层，但云底不高，多
在2000米以下。
通常有一个平展的云底，形成一个“平顶云塔”，其后方云体层层叠叠，形成了雷雨云的经典形态。
雷暴云常常有显著的垂直运动、大量的水汽和冰晶，以及强烈
的云间放电现象。
3. 云间放电现象：雷暴云中的电荷通过云间放电而释放。
这种放电现象包括闪电和
雷声，通常伴随着强劲的风和大量的降雨。
4. 时间和空间特征：雷暴天气通常发生在夏季，一般在下午或晚上，短暂持续时间。
它们可能呈线状或团状，出现在局部或广阔地区。
1. 提高观测和预警能力：及时了解雷暴的形成、发展和消散，对遭受雷暴天气风险
的人员提供预警和提示。
2. 避免户外活动：如果听到雷声，应尽快避开室外开放区域，如高山、荒野和露天
运动场。
3. 保护建筑物和设备：建筑物和设备应升级到符合培训标准，并配备避雷装置，以
减少雷电和闪电可能造成的损害。
4. 提高公众意识：定期进行防雷知识的宣传和培训，缓解公众胆怯情绪，增强反应
能力。
总之，掌握雷暴天气的特征，了解防灾减灾的策略和措施，提高公众的防范意识，有
助于减少雷暴天气造成的人员伤亡和财产损失。
雷暴
雷暴（Thunderstorms）是伴有雷击和闪电的局地对流性天气。
它必定产生在强烈的积雨云中，因此常伴有强烈的阵雨或暴雨，有时伴有冰雹和龙卷风，属强对流天气系统。
形成雷暴的积雨云发展旺盛，云的上部常有冰晶。
冰晶的凇附、水滴的破碎以及空气对流等过程，使云中产生电荷。
云中电荷的分布很复杂，但总的说来，云的上部以正电荷为主，云的中、下部以负电荷为主，云的下部前方的强烈上升气流中还有一范围小的正电区。
因此，云的上、下之间形成一个电位差，当电位差大到一定程度后，就产生放电，这就是平常所见得闪电现象，放电过程中，闪道中的温度骤增，使空气体积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣。
当云层很低时，有时可形成云地间放电，这就是雷击。
因此，雷暴是大气不稳定状况的产物，是积雨云及其伴生的各种强烈天气的总称。
雷暴的持续时间一般较短，单个雷暴的生命史一般不超过2小时。
我国雷暴是南方多于北方，山区多于平原。
多出现在夏季和秋季，冬季只在我国南方偶有出现。
雷暴出现的时间多在下午。
夜间因云顶辐射冷却，使云层内的温度层结变得不稳定，也可引起雷暴，称为夜雷暴。
雷暴是大气中的放电现象，一般伴有阵雨，有时还会出现局部的大风、冰雹等强对流天气。
强雷暴天气出现有时还带来灾害，如雷击危及人身安全，家用电器、计算机机房直接遭雷击或感应雷的影响而损坏，有时还引起火灾等。
雷电是一种大气中放电现象，产生于积雨中，积雨云在形成过程中，某些云团带正电荷，某些云团带负电荷。
它们对大地的静电感应，使地面或建（构）筑物表面产生异性电荷，当电荷积聚到一定程度时，不同电荷云团之间，或云与大地之间的电场强度可以击穿空气（一般为25-30KV/cm），开始游离放电，我们称之为"先导放电"。
云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的，当到达地面时（地面上的建筑物，架空输电线等），便会产生由地面向云团的逆导主放电。
在主放电阶段里，由于异性电荷的剧烈中和，会出现很大的雷电流（一般为几十千安至几百千安），并随之发生强烈的闪电和巨响，这就形成雷电。
第二讲 雷暴及其他对流性天气分析
一、雷暴的种类
热雷暴
定义： 由热力对流产生的雷暴称热雷暴。 形成： 夏季午后近地层空气受地面辐射而迅速增温，气层趋向
于不稳定；由于地表性质分布不均，会有热力对流产生。如果 空气中有充沛的水汽，积状云就会迅速发展成雷暴。夏季晚上 热雷暴也能在高空出现。冬季，能出现在沿海。 特点： 范围小、孤立分散、各个雷暴云间有明显间隙，有明显 的日变化。
3) 有强烈的湍流、积冰、闪电、阵雨和大风。
3. 消散阶段,其结构：
1) 下降气流遍布云中，云中等温线向下凹；
2) 云体向水平方向扩展，云体趋于瓦解和消散。 ➢ 阵风锋：雷暴云中强烈下降气流的前缘。
一般雷暴过境时的地面天气
1. 气温
雷暴来临之前地面气温高，雷暴过境气温骤降，冷空气中心气温最 低。
(2)静止锋雷暴
定义：静止锋雷暴是由暖湿不稳定空气沿锋面上升，或是由低层气流辐合 上升而形成的。它多出现在地面锋线的两侧，呈分散的块状分布。 特点：范围较广，持续时间长(可连续几天内都出现)，雷暴云常隐藏在深 厚的层状云系中。准静止锋雷暴常有明显的日变化，多产生在后半夜，白天逐渐减弱
或消散。
(3)暖锋雷暴
4. 阵雨：
雷暴降水一般是强度较大的阵雨，通常在雷暴活动时突然 发生。
5. 雷电
发 生：在雷暴云中，云与地面、云与云间都会出现闪电。
电荷分布：云的上部带正电荷，中部和下部带负电荷，云底局部带正电荷
电荷的形成: 由于温差电效应、冻结电效应和分裂电效应等作用，使云滴之 间产生电荷交换，小云滴带正电荷，大云滴带负电荷。上升气流将小云滴 带到云的上部，而较大的云滴则留在云的中下部。
冰雹
在成熟阶段的雷暴云中，飞行高度为3000～9000米时， 遭遇冰雹的可能性最大，在地面没有降雹的情况下，空中飞 机仍有遭受雹击的可能。在积雨云砧下面飞行时，也有可能 被冰雹击伤。飞机最好在距雹云10千米以外飞行。
中国雷暴气候分布特征及变化趋势
中国雷暴气候分布特征及变化趋势中国雷暴气候分布特征及变化趋势一、引言雷暴是一种极端天气现象，常常伴随着强烈的雷电、强风和短时强降水等天气现象。
雷暴对环境和人类造成了严重的影响，如引发山火、洪涝、飓风等自然灾害，甚至可能导致人员伤亡。
了解雷暴的分布特征及其变化趋势是预测和防范相应天气灾害的基础。
二、中国雷暴气候分布特征雷暴在中国的分布是不均匀的，存在明显的区域差异。
根据历史观测数据和分析，可以得出以下主要特征：1. 地理分布差异：中国东部沿海地区雷暴活动频繁，呈现出明显的东多西少的特点。
青藏高原和乌鲁木齐河谷地区也是雷暴多发地区。
2. 季节分布差异：雷暴的季节分布在不同地区存在明显差异。
北方地区雷暴主要分布在夏季，而南方地区则更加集中在暖季和雨季。
3. 日变化差异：雷暴与太阳辐射的关系密切，通常在白天比夜晚更容易发生。
在中国，雷暴活动通常在下午至傍晚时分达到高峰。
三、中国雷暴气候变化趋势近年来，中国雷暴气候发生了一些明显的变化，主要表现为以下几个方面：1. 频次增加：统计数据显示，中国大部分地区的雷暴频次呈现出逐年增加的趋势。
尤其是东北和北部地区，雷暴的频次增加更为显著。
2. 持续时间延长：近年来，雷暴的持续时间呈现出增加的趋势，尤其是在夏季。
这种变化可能与全球气候变暖有关。
3. 强度变化：中国雷暴的强度也发生了一定的变化。
部分地方的雷暴强度有所减弱，但其他地方的雷暴却变得更加强烈。
这种差异可能与气候变化和地形等因素有关。
四、影响因素分析导致中国雷暴气候分布特征和变化趋势的因素是多样的，主要包括以下几个方面：1. 气候变化：全球气候变暖导致气温升高，湿度增加，为雷暴的形成和发展提供了更加有利的条件。
2. 地形和气象条件：中国地域辽阔，地势复杂多样。
地形、地理位置等因素对雷暴的发展和活动有重要影响。
3. 气象系统：中国的雷暴活动常常与锋面、暖湿气流等大尺度气象系统相互作用。
这些系统的变化也可能间接影响雷暴气候的分布和变化。
雷暴天气特征分析及其防灾减灾措施
雷暴天气特征分析及其防灾减灾措施雷暴天气是指由于强对流天气而形成的大气现象，常常伴随着闪电、雷声和暴雨等天气现象。
雷暴天气不仅对人们的生活和工作造成了一定的影响，还给人们的生命财产安全带来了威胁。
因此，深入了解雷暴天气的特征及防灾减灾措施对于我们的生活和社会发展至关重要。
一、雷暴天气的特征分析1. 雷暴天气的形成原因雷暴天气的形成是由于不稳定的大气条件和大气中的强对流活动引起的。
当大气中的水汽含量较高、温度逐渐上升并形成对流层时，上升气流与下沉气流之间的对流不稳定性增强。
同时，云层中的水滴和冰晶碰撞生成静电，当静电累积至一定程度时，就会发生闪电和雷声。
2. 雷暴天气的主要特征雷暴天气的主要特征包括闪电、雷声和暴雨。
闪电是因为大气中的静电放电而产生的强光现象，常常伴随着巨大的雷声。
雷声是由于闪电放电时引起的大气震动而产生的声音，声音的传播速度较慢，可以通过测量闪电和雷声之间的时间来计算雷暴的距离。
暴雨是雷暴天气的另一个特征，其降水量较大、短时强降水、伴有狂风和冰雹。
二、雷暴天气的防灾减灾措施1. 预警和预防措施对于雷暴天气，及时的预警和预防措施是至关重要的。
天气预报部门通过卫星和雷达监测，可以提前预测雷暴天气，并发出预警信息。
公众应及时关注天气预报，避免在雷暴天气下进行户外活动，尽量待在室内避险。
2. 建设避雷设施在雷暴天气中，人们在室内避险是较为安全的选择。
因此，在建设住宅和公共场所时，应加强避雷设施的建设。
避雷设施包括避雷针、避雷网和接地装置等，可有效引导和分散雷击电流，保护建筑物和人身安全。
3. 加强宣传教育为了提高公众的雷暴天气防范意识，相关部门应加强宣传教育工作。
通过宣传栏、社交媒体和电视等渠道，向公众普及雷暴天气的特征和防灾减灾知识，让大家了解并掌握正确的防护方法。
4. 室外活动的防护措施在雷暴天气下，如果人们不得不进行室外活动，应采取相应的防护措施。
例如，避免站在高处或靠近金属物体，不在露天场所停留，同时避免接触金属物体。
雷暴大风(气象学)ppt
雷暴大风的风速特点
第二类：雷暴期间10分钟平均风 速达到5米/秒（含），小于8米/ 秒，共计63天占全部的31%。特 点同第一类相似，风速会突然增 大并伴有阵风，但平均风速和最 大阵风风速都比第一类小，最大 阵风风速为10-15米/秒（图略， 近似于图2B）。
雷暴大风的风速特点
第三类：雷暴期间10分钟平均风速小 于5米/秒，但雷暴前或雷暴后风速达 到5米/秒（含），共计51天占全部的 26%。特点是雷暴之前风速较大（达 到5米/秒），雷暴过程中风速减小 （图略，近似于图2B），或者在雷暴 之前和过程中风速度较小，雷暴结束 之后风速加大到5米/秒且持续时间较 长（见图2C）。
雷暴发生前以南风 或风向不定的情况 最多，雷暴发生后 主要是转为东北或 西北风，对于雷暴 时维持较强南风的 情况，继续分析发 现最终也是转向偏 北
雷暴大风的风向演变
统计第三类风速类型在雷暴发生前后的风向演变
雷暴发生时风速小于5米/秒，雷暴发生前出现大于5米/秒的有33天 东北风16天 西北风07天 偏南风10天 雷暴前和雷暴中风速都小于5米/秒，雷暴结束后出现大于5米/秒的情况有18天 东北风7天 西北风8天 偏南风3天 以上情况表明，雷暴过程前后风向的变化很明显，风速的切变仍然需要重视
雷暴大风
有迹可循却又难以准确预报
林挺锐 张记衔 蒲文菁 黎财进 王炳钦
目录
1.什么 2.什么 3.强风 是雷暴 是强对 暴的种
大风 流天气？ 类
4.一般 雷暴的 发展过
程
5.雷暴 大风的 风速特
点
6.雷暴 大风的 风向演
变
7.雷暴 大风的 时空分
布
8.雷暴 大风的 准确预
报
9.雷暴 大风过 后的灾
多普勒天气雷达原理与应用-雷达探测算法
雷暴特征分析
反射率因子权重 质心（雷暴中心） 体积 雷暴投影到水平 面上的面积大小和形 状（最佳适应形状是 多边形和椭圆）
雷暴追踪
假设T1和T2是相邻的两个雷达体扫资料时间
追踪思路： 1. 宁短不长（考虑
到体扫间隔为56分钟） 2. 特征相似（尺寸 和形状等） 3. 设置雷暴移动速 度上限
“区域”尺寸的选择不宜太大也不宜太小，太大会导致回 波移动向量的分辨率太粗，“区域”太小则包含的数据点 太少，不足以产生稳定的相关系数。发现对于1km ×1km 的分辨率，m取值在3-7之间比较合适。
将平面直角 坐标内的二 维坐标排列 成一维，然 后计算相关 系数：
R [(
k
Z1 (k )
Z2
(k)
1 N
Z1 2 (k) N Z1 2 ) (
Z1(k) Z2 (k)
k
k
Z2 2 (k) N Z2 2 )]
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其中Z1和Z2是分别是相继两个体扫t1和t2时刻的反射率因子， N是一个“区域”内数据点的数量（N=m2）。
14Байду номын сангаас雷暴和降水的临近预报系统
• TITAN • TREC • Auto-Nowcaster
跟踪和外推算法
雷暴或降水的临近预报系统的基础是跟踪和外 推。主要分为两种类型：
• 单体质心跟踪和外推： 将雷暴或降水单元视为三维 单体加以识别、跟踪和外推。典型的例子有WSR-88D 和WDSS中的风暴单体识别与跟踪、以及TITAN等， 下面我们会对TITAN重点进行介绍；
• 区域跟踪和外推：对反射率因子超过某一阈值的二 维区域进行跟踪和外推。典型的例子有TREC等，我 们下面给以重点介绍。
第二讲 雷暴及其他对流性天气
第二节 雷暴的种类及活动特征
• 知识要点：
热雷暴、地形雷暴、天气系 统雷暴的形成条件； 热雷暴、地形雷暴的特点； 雷暴的移动和传播规律
• 课前提问：
我国夏天为什么多雷暴？
一、雷暴的种类
热雷暴
定义： 由热力对流产生的雷暴称热雷暴。 形成： 夏季午后近地层空气受地面辐射而迅速增温，气层趋向 于不稳定；由于地表性质分布不均，会有热力对流产生。如果 空气中有充沛的水汽，积状云就会迅速发展成雷暴。夏季晚上 热雷暴也能在高空出现。冬季，能出现在沿海。 特点： 范围小、孤立分散、各个雷暴云间有明显间隙，有明显 的日变化。
形成：它是在暖锋向前移动时，由暖湿不稳定空气沿暖锋上升而形成的。 在850hPa或700hPa上有切变线配合时，暖锋上才比较容易出现雷暴。 特点：与静止锋雷暴相似。 暖锋雷暴在一天中的任何时刻都能出现，但夜间出现更多些。
2.冷涡雷暴 北方冷涡雷暴: 常出现在我国东北和华北地区，出现时，天气 变化很突然，有明显的日变化，多出现在午后 或傍晚。 南方冷涡雷暴：主要指西南涡。西南涡东移时，辐合上升运动 加强，在西南涡的东部和东南部偏南气流中产 生雷暴。 3.空中槽和切变线雷暴 形成：夏半年，槽线和切变线附近气流的强烈的辐合，能产生较 大范围的强烈上升运动，有利于雷暴的形成。 特点：空中槽雷暴常沿槽线呈带状分布，或呈零星块状分布。 4.副热带高压(太高)西部雷暴 在副热带高压西部，雷暴常发生在高压脊线以北的西南气 流中，且副高在西进或东退时，出现较多。
云中飞行时对雷暴的判断
1.根据无线电罗盘指针判断 2.根据通讯受的干扰来判断 3.根据天气现象来判断颠簸逐渐增强，大量降水和积冰 的出现，是飞进雷暴云的标志。
使用气象测雨雷达和机载气象雷达探测雷暴
《对流性天气过程》PPT课件
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雹暴的结构
以严重降雹为主的强雷暴，通常称为雹暴。 雹暴的结构与一般超级单体风暴不同的是， 其伸向前方的悬垂回波已经下垂围成一半 圆形的弱回波区，这种前悬回波包围的弱 回波区称为有界弱回波区，这是特别强烈 风暴的一种特征。
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雹暴的结构
雹暴结构的第二个明显特点是弱回波后部 的回波墙不是垂直的而是倾斜的，这是强 烈的上升气流所造成的。
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雹云的特点
1） 斜升气流强度较大，最大在15m/s。 2） 最大上升速度及水分累积区的高度一般在0℃
层以上，因此水分累积区中的水滴都是过冷水滴。 形成“冰雹生长区” 3）水分累积区的含水量较为丰富，一般不小于 15-20g/m3。干增长和湿增长。 4） 有宜于形成“雹胚”的环境。雹胚可以是尘 埃或云中的小冰晶等。在弱回波区与悬垂回波交 界处为“胚胎帘” 5） 云内0℃层的高度适当。
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围的空气会被降落的水滴拖曳而下，形成下沉气 流。下沉气流中有雨滴的蒸发降温，更加速下沉， 此阶段的主要特点是上升气流和下沉气流并存。 在下沉气流上方，上升气流仍贯穿云体，但以中 层为最大，风速基本上在15m/s以下 3、消散阶段：下沉气流占据了云体的主要部分。
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当雷暴单体 在成熟阶段 时会出现雷 雨、大风、 气压涌升、 温度骤降等 天气现象。
第三个特点是云顶表现为庞大而光滑的圆 顶状高达15.5km这是活跃强风暴的特征，说 明其上升气流几乎不随时间变化。
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多单体风暴
由许多较小的雷暴单体组成，但有一个统 一的垂直环流的风暴。
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（二）一般雷暴过境时的 地面天气
4.阵雨:阵风后，一般是强度较大 的阵雨 5.雷电:雷暴云中，云与地面、云 与 云间都会出现闪电。
三、强雷暴云的结构和天气
如果大气中存在更强烈的对流性不 稳定和强的垂直风切变，就会形成 比普通雷暴更强、持续时间更长 （几小时至十几小时）、水平尺度 更大（几十千米）的强雷暴
冰雹
大的或中等的冰雹降落在
飑锋后的大风区，小冰雹则会
随斜升扭转气流沿砧状云顶抛 出，落在距离云体几千米以外
的地方。
龙 卷
04年9月6日下午香港机场出现龙卷
形如漏斗， 高逾数百米， 时速62公里， 两辆小货车 被卷上半空， 1人受伤。
1975年11月12日，北卡罗莱纳州罗利机 场发生一起B-727飞机严重损伤事故， 139名乘客中1人重伤。 当时，飞机在200英尺高度上遇到暴雨， 飞机按仪表着陆系统着陆，在100英尺 高度上，飞机“钻进了一堵水墙，当时 曾企图再加大推力。然而油门毕竟已推 到头了。在距跑道入口282英尺处以 1400英尺/分的下降率坠地，飞机接地立 即弹起，并向跑道右侧滑出4150英尺。
ห้องสมุดไป่ตู้
（一）一般雷暴单体的生命史
1.积云阶段Cu-TCu 2.积雨云阶段Cb 3.消散阶段
积云阶段Cu-TCu
特点： 云内都是上升 气流，等温线向 上凸；云滴大多 由水滴构成，一 般没有降水和闪 电。
积雨云阶段Cb
云中除上升气流外，局部 出现系统的下降气流，上 升气流区温度高，下降气 流区温度低，降水产生并 发展；有强烈的湍流、积 冰、闪电、阵雨和大风等 危险天气；云顶成砧状。
消散阶段
下降气流遍布云中，等温 线向下凹，云体向水 平 方向扩展，云体趋于瓦解 和消散，残留的云砧或转 变为伪卷云、积云性高积 云、积云性层积云。
雷暴云中不同阶段的雷暴单体
（二）一般雷暴过境时的 地面天气
1.气温：雷暴来临气温下降 2.气压：雷暴移来之前气压一直下 降雷暴临近时气压开始上升 3.风： 雷暴移来之前风向雷暴吹去 雷暴移来，风向雷暴前方吹 去冷空气中心过后，风吹向 雷暴后方
（一）强雷暴云的结构
• 强雷暴云的结构表现为云体
内有稳定、强大的升降气流
强烈雷暴的气流结构
•
强雷暴云的气流结构，使上升气流和下 降气流能同时并存且维持相当长时间
（二）强雷暴过境时的 地面天气
飑 ： 大气中风突然急剧变 化的现象称为飑 在飑出现时， 风向急转，风速剧增。
强雷暴的天气
强雷暴过境时的地面天气
第五章
第一节 雷暴的结构和天气
一、雷暴的形成条件
1.深厚而明显的不稳定气层： 提供能源 2.充沛的水汽： 形成云体、释放潜热 3.足够的冲击力： 促使空气上升
产生雷暴的三个条件，在不同情况下有不同侧重
一般雷暴的结构和天气
构成雷暴云的每一个积雨云称为雷 暴单体。 由一个或数个雷暴单体构成的雷暴 云，其强度仅达一般程度，这就是 一般雷暴。
（三）强雷暴云的种类
1.多单体风暴
2.超级单体风暴 3.飑线风暴（飑线）
1. 多 单 体 风 暴
由多个处于不同阶段的雷 暴单体组成的有机整体
2.超级单体风暴
只有一个巨大单体发展成的猛烈的强风暴
3.飑线风暴（飑线）
由排列成带状的多个雷暴或积雨云 群组成的强对流天气带 中纬度地区的飑线常发生在春夏之 交的过渡季节多生成于冷锋前的暖 湿气团中，并与冷锋平行
图 6-10 飑线示意图
一次美国东部地区飑线(SQL)
飑线风暴的特征
一般长度为几十 — 几百千米，宽 度为几公里—几十公里。
飑线过境时的强烈对流天气在一 个地点只能维持几十分钟，最多 1~2小时，但整个飑线系统可维 持几小时至十几小时。
飑线云图
复习与思考题
强烈雷暴为什么会维持 稳定强大达几个小时？