热带风暴“天鹅”暴雨的中尺度特征及风廓线雷达资料分析

２０ ０９年 ８月 ６ 日热 带 风 暴 “ 鹅 ” 天 引发 的南 沙 区 暴 雨 过 程 ， 果 表 明 ： 结 热带 风 暴 中发 生 发 展 的 中尺 度对 流 系 统 （ Ｓ 是 此 次 暴 雨 的直 接 原 因 ， 弱 冷 空 气 从 对 流层 低 层 入 侵 “ 鹅 ” 流 系 统 为 ＭＣ ＭＣ ） 而 天 环 Ｓ发 生 发 展 提
／
＼
如
０
．
＿＿ ’。 ‘。’， ．・ 一’ 。 ． ’－． ．・ 。、 ＿＿＿ ＿ ’ ’’ 、． ． ＿
热 带 低 压 的在 陆上 长久 维 持 。 登 陆 时在 对 流 层 低 层 ８ ０ｈ ａ华 北 到 东 北 是 一 个 冷 ５ Ｐ ，
性弱高压脊 ， 分析位温场发现 ， 中高纬存在东北 一西南 在 向冷舌与弱 的冷 性 高压相 对应 ，０ ３ ９Ｋ等位 温线 南伸 至 ３。 ０ Ｎ。６日０ ：０ 西太平洋 副高逐渐 加强西伸并 与冷性 ８０ ， 弱高压打通 ， 但该冷舌始终 稳定存 在 ，０ ３ ９Ｋ等位温 线也 稳定在 ３ 。 ０ Ｎ左 右 （ ２ ） 图 ｂ 。这 说 明在 热带 风暴 活 动期 间， 流层低 层不断有弱冷空气从东路 向南 渗透 ， 中尺 对 为
ｍ ｎ观测 １ ， ｉ 次 每小时观测 ４次 ； 虚温探 测高度在 １２０ｉ ０ ｎ
以 下 ， 垂 直 分 辨 率 为 １６ｍ， 间 分 辨 率 为 ３ ｉ； Ｙ 其 ０ 时 ０ ｍｎ Ｆ
一
２ Ｃ静 止 卫 星 Ｔ Ｂ资 料 水 平 分 辨 率 为 ０ １ × ． 。 时 间 Ｂ ．。 ０ １，
料及 国家卫星气象 中心提 供的 Ｆ ２ Ｙ一 Ｃ静止 卫星 Ｔ Ｂ资 Ｂ 料。风廓线雷达资料是 由广州南沙区气象局 提供 的 Ｌ Ｐ Ａ
一
３０ ０ ０边 界 层 风 廓 线 雷 达 资 料 ， 水 平 风 探 测 高 度 在 其
传播 和组织成持续性 强雷 暴 系统 ， 是一 般雷 暴与 强雷 暴 的重 要差 别。利用 风廓线 雷达 水平 风资料 ， 以实时监 可
测水 平 风 的垂 直 切 变 及 其 切 变 发 展 的 深 度 。２ ０ 年 夏 ０２ 季 中 日科 技 人 员 在 安 徽 省肥 西 县 进 行 了 中尺 度 天 气 观 测 试 验 ， 勇 等 对 试 验 所 获得 的 资 料 进 行 分 析 ， 述 了用 张 阐
３００ｍ以下 ， 个 高 度 范 围随 大 气 相 对 湿 度 的 变 化 而 变 ０ 这 化 。 其 探 测 到 的水 平 风 垂 直分 辨 率 为 ６ 每 隔 １ ０ｍ， Ｏ～１ ５
ｍ ｍ。根据 ６日逐时雨量 分布 ， 次 降水集 中在 ６ Ｅ ０ ： 此 ｔ ８
骞
删
苗 世
时间 （ 北京时）
图 １ ２０ ０ ９年 ８月 ６ 日南 沙 气 象 探 测基 地 单 站逐 时 雨量
图 ２ 、 别 是 ２０ ａｂ分 ０ ９年 ８月 ６ 日 ０ ：０５ ０ｈ ａ 度 ８０ ０ Ｐ 高 场 及 ８ ０ｈ ａ高 度 场 和 位 温 场 。“ 鹅 ” 陆 前 ５ ０ｈ ａ ５ Ｐ 天 登 ０ Ｐ 上 中 高 纬地 区 为 较 稳 定 的 两 槽 一 脊 波 动 形 势 ， 太 平 洋 西 副 高 东 退 至 １０ Ｅ 以东 ， “ 鹅 ” 陆 没 有 明 显 的 引 导 ４。 对 天 登 作 用 。６ 日 ０ ：０位 于 １３ Ｅ 附 近 的 西 风 带 （ ２ ） 槽 ８０ １。 图 ａ，
近 年 来 国 内对 风 廓 线 仪 资 料 的 应 用 已作 过 很 多 的研
究。顾映欣等 … 用 １８ ９ ９年京 津冀 中尺度试验 区的 Ｕ ＨＦ 风廓 线雷达取得 的风廓线 雷达资料 ， 局地暴雨 、 面等 对 锋 天气 过程进行分析 ， 中计算 出温 度平 流 ， 明风 廓线 从 表 雷达资料在短时预报 中的应用 能力。李晨光 分析 了香
第 １ 期
祁秀香等 ： 热带风暴“ 天鹅 ” 暴雨 的中尺度特征及风廓线 雷达资料分析
４ ３
大 暴 雨 ， 暴 雨 中 心 黄 阁 消 防 站 过 程 降 雨 量 为 １９ ７ 大 １ ．
０ ０～１ ：０ ２ ０ 。图 １ ８月 ６日南 沙 区气象 探测 基地 降水 为
逐时雨量柱形 图。
度 对 流 系 统 （ＭＣ ） 持 续 暴 雨 的 发 生 、 展 、 持 提 供 Ｓ及 发 维 了有 利 的天 气 尺 度 条 件 。
底南伸至 ３ 。 ０ Ｎ附近 。西太平洋副高 略有加强 西伸 ， 副高
脊 线 西 伸 至 １０ Ｅ 以 西 ， 热 带 风 暴 西 行 基 本 上 没 有 引 ２。 对
港 Ｓ ａ ｈｉ ｏ 廓 线 雷 达 资 料 在 Ｉ Ｐ ８０ ｈｍＳｕ Ｐ 风 Ｏ ９ ６ ８香 港 暴 雨
通过这两种高 时空分辨 率资 料 的对 比分 析 ， 了解 中小尺 度系统 的变化过程 ， 风廓 线雷达 资料 在 预报业 务 巾广 为 泛应用提供参考 。
和 Ｐｎ ｙ台风 中的应用 ， ｅｎ 证实 了它们 在探测垂 直风 切变 、
雨 的落 区和 强度 带来 重要 影 响 。
６日南沙区降水主要集 中在 Ｏ ：ｏ～１ ： 】 ８０ ２【 ， ｘ 本文 主要 分析该 时段 ＭＣ Ｓ在南沙 区上空 的发展演变情况 。图 ３是 ２０ ０ ９年 ８月 ６日南 沙上空 Ｍ Ｓ发展 演变 图。６日０ ０ Ｃ ６： ０ 处于成熟 阶段 的热带风暴 中尺度对 流系统 （ Ｓ 呈 东北 ＭＣ ）
第３ 第 ｌ ４卷 期 ２１ ０ ２年 ２月
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｉｉ ｎ １ ０ ６ ９ ． ０ ２ 叭 ． ｌ ｏ ：０ ３ ６ 厂 ．ｓ ， ０ ７— １ ０ ２ １ ． ０ １ ｓ
广 东 气 象
Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ｔｏ ｏ ｏ ｙ ａ ｇ ｏ ｇ Ｍｅ ｅ ｒ ｌｇ
Ｖｏ ． ４ １３
低 空 急 流 等 方 面 的重 要 作 用 。黄 伟 等 用 风 廓 线 雷 达 资
１ 资料 与方 法
本 文 所 用 的 资料 包 括 风 廓 线 雷 达 资 料 、 Ｃ Ｐ分 析 资 ＮＥ
料估 测 雨 滴 谱 参 数 。杨 引 明等 讨 论 了 风 廓 线 雷 达
资料 ， 别 是 垂 直 速度 和 温 度 资 料 在 强 对 流 天 气 预 报 中 特 的应 用 ， 究 表 明 ： 度 的环 境 风 垂 直 切 变 有 助 于 雷 暴 的 研 适
导作用 。５０ｈ ａ 中高纬 低槽 活动 有利 于偏北 气 流引 ０ Ｐ 上 导弱 冷空 气 向华南地 区 渗透 ， 而分析 ５０ ｈ ａ位温 场 然 ０ Ｐ （ 图略） 发现 ， 流层 中层 并无 弱 冷空 气入 侵 ， 有利 于 对 这
（） ａ
（） ｂ
图 ２ ２０ ０９年 ８月 ６ 日 ０ ：０５ ０ｈ ａ ａ 及 ８ ０ｈ ａ ｂ 环 流 形 势 和位 温 场 ８ ０ ０ Ｐ （ ） ５ Ｐ （ ）
对应 。
关键词 ： 天气学 ； 热带 风暴“ 天鹅 ” 暴雨 ； ； 中尺度对流 系统 ； 风廓线雷达资料
中 图分 类 号 ： ４ Ｐ４ 文献标识码 ： Ｂ 文 章 编 号 ： ０ ７— １０ ２ １ ） ｌ ０ ４ ０ １０ ６ ９ （０ ２ ０ 一 ０ ２— ５ 将利用南沙风廓线雷 达资料及 Ｆ ２ Ｙ一 Ｃ静 止 卫 星 Ｔ Ｂ资 Ｂ 料 ， 分 析 ００ 来 ９７号 热 带 风 暴 “ 鹅 ” 引 发 暴 雨 过 程 ， 望 天 希
Ｎｏ ．１
Ｆ ｂｒ ｒ ｅ ｕａｙ
２０１ ２
热 带 风 暴 “ 鹅 ＂ 雨 的 中尺 度 特 征 及 天 暴 风 廓 线 雷 达 资 料 分 析
祁秀 香 ，张振清
（ 州南沙区气象局 ， 东广州 广 广 ５ ００ １００）
摘
要： 利用风廓线雷达资料 、 自动气象站逐 时降水 资料及 Ｆ Ｙ一２ ｃ卫 星红外亮温 （ Ｂ ） Ｔ Ｂ 资料 ， 析 分
如上所述 ， 风廓线 雷达资料在局地暴 雨 、 冰雹 等夏 季
强 对 流 大 气 预 报 中 的应 用 越 来 越 受 到 人 们 的 重 视 。本 文
收 稿 日期 ：０１ ０ ２ １— ８—１ ３
作 者 简 介 ： 秀 香 （ ９ ５年 生 ） 女 ， 理 一 师 ， ｝， 要 从 事 地 面 处 理 观 测 与研 究 。 祁 １７ ， 助 程 硕 ＝主 ｒ作
供有利 的条 件 ； 风廓线雷达信号 噪声 比的大小反 映了探测 范 围内 中尺度对 流系统 （ Ｓ 的强度 及降 雨 ＭＣ ）
强度 ； 风廓线雷达水平风资料很直观 地显示了“ 天鹅 ” 活动期间边界层 内低 空急流的持久存在 ； 强降水 出 现与低空急 流脉 动及 其在垂直方 向上传播关 系密切 ； 边界 层 内出现 强烈 的逆温层 分布 与雷暴 的发生 相
Ｍ ＣＳ［ 一 。
． ．
结构 ， 研究 了风廓线 雷 达资 料在北 京 夏季强 降水 天气 中
的具 体 应 用 情 况 及 在 临 近 预 报 中 的 可 能 性 。 刘 尉 等 利 用 Ｑ ０ Ｏ型 车 载 相 控 阵 风 廓 线 雷 达 ， 强 热 带 风 暴 “ ３Ｏ 对 北
百度文库
冕” 登陆前后 的风场情 况进行 了连续 观测 。王秀玲 等 利用唐 山Ｊ 廓线雷 资料 ， ｘ ｌ 分析 了唐 山暴 雨与 低空 急流 的 关系 。黄静 等 使用香港 风廓 线资 料 ， 分析 了热 带气 旋
风廓 线仪和 Ｒ Ｓ Ａ Ｓ雷达资料反演 ０ ２～ ． ｍ 高度范 围 ． ２２ｋ
内 湿 度 廓 线 的 方 法 。古 红 萍 等 利 用 Ａｒａ３０ ｉ ０ ０边 界 层 ｄ
分 辨 率 为 １ｈ Ｎ Ｅ ； Ｃ Ｐ分 析 资 料 水 平 分 辨 率 为 １ 。×１ ， 。 时
风廓 线雷达所测 得 的资料 详细 分析 了 ２０ ０ ５年 ８月 ３日
一
西南 向的带状分 布 ， 由北部 湾穿 过海南 中北 部伸 向粤
西上空 （ 略 ） 并 沿 对 流 中心 轴 线 向东 北 方 向传 播 。 图 ，
第 １ 期
祁秀香等 ： 热带风暴 “ 天鹅 ” 雨的中尺度特征及风廓线雷达资料分析 暴
４ ５
—
—
信噪比
／
＼
…
－ 垂直速度（／ ｍｓ ）
北 京 的 一 次 强 降 水 天 气 过程 的 中 小 尺 度 对 流 系 统 的细 微
间分辨率为 ６ｈ 。 风廓线雷达 资料的处 理 ， 首先 滤掉 观测 数据 中无 效
和 猜 测 的部 分 ， 进 行 分 析 应 用 ； Ｃ Ｐ分 析 资 料 主 要 用 再 ＮＥ 来 提 供 热 带 风 暴 活 动 的气 候 背 景 场 ； 文 中 ＭＣ 本 Ｓ的识 别 是 根 据 Ｔ Ｂ＝ 一 ２℃ 的 闭合 边 界 线 来 定 义 ， Ｂ ５ 如果 该 闭 合 区 域 内 Ｔ Ｂ 一５ Ｂ ≤ ２℃ 的 面 积 ≥４ ０ｋ 则 识 别 为 一 个 ０ ｍ
“ 布” 帕 的风 场 结 构 。
２ 暴雨 过程 概况 及环 流 形势
“ 鹅 ” ２０ 天 于 ０ ９年 ８月 ５ 日 ６时 在 台 山 海 宴 镇 沿 海
地 区登陆 ， 登陆后在广东停 留超过 ４ ， 间造成 粤西连 ８ｈ 期 续 ２ｄ ５～ ｔ 的暴 雨。南 沙区 降水 主要集 中在 ６日， （ ６Ｅ） 共有 ２ ０个 自动站点 录得了暴雨 ， 中有 ６个 站点 现 了 其
３ 中尺 度对 流 系统 的演 变
研究表 明 ， 热带气旋 中的中尺度强对 流系统 （ Ｃ ） Ｍ Ｓ 往往是造 成其 特 大暴 雨 的 主要 因素 。热带 气旋 登 陆 前 后 ，由于地形辐合 作用 ， 些部 位加 剧 了 中尺度 对流 系 某 统 的发生 、 发展 ， 而改 变其 原来 的结构 ， 从 对热带 气旋 暴