最新对流性天气过 程

㈡ 多单体风暴
含义：由许多较小的处于不同发展阶段雷 暴单体组成，但有一个统一的垂直环流的 风暴。
1973年7月9日美科罗拉多州所测到 的多胞型雷暴的模型
㈢ 飑线
１．含义：有许多雷暴单体（其中包括若干超 级单体）侧向排列而形成的强对流云带。
风向、风速突变的狭窄的强对流天气带。很具破坏力的严重灾害性天气。
强雷暴与一般雷暴的主要区别： ① 特定环流场:强的垂直切变和强的不
稳定。 ② 特定的铅直环流: ωmax >15m/s
稳定状态的含义：
当强雷暴发展到一定阶段时，会出现一个可以 维持数小时之久的近乎稳定的较强较大，以及 高度有组织和不对称垂直环流。
强雷暴类型（按其结构特征）： 超级单体风暴 多单体风暴 飑线 ……
超级单体三维环流 模型
2 结构特征
风暴云顶
垂直气流分两部分：斜升气流，下击暴流
无（或弱）回波区（穹窿）
在风暴云的右前方形成一个只有小云滴而没有（或很少有） 大水滴的地区，有时也可能是无云的空穴。在雷达的RHI 照片上便呈现为一个无（或弱）回波区，它从风暴云右 翼伸展到风暴云内并存在云中向上突入一段距离，一般 称其为“穹窿”。上风侧是云墙，强回波区下风侧是前 伸悬体回波。
的产物 ㈡ 对流性天气具有范围小，发展快的特点。 ㈢ 对流性天气发展剧烈，易形成灾害。
雷暴：积雨云（Cb）中所发生的雷电交作的 激烈放电现象，同时指产生这种天气现 象的天气系统。
干雷暴：没有降水的闪电、雷鸣现象。
雷暴云：指产生雷暴的积雨云（cb）。 一般雷暴：通常把只伴有阵雨的雷暴称
为“一般雷暴”。 强雷暴：伴有雷雨、大风、冰雹、龙卷
雷雨胞生命史，显示胞内垂 直气流和凝结物的分布
消散期
2．生命史：每个阶段持续十几分钟至半 小时左右。
３．水平尺度：约十几公里 ４．垂直运动：(垂直速ωmax﹤15m/s) ５．垂直运动在对流层中层最强
（300hPa-500hPa）
６．云中物态特征：
0℃-20℃：过冷水滴、雪花、冰晶
冰晶从-10℃附近开始出现，并随高度逐渐 增多。
1 雷电 雷电是由积雨云中冰晶“温差起电”以
及其它起电作用所造成的云与地之间或云与 云之间的放电现象。
一般当云顶发展到-20℃等温线高度以上时，云中便有了 足够多的冰晶，因此，就会出现闪电和雷鸣。
2 阵雨
累积量超过上升气流承托能力 降雨。 持续时间为几分钟到一小时不等。
3 阵风
在雷暴云的成熟阶段，云中产生的下 沉气流冲到地表面向四周散开造成阵风。
对流性天气过 程
雷暴（Thunderstorms）
伴有雷击和闪电的局地对流性天气
龙卷 tornado
冰雹 hailstone
尺度小、生命期短， 气象要素水平梯度很大、天气现象剧烈，具有 很大破坏力， 往往是一种灾害性天气系统。
本章重点：
• 雷暴系统的结构特征和活动规律 • 强雷暴云发生发展有利条件 • 雷暴和冰雹天气过程的诊断分析和 预报思路
4 压、温、湿的变化 下沉气流：水滴蒸发近饱和，湿绝热下降，
冷空气堆，“雷暴高压”。 测站气压：先下降、后上升，
温度：下降（冷空气堆）， 相对湿度上升，绝对湿度下降（与温度
有关，近与饱和）。
在弱的Βιβλιοθήκη Baidu直风切变中 的孤立雷暴模型
四、“稳定状态”的强雷暴的结构
基本概念 飑暴：以强烈阵风为主的强雷暴 雹暴：以严重降雹为主的强雷暴 生命史：较长，几小时--十几小时 在强垂直切变环境下发展起来的
等严重的灾害性天气现象之一 的雷暴称为强雷暴。
积雨云
鬃积雨云
§4.1雷暴的结构及雷暴 天气的成因
一般雷暴的结构 雷暴群或带 一般雷暴天气的成因 “稳定状态”的强雷暴的结 构 强雷暴天气的成因
一、一般雷暴的结构 1．生命史的三个阶段 ① 积云阶段（发展阶段） ② 成熟阶段 ③ 消散阶段
成熟期 积云期
风暴的运动方向一般偏向于对流云中层
的风的右侧。所以这类风暴也叫做“右 移强风暴”，但有的强风暴也可以是左
移的。 环境风因为风暴云十分高大，因此它迫 使环境气流分成两股绕云而过，在环境 气流与云边界之间会发生涡旋混合作用。
斜升气流的形成：下击暴流的辐散气流与进入 云体的暖湿气流汇合产生。
下击暴流的形成： ① 降水物的拖拽作用 ② 在中层云外围绕流干冷气流被卷入后，在云
到冻结高度，云顶突然
冻结高度
向上发展，至对流层顶
附近后形成云砧。
凝结高度
二、雷暴群或带
１．含义：有许多雷暴单体随机聚集成群
或带（各单体处于不同阶段）。 2．生命史：几个小时、中β尺度。 3. 水平尺度：可达几百公里。 4．每个单体处于不同的发展阶段。
（降水分布？）
一个典型的多单体雷暴群的平面图
三、一般雷暴天气的成因
（一）超级单体“风暴
１．定义及特征： ① 含义：具有单一的特大的垂直环流的巨大的
强风暴云，是所有对流风暴云中最壮观和最 强烈的一类风暴云 ② 水平尺度：20-40km，垂直尺度：18km ③ 生命史：几个小时，移动路径可达数百公里 ④ 环流：具有强大的非对称的有组织的垂直环 流，前部有上升气流，后部有下沉气流
２．水平尺度：长约几十至几百公里，宽约几 十公里至二百公里。 ３．生命史：几小时至十几小时。
４．天气现象：大风、冰雹、龙卷。 飑线过境时，风向突变、风速急增、气压 骤升、气温剧降同时伴有雷暴、暴雨。
飑线发生之前多属晴好天气，气温较高，风力微弱，风 向很乱或多偏南风，空气湿度较大，天气闷热，具备雷雨 条件。
本章难点：
• 强雷暴云结构特征 • 对流天气预报的物理基础
➢概 述 ➢雷暴的结构及雷暴天气的成因 ➢中小尺度天气系统 ➢对流性天气预报的物理基础 ➢对流性天气的预报方法
概述
对流性天气：由大气中的对流（往往与不稳
定层结有关）产生的天气。
阵雨、大风、冰雹、龙卷等
对流性天气的特征： ㈠ 对流性天气都是对流旺盛的积雨云（cb）
体前部逐渐下沉。 ③ 在中层，从云后部直接进入云中的干空气，
降水物通过这种干空气是强烈蒸发冷却，形 成很冷的下沉气流。
３．两支气流的作用 斜升气流的作用： ① 供应水汽 ② 促进云、雨发展 ③ 分选大小不同的降水物，有利于冰雹的生成 下击暴流的作用： ① 到地表面后向四周散开，形成强风 ② 使上升气流倾斜，产生斜升气流，形成稳定 状态的风暴云