2012年我国飑线天气特征分析-刘鑫华

常发生在西风带高空槽前；
砧状云伸向飑线前方，而在飑线后方没有层状云降水区。 风垂直切变相对较小环境： 飑线的前方有一支由前向后的入流迎着飑锋上升，到高层分裂成向前和向后的 两支气流。 其后部中层则另有一支由后向前的入流。 在由前向后的气流中，由于老单体衰亡，形成宽广的尾随层状云区。
华北黄淮飑线分型 个例分型
特征： 1、云顶亮温不低。雷达回 波与闪电密度变化趋势相 似，总地闪数的增量最有 指示意义。
总地闪数
/通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式
总地闪数 /通用„ /通用„ /通用„ /通用„
山东东营风廓线雷达图
对流层中低层有超过12m/s的急流，500hPa附近有中空急流存在。
/通用格式 /通用格式
特征： 1、总地闪数变化很快，雷 /通用格式 暴大风开始前闪电频数、 /通用格式 密度都明显增大。 2、以雷暴大风为主,强对 /通用格式 流云顶亮温不高，强回波 /通用格式 区面积较小，局地性较 TBB 强。
/通用格式 回波强度 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 闪电密度 /通用格式
x √ x x x x x x
分钟降水量特征
20120410飑线不同部位分钟降水量随时间演变 6 5
飑线尾部58705 飑线尾部747040 飑线回波最强部分742170 飑线回波最强部分742163
分钟降水量
4 3 2 1 0
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 分钟数
国家气象中心学术年会
2012年我国典型飑线天气特征分析
国家气象中心强天气预报中心 刘鑫华 盛杰 张小雯 樊利强 2014.02.26
报告内容
研究背景
研究内容
飑线个例分析
小结
存在问题
汇报内容
研究背景
研究内容
飑线个例分析
小结
存在问题
研究背景
“非锋面性狭 窄的活跃雷暴 根据飑线的形 态，定义为一 种带（或线）
Bluestine & Jain, 1985 Parker & Johnson, 2000
Paul Markowski and Yvette Richardson, 2010, Mesoscale Meteorology in Midlatitudes
飑线：根据飑线的形态，定义为一种带（或线）状中尺度系统 明显垂直风切变环境：
2010年07月19日08时高低空形势分析
华北黄淮飑线概念模型 1 槽前型（5个个例）：一般都伴有雷雨大风，短时强降水和冰雹要视情况而定。 3）水汽条件较好且0℃层、-20℃层及厚度适宜： 三种强对流天气均可发生（20110726河北飑线、20110611北京飑线） 500hPa短波槽、槽后冷中心及大风区 （冷平流）东移南下。低层高温高湿， 具有较大的不稳定能量 （CAPE≥4000J/kg）。500 hPa环流 形势为两脊一槽，我国北方至江南上 空为阶梯槽形势，华北中北部位于槽 后，华北南部位于槽前。 200 hPa为 显著辐散区，中高层有明显降温。低 层位于暖区内。高低温差最大达到 30℃。中高层存在前倾槽。华北位于 500 hPa急流出口区前方。中高层有 冷温度槽存在。华北西部上空存在干 线，气流以较大交角穿越干线。中高 层存在干舌，低层为显著湿区，具有 明显的位势不稳定 2011年07月26日20时高低空形势分析
中纬度比较常见的两类飑线概念模型
有明显垂直风切变环境中的飑线 概念模型示意图 风垂直切变相对小的环境中的飑线 概念模型特点
飑线的前方有一支由前向后的入流 迎着飑锋上升，到高层分裂成向前 和向后的两支气流。
其后部中层则另有一支由后向前的 入流。 在由前向后的气流中，由于老单体 衰亡，形成宽广的尾随层状云区。 由于在高层不断有冰质点从对流区 向后飞落到尾随层状云区中，加上 在尾随层状云区中包含着次级环流 造成的上升运动，因此在尾随层状 云区下方仍有明显的降水。
强天气类型 干对流性大 风
槽前型
雷雨大风 短时强降水
20090717山东 20100719山东
槽后型
雷雨大风 短时强降水 冰雹
20110726河北 20110611北京
雷雨大风 冰雹
20090603河南 PWAT>20mm 0℃较高或与20℃层厚度适 宜
对应的个例 20100616山西 物理量特点 PWAT<20mm
华北黄淮飑线概念模型 2 槽后型（1个个例）：以雷雨大风和冰雹为主。（20090603河南飑线）
主要影响系统为高空冷涡， 其后部的干冷空气随短波 槽东移南下，低层存在切 变辐合，并有强的暖空气， 但暖空气湿度较小，所以 造成以雷暴、大风而非强 降水为主的强对流天气。 地面关注干线和辐合线的 发展和演变，尤其是辐合 线和干线的相互距离的变 化。 2009年6月3日20时高空环流综合分析图
汇报内容
研究背景
研究内容
飑线个例分析
小结
存在问题
利用常规、非常规探测资料（雷达、卫星、分钟雨量计、闪 电监测仪、风廓线资料）、ncep资料，对2012年6次中纬度 飑线和2次台风引起的飑线天气进行了对比分析。
汇报内容
研究背景
研究内容
飑线个例分析
小结
存在问题
1. 所选个例
个例信息: 2012.4.10 江西飑线 2012.4.15 福建飑线 2012.5.16 苏北飑线 2012.6.14 山东飑线 2012.7.1 东北飑线
概念模型特点
常发生在西风带高空槽前。 通常由多单体风暴和超级单体风暴 组成。 飑线的南端由于风的垂直切变型式 有利于新对流的发展，因而使飑线 不断伸长。 而在飑线的北端，老单体不断衰亡， 衍变成层状云，并沿高空风向东北 方向延伸而形成大片砧云。 这种飑线的特点是砧状云伸向飑线 前方，而在飑线后方没有层状云降 水区。这一类飑线是中纬度最典型 的飑线。
20120816台前飑线不同部位分钟降水量随时间演变 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 1 7 飑线头部文昌站 飑线近头部徐闻站 飑线尾部合浦站
分钟降水量
13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 分钟数
20120802台前飑线不同部位分钟降水量随时间演变 3.5 3 飑线头部洪家站 飑线尾部乐青站
带（或不稳定
线）
状中尺度系统
19世纪 后期
20世纪 50年代 后期
20世纪 70年代 后期
20世纪 80年代 以后
任何发生突发 性强风的线
飑线作为一个中 尺度系统，应包
括对流区和非对
流（层Fra Baidu bibliotek云）区 两部分
中纬度比较常见的两类飑线概念模型
有明显垂直风切变环境中的飑线 概念模型示意图 风垂直切变相对小的环境中的飑线
2012.8.14 苏北飑线
2012.8.2 浙江苏拉台前飑线 2012.8.16 启德台前飑线
1. 个例信息
短时强降水 (mm) 2012.4.10 2012.4.15 2012.5.16 2012.6.14 2012.7.1 2012.8.14 2012.8.2 2012.8.16 √ √ X x x √ √ √ 雷雨大风 (m/s) √ √ √ √ √ √ √ √ 冰雹(mm) 龙卷 √ √ x x √ x x x
20120415飑线不同部位分钟降水量随时间演变 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 1 5 分钟数
分钟降水量
飑线头部753111 飑线头部753146 回波最强部分703613 飑线尾部708313
9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89
分钟降水量
2.5 2 1.5 1 0.5 0 1
13 25 37 49 61 73 85 97 109 121 133 145 157 169 181 193 分钟数
闪电探测仪、卫星和风廓线
1、4月15日福建飑线过程
14:30 16:30
负地闪主要发生在前部对流区, 而正地闪大多出现在飑线后部的层云区。密集的负地 闪对应着云中的上升气流，负地闪频数越高，中尺度对流系统发展越旺盛，上升气流 的核心内是冰雹携带的负电荷区（6km），有利于强对流天气的发生。随着飑线发展， 正地闪的频数也开始增加，由于正电荷中心主要位于4.5km和9.5km处，风切变形成的 斜升气流使高层云冰正电荷区域与中层的负电荷区域发生倾斜，形成云砧，减少了负 电荷的屏蔽作用，飑线前部的正地闪增加。
总地闪数
/通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式
总地闪数
江西宜春风廓线雷达图
风廓线特征： 1、18时开始由于水汽条件转 好，探测高度有明显增加。 2、风速忽然变大，对流层中 低层超过20m/s,高层大于 40m/s。 3、飑线过境时“空窗”区 4、飑线过境时风向突变
3、2012.5.16 苏北飑线
7.1东北飑线过程
/通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式
总地闪数
/通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 TBB /通用格式 回波强度 闪电密度 总地闪数
北京海淀风廓线雷达图
特征： 1、北方的飑线过程更为剧 烈，闪电密度较大。强对 流发生前1-2h闪电密度变 化大；但云顶亮温变化不 大。 2、系统前倾
/通用格式 /通用格式 特征： /通用格式 1、强对流天气发生前1-2h 闪电密度（40）和云顶亮 /通用格式 温（20）陡增。 2、云顶亮温＜-52℃，回 /通用格式 波强度＞50dbz。 /通用格式 /通用格式 /通用格式
/通用格式
/通用格式
/通用格式
/通用格式
/通用格式
/通用格式
/通用格式
TBB
（DCAPE较 大、0-6Km 垂直风切变 多数较大） 0℃较高或与20℃层厚度太 厚
PWAT>50mm PWAT>30mm 0℃较高或与0℃较高或与20℃层厚度太厚 20℃层厚度适 宜
华北黄淮飑线概念模型 1 槽前型（5个个例）：一般都伴有雷雨大风，短时强降水和冰雹要视情况而定。 1）水汽条件较差（整层可降水量在10-20mm）且0℃、-20℃层及两者厚度不适宜： 雷雨大风和20mm/h以下的降水（20100616山西大同）
回波强度
/通用格式
总地闪数
/通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式
总地闪数
福建永安风廓线雷达图
风廓线特征： 1、中空急流 2、低空急流 3、边界层大风 4、飑线过境时“空窗”区 5、飑线过境时风向突变
2、2012.4.10江西飑线
/通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 TBB /通用格式 闪电密度 /通用格式 回波强度 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式
总地闪数
/通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式
总地闪数
江苏连云港风廓线雷达图
风廓线特征： 1、前倾槽 2、高空急流（风切变较大） 3、边界层大风 （导致地面大风和龙卷） 4、飑线过境时风向突变
6.14山东飑线过程
/通用格式
/通用格式
/通用格式
/通用格式
/通用格式
/通用格式
/通用格式 TBB 回波强度 /通用格式 闪电密度
山西位于高空槽前， 200 hPa存 在显著分流区， 500 hPa存在12℃的降温区。 500 hPa存在冷温 度槽低层存在暖温度脊。整层比 较干。中低层存在干线，低层气 流风速较大且以较大交角穿越干 线。有一定的位势不稳定。地面 冷锋扫过山西北部。
2010年06月16日08时高低空形势分析
华北黄淮飑线概念模型 1 槽前型（5个个例） 2）水汽条件很好（整层可降水量在20mm以上）但0℃、-20℃层及两者厚度不适宜： 雷雨大风和短时强降水（20090717山东飑线、20100719山东飑线） 此次过程主要是在低涡东北方向移 动过程中，地面配合冷锋东移，暖 锋向北移动造成的。强天气发生在 与低涡相对应的地面冷暖锋之间的 东南象限。850 hPa与500 hPa温 差为21℃左右，山东西部整层较湿， 中东部低层较湿，中高层较干。从 高低空系统配置来看，系统斜压性 较大。中高层存在冷温度槽，山东 南部低层有暖温度脊发展。山东位 于高低空急流的交汇处。山东中部 和北部中低层存在干线。