高原气象

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2021 , Vol. 40 >Issue 3: 580 - 589

DOI: https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0534.2020.00034

论文

二次长寿命超级单体风暴参数与ZDR柱演变特征分析

  • 刁秀广 ,
  • 杨传凤 ,
  • 张骞 ,
  • 吕庆利
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  • 山东省气象台,山东 济南 250031

收稿日期: 2019-11-25

  网络出版日期: 2021-06-28

基金资助

山东省自然科学基金项目(ZR2020DM52);环渤海区域科技协同创新基金项目(QYXM201802);山东省气象局科研项目(2019sdqxz01)

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Analysis on the Evolution Characteristics of Storm Parameters and ZDR Column for Two Long Life Supercells

  • Xiuguang DIAO ,
  • Chuanfeng YANG ,
  • Qian ZHANG ,
  • Qingli Lü
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  • Shandong Meteorological Observatory,Jinan 250031,Shandong,China

Received date: 2019-11-25

  Online published: 2021-06-28

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摘要

基于济南S波段双偏振多普勒天气雷达探测数据， 结合探空和地面实况资料， 对两次长寿命超级单体的风暴参数及ZDR柱演变特征进行了分析。结果表明， 两次过程具有强的热力不稳定， 中等强度以上垂直风切变和对流有效位能， 利于高组织性的风暴产生与维持。两次超级单体风暴历时超过4 h， ≥60 dBZ反射率因子维持时间都超过3 h， 最大反射率因子（DBZM）平均值65.8 dBZ， 同时都具有较大的基于单体的垂直累积液态含水量。两次强风暴移动方向基本一致， 但移动速度差别明显， 导致移速差异的主要因素是500 hPa引导气流的风速差异明显。差分反射率因子ZDR柱表现为环境0 ℃层高度以上的ZDR大值区， 位于风暴的强上升气流区内， 表明风暴强上升气流区内存在直径偏大的扁状雨滴或少许水平定向的湿冰粒子， ZDR柱对应的相关系数偏低， 主要是混合相态粒子的存在所导致。 ZDR柱出现之后风暴快速发展， ZDR柱消失后风暴逐渐减弱， ZDR柱的出现可作为冰雹预警的指标之一。ZDR柱的出现表明风暴内部上升气流的强度增强、 高度增高， 预示着风暴会迅速发展。ZDR柱的消失说明风暴内部强上升气流的强度减弱、 高度迅速降低， 预示着风暴质心将要降低， 风暴强度将要减弱。两次风暴ZDR柱顶部高度有明显差别， 但与0 ℃层高度的差值没有明显差别。

关键词： 超级单体; 上升气流; ZDR; 差异性

本文引用格式

刁秀广 , 杨传凤 , 张骞 , 吕庆利 . 二次长寿命超级单体风暴参数与ZDR柱演变特征分析[J]. 高原气象, 2021 , 40(3) : 580 -589 . DOI: 10.7522/j.issn.1000-0534.2020.00034

Abstract

Based on the S-band dual-polarization Doppler weather radar data of Jinan， combined with sounding and ground data， the evolution characteristics of storm parameters and ZDR column of two long-lived supercells are analyzed.The results show that the two processes have strong thermodynamic instability， medium or above intensity of CAPE and vertical wind shear from 0 to 6 km， which is conducive to the generation and maintenance of highly organized storms.The two supercell storms lasted for more than 4 hours， and the high reflectivity factor （≥60 dBZ） maintained for more than 3 hours， the average DBZM value was 65.8 dBZ， at the same time， both supercell storms had large C-VIL.The moving direction of the two strong storms is basically the same， but the difference of moving speed is obvious.The main factor leading to the difference of moving speed is the difference of guiding airflow of 500 hPa.The ZDR column is the ZDR high value area above the environmental 0 ℃ level and located in the strong updraft zone of the storm， indicating a small number of large oblate raindrops and a few horizontally oriented wet ice particles.The existence of mixed phase particles in ZDR column leads to low CC.The storm developed rapidly after the appearance of ZDR column and weakened gradually after the disappearance of ZDR column.ZDR column can be used as one of the early warning of hail.The appearance of ZDR column indicates that the strength and height of the updraft in the storm increase， which indicates that the storm will develop rapidly.The disappearance of ZDR column indicates that the intensity and the height of updraft in the storm will decrease， and indicates that the centroid of the storm will be reduced and the intensity of the storm will be weakened.The top of the ZDR column of the two storms is obviously different， but there is no significant difference between the top of the ZDR column and the height of 0 ℃ layer.

Key words： Supercell; updraft; ZDR; difference

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