2018, Vol. 37
2. 内蒙古赤峰市气象局, 内蒙古 赤峰 024000;
3. 内蒙古巴彦淖尔市气象局, 内蒙古 临河 015000
雷雨大风、冰雹、龙卷、短时强降水等强对流天气大多是由局地对流风暴产生的, 特别是超级单体风暴作为发展最强烈的对流风暴系统, 一直受到气象学家的关注。Browning(1962)首先提出超级单体风暴的概念, 指出超级单体具有如钩状回波、中空弱回波区或有界弱回波区等雷达反射率因子特征; Donaldson(1970)最先发现超级单体中的“龙卷气旋”, 揭示出龙卷超级单体的旋转特性; Doswell et al(1993)重新定义为具有深厚持久中气旋的对流风暴才是超级单体风暴, 上述概念获得了学术界的广泛认可。近10多年来, 中国随着新一代天气雷达的应用, 广大气象工作者对于超级单体风暴在龙卷、强冰雹、强降水以及左移超级单体风暴等方面进行了大量研究。对伴随龙卷的超级单体方面研究表明:强的低层垂直风切变、低的抬升凝结高度和地面阵风锋的存在有利于F2级以上强龙卷的产生(俞小鼎等, 2008; 郑媛媛等, 2009; 张一平等, 2012; 周后福等, 2014; 朱江山等, 2015; 曾明剑等, 2016); 对于强冰雹, 在适宜的0 ℃层和-20 ℃层高度下, 出现三体散射现象以及较大的VIL密度等特征, 反射率因子垂直剖面上的宽大有界弱回波及其回波悬垂和回波墙下部的强回波中心强度可作为预警大冰雹的预警指标(赵俊荣等, 2011; 冯晋勤等, 2012; 郑艳等, 2014; 陈秋萍等, 2015); 而伴随强降水的超级单体风暴的重要特征是中气旋部分或全部被降水包裹, 通常中气旋位于超级单体风暴的右前侧, 大范围降水一般位于超级单体风暴的右后侧; 强降水超级单体有时会有多单体风暴的特性, 有时呈现经典超级单体的特征(王福侠等, 2011; 王啸华等, 2012)。对于左移超级单体风暴, 风切变矢量随高度逆时针变化, 使风暴分裂后左移风暴得以发展成超级单体; 左移超级单体回波具有中反气旋、弱回波区和旁瓣回波及强回波中心位于其移动方向左侧等特点(伍志方等, 2014; 叶更新等, 2014; 付双喜等, 2014)。许多气象工作者对不同地域的超级单体方面进行了研究(方翀等, 2017; 赵庆云等, 2017; 翟丽萍等, 2018; 赵桂香等, 2017; 汪应琼等, 2013; 牛奔等, 2016)。上述研究和结论对超级单体风暴产生的强对流天气成因具有重要意义。
2 天气实况和环流背景分析2016年8月16日12:00(北京时, 下同)17:00内蒙古赤峰市松山区、喀喇沁旗、宁城县部分乡镇先后遭受雷雨、大风、冰雹灾害袭击(表 1, 图 1)。自动站加密资料显示:赤峰市7级以上大风主要出现在13:0017:00, 9个测站监测到7级大风; 岗子和大明2个测站分别于14:00和16:00出现18.8和17.5 m·s-1的8级大风; 1个测站天义站16:0017:00出现极大风速为21.6~21.7 m·s-1的9级大风; 1个测站宁城气候校准站16:0017:00两个时次分别监测到极大风速为27~27.6 m·s-1的10级狂风。短时强降水主要出现在14:0017:00, 宁城县老哈河二龙站16:0017:00 2 h降水量为42.3 mm, 小时雨强为26.3 mm·h-1; 西桥降水量23.7 mm, 小时雨强为22.5 mm·h-1。同时5个测站监测到直径2 cm以上的冰雹, 西桥、汐子、宁城气候校准站在15:2016:00, 15:3516:08和16:3516:55出现了直径3 cm的冰雹。
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表 1 2016年8月16日赤峰市发生降水、大风、冰雹站点时间 Table 1 The time chart of precipitation, strong wind, hail in Chifeng on 16 August 2016 |
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图 1 2016年8月16日内蒙古东南部超级单体移动路径和强对流天气实况 Figure 1 The moving path of the super cell and the distribution of the strong convective weather in southeast Inner Mongolia on 16 August 2016 |
冰雹、大风灾害共导致全市3个旗县区受灾, 受灾总人口45 227人, 农作物受灾面积99.18 km2, 成灾面积75.68 km2, 部分地区农作物绝收, 绝收面积53.36 km2, 农业经济损失6 727万元, 直接经济损失7 000万元。本文利用常规观测、地面加密自动站、多普勒天气雷达等观测资料以及NECP(1°×1°)逐6 h再分析资料对2016年8月16日内蒙古东南部地区由于超级单体风暴诱发的强冰雹、雷暴大风等强对流天气进行了分析, 以期对此类天气的探测、预报、预警具有一定的参考依据。
导致这次超级单体风暴发生的大尺度天气系统是高空东北冷涡和低层暖式切变线形成的强不稳定层结背景下。
利用NECP(1°×1°)逐6 h再分析资料对16日08:00[图 2(a)]内蒙古中东部地区的大尺度环流背景进行分析, 在500 hPa有东北冷涡维持, 冷涡后部西南侧横槽南摆不断有冷平流输送干冷空气到内蒙古中东部地区; 16日上午强对流发生前天空云量不多(图略), 有利于边界层辐射增温, 这种局地增暖在高空冷涡背景下为强对流天气的发生提供了极为有利的不稳定能量条件。在40°N45°N, 110°E120°E区域内850 hPa有偏东风-西南风构成的暖式切变线, 暖式切变线北侧850 hPa与500 hPa温度差T(850-500)为28 ℃。850 hPa与500 hPa温度差可以在很大程度上表示对流层中低层环境温度垂直递减率, 也就是条件静力不稳定度的大小, 其差值越大, 表示气层越不稳定, 有利于对流天气的产生(吴芳芳等, 2013)。
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图 2 2016年8月16日08:00 (a)和14:00 (b)天气形势综合配置 黑色实线为500 hPa高度场(单位: dagpm); 红色实线为暖式切变线; 风羽为850 hPa风场(单位: m·s-1); 阴影为T(850-500)(单位: ℃) Figure 2 The comprehensive configurations of weather situation at 08:00 (a) and 14:00 (b) on 16 August 2016. The black solid line is the height field at 500 hPa (unit: dagpm), the red solid line is the warm-wet shear line, wind vector is the wind field at 850 hPa (unit: m·s-1) and the shaded is T(850-500) (unit: ℃) |
16日14:00[图 2(b)] 850 hPa暖式切变线略为南压, 切变线北侧的偏东风转为东北风, 说明冷空气逐渐南下; 从14:00的T(850-500)的变化也可以反映出来, T(850-500)≥28 ℃的范围从08:00的线状发展为14:00大范围的块状, 强度也有显著的跃增, 切变线附近T(850-500)均大于等于31 ℃, 中心值更是高达33 ℃, 暖式切变线辐合中心和T(850-500)大值中心基本重合, 850 hPa与500 hPa温度垂直递减率显著加大, 上干冷下暖湿垂直配置急剧加强, 更加剧了对流不稳定, 有利于强对流天气的爆发。中高层较强干冷空气叠加在低层暖湿气流上, 使得大气温度垂直递减率大, 造成低层空气负浮力加大, 有利于地面强对流天气特别是冰雹、大风类的强对流天气出现(许爱华等, 2014)。中高层干冷空气南下和低层暖式切变线辐合加强为这次超级单体风暴过程提供了非常有利的大尺度环流背景。
3 超级单体风暴环境条件对于雷暴(深厚湿对流)生成预报, 有三个构成要素:大气静力不稳定、低层水汽和抬升触发机制。几乎可以说这三个要素是雷暴生成的充分必要条件(假定微物理条件自动满足)(Doswell et al, 1996; 俞小鼎, 2011); 除这三个要素外, 水平风垂直切变大小决定雷暴的组织程度和生命史长短(Weisman et al, 1982), 下面从这四个方面分析超级单体风暴发生、发展的环境条件。
3.1 大气不稳定、低层水汽、深层垂直风切变条件超级单体风暴作为一种强对流天气, 分析对流风暴的一些重要特征量是非常有必要的。例如反映大气温湿状况的特征参数假相当位温θse, 将水汽条件与静力稳定度相结合的参数K指数、对流有效位能(CAPE); 表征风垂直切变大小的参数深层垂直风切变(0~6 km)等。
16日08:00[图 3(a)]假相当位温θse和比湿、风场沿118.8°E(强冰雹中心)剖面图显示, 41°N42°N从地面到750 hPa有θse高能舌维持, θse具有近似倒“Ω”型结构, 同时该区域比湿也在8~10 g·kg-1, 低层呈现高能高湿状态, 而中层500~600 hPa则是低能低湿分布, 这种中层干冷低层湿热的不稳定层结, 有利于冰雹、雷暴大风的发生。
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图 3 2016年8月16日08:00 (a)和14:00 (b)沿118. 8°E假相当位温(彩色区, 单位: K)、比湿(蓝色实线, 单位: g·kg-1)和风场(风羽, 单位: m·s-1)的剖面分布 Figure 3 The vertical sections of θse (color area, unit: K), specific humidity (blue solid line, unit: g·kg-1) and wind (barb, unit: m·s-1) along 118. 8°E at 08:00 (a) and 14:00 (b) on 16 August 2016 |
16日14:00[图 3(b)]低层仍维持高比湿状态, θse高能舌范围和强度进一步加大, 强度增大为334~338 K, 且向上延伸至700 hPa, 地面至600 hPa的θse分布呈近似的倒“漏斗”型, 低层与中层600 hPa假相当位温差明显加大, 假相当位温垂直递减率明显增大, 这种上干冷(低能低湿)下暖湿(高能高湿)的不稳定结构的急剧加强, 更有利于雷暴大风和冰雹等强对流天气产生。
08:0014:00近地层一直维持着2~4 m·s-1的弱风速, 同时400 hPa西北风从08:00的22~26 m·s-1增大为26~32 m·s-1; 中空干冷急流的入侵以及其叠加到近地面风场之上所形成的强高低空垂直风切变区是强风暴系统发展和维持的重要因素(司福意等, 2015)。
16日08:00[图 4(a)]在内蒙古东南部K指数和CAPE值强度和范围普遍不大。K指数在30 ℃及以下, CAPE值在50~200 J·kg-1, 而0~6 km垂直风切变中心最大值为22 m·s-1, 达到强的垂直风切变。风的垂直切变影响着对流云的发展、移动和分裂等过程, 强的风垂直切变有助于普通风暴组织成持续性的强风暴, 是维持和增强对流风暴的因子(农孟松等, 2011)。
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图 4 2016年8月16日08:00 (a)和14:00 (b) K指数(黑色实线, 单位: ℃)、CAPE值(彩色区, 单位: J·kg-1)和0~6 km垂直风切变(红色虚线, 单位: m·s-1)分布 Figure 4 The distribution of index K (black solid line, unit: ℃), CAPE (shaded, unit: J·kg-1), 0~6 km vertical wind shear (red dotted line, unit: m·s-1) at 08:00 (a) and 14:00 (b) on 16 August 2016 |
16日14:00[图 4(b)]在内蒙古东南部K指数大值区范围和强度有明显的增大, K指数普遍增大为33 ℃, 特别是在42°N, 118.8°E, 即监测到大冰雹的赤峰站K指数高达36 ℃, K值愈大, 表示层结愈不稳定。同时该区域的CAPE值范围和强度也普遍增强, CAPE值在400~500 J·kg-1之间, 相对应的0~6 km垂直风切变为18~19 m·s-1, 中等程度的对流有效位能值和强的深层垂直风切变有利于超级单体风暴的产生(俞小鼎等, 2008); 而且K指数、CAPE值、0~6 km垂直风切变三者的强中心区域几乎完全重合, 强对流天气就发生在各种要素的叠置区。
3.2 抬升触发机制Doswell(1987)认为天气尺度的上升运动将气块抬升到自由对流高度一般需要一天以上, 因而常不足以触发雷暴, 雷暴一般由低层中天气尺度系统触发。边界层辐合线(锋面、阵风锋、干线、海陆风辐合线等)、地形和海陆分布(山脉抬升、上坡风等)、重力波(俞小鼎等, 2012)等都是对流初始活动的触发机制。此次超级单体的爆发是露点锋和地面中尺度边界层辐合线两种对流系统相遇触发而造成的。
从16日14:00的2 m露点温度和10 m风场分布[图 5(a)]来看, 内蒙古东南部地区(40°N45°N, 114°E120°E)10 m风场有西北风和西南风构成的自西向东的地面辐合线; 从地面2 m露点温度分布来看, 该地区存在着明显的较为宽广的等露点温度线密集带-露点锋即干线, 干线西侧存在明显的湿区, 湿区中心的2 m露点温度高达26 ℃; 干线东侧存在明显的干区(相对湿区而言), 干区中心的2 m露点温度为14 ℃。露点锋区(42°N, 118.8°E)在强冰雹区域几乎呈南北垂直结构, 由湿到干的露点锋区梯度走向也是自西向东, 与地面中尺度辐合线走向和位置基本一致, 来自东北冷涡的干冷空气和暖湿空气交汇于内蒙古东南部, 地面中尺度辐合线和干线耦合并加强成为这次强对流天气爆发的直接触发机制。
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图 5 2016年8月16日14:00 2 m露点温度(红色等值线, 单位: ℃)和10 m风场(流线, 单位: m·s-1) (a)、15:00地面加密自动站10 m风场(风羽, 单位: m·s-1), 地面中尺度辐合线(红色虚线)及可见光云图(阴影区, 单位: K) (b) Figure 5 The distribution of two mile dew temperature (red solid line, unit: ℃) and ten mile wind stream (streamline, unit: m·s-1) at 14:00 (a), 10 meters wind field (barb, unit: m·s-1) of the ground encryption automatic station, surface mesoscale convergence line (red dotted line) and vapor satelite cloud (the shaded, unit: K) at 15:00 (b) on 16 August 2016 |
从16日15:00的自动加密观测资料10 m风场和水汽云图分布[图 5(b)]来看, 在赤峰市境内自北向南有多条地面中尺度辐合线存在, 水汽云图上赤峰市上空被大量的云系所覆盖, 特别是赤峰市南部云系密集, 黑体亮温TBB (Black Body Brightness Temperature)达240 K; 地面中尺度辐合线在缓慢东南移动过程中, 不断触发新对流的产生, 从而使对流天气维持并发展。地面的辐合引起的上升运动是动力触发机制, 可以使积聚的不稳定能量爆发, 从而造成强对流天气的发生。
4 多普勒雷达回波特征 4.1 超级单体风暴雷达回波分析此次超级单体风暴在16日15:28达到成熟, 对赤峰市多普勒雷达0.5°, 3.4°, 6.0°和9.8°不同仰角的反射率因子图(图 6)进行分析, 0.5°仰角的反射率因子图上有55 dBZ的强回波, 强回波移动方向的左前侧呈现出由低层东南风气流引起的倒“V”型缺口的弱回波区, 这也是超级单体风暴的常见特征之一; 在3.4°仰角反射率因子图上强回波移动方向的后侧呈现出钩状回波特征(相应的高度在此距离处约为1.5 km), 这也是超级单体风暴常见特征之一; 最大反射率因子位于钩状回波上, 达到65 dBZ以上, 最大反射率因子远离雷达的一侧出现了回波强度5~10 dBZ不明显的三体散射长钉, 在超级单体移动方向的左前侧仍有倒“V”型缺口的弱回波区, 说明有强上升气流; 在6.0°仰角产品反射率因子图上仍有钩状回波, 较低层轮廓更加明显, 呈现“肾形”结构, 最强回波仍在65 dBZ以上, 对应三体散射长钉较低仰角更加清晰, 三体散射长钉也是大冰雹的预报指标之一; 9.8°仰角的反射率因子图上钩状回波仍存在, 最大反射率因子高达67 dBZ, 对应回波高度为10.3 km, 强反射率因子上升高度比较高, 表明上升运动极强; 0.5°, 3.4°, 6.0°和9.8°仰角反射率因子强度随高度逐渐增大, 反射率因子梯度特别明显, 说明有强上升气流将云雨粒子吹至高层; 9.8°仰角反射率因子图上67 dBZ的强回波核中心叠加在0.5°仰角反射率因子的弱回波区之上, 呈现出强回波悬垂结构, 这种高悬的强回波也是大冰雹的预报指标; 同时9.8°仰角反射率因子图上三体散射长钉相对于3.4°和6.0°仰角长度更长、最为清晰; 3.4°, 6.0°和9.8°仰角三个层次的三体散射长钉均出现在反射率因子强核心的延伸方位, 强核心的反射率分别为65, 65和67 dBZ, 都大于等于65 dBZ, 说明了大冰雹所处高度和大致位置。
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图 6 2016年8月16日15:28赤峰市多普勒雷达0.5°, 3.4°, 6.0°和9.8°仰角反射率因子(单位: dBZ)红线代表图 8剖面位置 Figure 6 Chi Feng radar reflectivity at elevation 0.5°, 3.4°, 6.0° and 9.8° at 15:28 on 16 August 2016.Unit: dBZ. Red line represents the position of cross section baseline in Fig. 8 |
对16日15:28赤峰市多普勒雷达0.5°, 3.4°, 6.0°和9.8°不同仰角的径向速度图(图 7)进行分析, 与0.5°仰角反射率因子图上倒“V”型缺口相对应的位置上, 0.5°仰角的径向速度图上为明显的径向辐合, 最大出流速度24 m·s-1, 最大入流速度20 m·s-1, 这种低层辐合有利于上升运动的建立; 24 m·s-1以上的出流速度, 说明近地面层附近有大风出现, 而该地区的西桥乡自动站16:00监测到16.9 m·s-1的极大风速(表 1); 在3.4°仰角的径向速度图上, 有一个25 m·s-1与-24 m·s-1的气旋式切变速度对, 速度对距离雷达为53 km, 旋转速度为22 m·s-1, 风暴内具有明显的旋转特征, 满足中气旋的判据(俞小鼎等, 2006)。按照美国国家强风暴实验室规定的中气旋判据属于强中气旋, 进一步说明此风暴为超级单体风暴; 在6.0°仰角的径向速度图上同样有一个25 m·s-1与-24 m·s-1的气旋式切变速度对出现, 表明超级单体风暴在发展强盛阶段, 中层(3.4°~6.0°)具有显著的旋转特征, 中气旋延伸高度也较高, 超级单体风暴强度较强; 超级单体存在一个深厚的中尺度涡旋, 维持了雷暴的持续发展, 也保证了一支强盛的上升气流支撑空中大冰雹的增长(戴建华等, 2012); 9.8°仰角径向速度图中对应低层气旋辐合位置则为明显的高空反气旋辐散结构, 风暴内中层维持较深厚的气旋性辐合, 风暴顶则表现出明显的气旋性辐散特征, 这种中低层辐合高层辐散抽吸作用对于上升运动是极其有利。中气旋所在的位置是赤峰市的西桥乡[图 7(b)], 西桥乡自动站15:2016:00监测到直径3 cm的大冰雹; 同时伴有短时强降水和雷暴大风, 15:0016:00西桥小时雨强为22.5 mm·h-1, 极大风速为16.9 m·s-1。此后强回波继续向东南移动, 汐子站、宁城气候校准站在15:3516:28和16:3516:55也监测到直径3 cm的大冰雹, 同时出现了18.6 mm和13 mm的短时强降水及16.3 m·s-1和27.6 m·s-1的极大风速(表 1)。
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图 7 2016年8月16日15:28赤峰市多普勒雷达0.5°, 3.4°, 6.0°和9.8°仰角径向速度(单位: m·s-1) Figure 7 Chi Feng radar vertical velocityat elevation 0.5°, 3.4°, 6.0° and 9.8° at 15:28 on 16 Auguet 2016.Unit: m·s-1 |
16日15:28赤峰市多普勒雷达[图 6(b)中3.4°仰角红线位置]沿低层入流方向通过最强回波中心的反射率因子剖面[图 8(a)]显示, 反射率因子剖面图显示有弱回波区、回波悬垂以及弱回波区左侧的回波墙。弱回波区的水平尺度约为13 km, 57 dBZ强的反射率因子区是位于回波悬垂上面, 从3 km一直延伸到将近8 km高度; 表现出超级单体反射率因子从低到高向低层入流一侧倾斜的特征, 呈现出明显的强回波悬垂特征, 这种高悬的强回波也是大冰雹的预报指标; 50 dBZ的强回波高度达9 km, 高于-20 ℃层的高度(-20 ℃层的高度为8.4 km), 呈现出高质心的雹暴结构; 50 dBZ以上的强回波扩展到-20 ℃等温线以上, 表明强上升气流达到大冰雹的有利生长区, 强冰雹形成的可能性很大(Witt et al, 1998)。超级单体的回波顶高达到15 km以上, 并有三体散射长钉, 以上这些特征满足大冰雹产生的条件。
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图 8 2016年8月16日15:28赤峰市多普勒雷达3.4°仰角反射率因子(a, 单位: dBZ)和径向速度(b, 单位: m·s-1)剖面 Figure 8 Cross section of Chi Feng radar reflectivity (a, unit: dBZ) and vertical velocity (b, unit: m·s-1) of elevation 3.4° at 15:28 on 16 August 2016 |
16日15:28赤峰市多普勒雷达[图 6(b)中3.4°仰角红线位置]沿低层入流方向通过最强回波中心的径向速度垂直剖面[图 8(b)]显示, 暖色代表离开雷达向着画面的速度, 冷色代表离开画面向着雷达的速度。径向速度剖面中11~12 km有三体散射长钉最显著一个特征是从底部2 km一直向上延伸到8 km左右径向速度辐合区, 而其上面是8~12 km高空径向速度强辐散区, 中低层辐合高层辐散这种强烈的抽吸作用更加有利于上升运动的发展, 同时可以看到风暴最低层有下沉气流降到地面, 强烈的辐散风出流迫使风雹前侧移动的暖湿气流强迫抬升, 使上升运动更加强烈。风暴中层及以下对应较深厚的辐合区, 风暴顶则表现的强辐散特征, 这在一定程度上促进了风暴内上升运动和风暴低层暖湿入流的强度, 有利于低层较丰富的水汽向风暴内输送并导致对流风暴的垂直增长和强烈发展(吴海英等, 2017)
4.2 冰雹与垂直液态水含量VIL垂直累积液态水含量VIL定义为液态水混合比的垂直积分, 是一个表征对流风暴强度的参量。Amburn et al (1997)定义垂直累积液态水含量VIL与风暴顶高度ET(Echo Top)之比为VIL密度。研究表明, 如果VIL密度超过4 g·m-3, 则风暴几乎肯定会产生直径超过2 cm的大冰雹。
16日15:28赤峰雷达垂直液态水含量VIL产品上, 最大垂直液态水含量VIL值为45 kg·m-2, 而此时风暴顶高度ET为9 km, 通过VIL密度=VIL/ET计算得出:最大VIL密度为5 g·m-3=45 kg·m-2/9 km, 超过4 g·m-3; 实况赤峰气象站也观测到冰雹直径为2 cm的大冰雹, 在气象站周边监测到更大直径的冰雹。
5 结论利用常规观测、地面加密自动站、多普勒天气雷达等观测资料以及NECP(1°×1°)逐6 h再分析资料对2016年8月16日内蒙古东南部地区由于超级单体风暴诱发的强冰雹、雷暴大风等强对流天气进行了分析。得出以下主要结论:
(1) 这次超级单体风暴发生在高空东北冷涡和低层暖式切变线形成的强不稳定层结背景下, 低层丰富的水汽、中等强度对流有效位能和大的深层垂直风切变, 为强对流天气的发生提供了非常有利的环境条件。
(2) 地面中尺度边界层辐合线和露点锋两种对流系统耦合并加强是对流风暴的触发机制; 雷达回波有钩状回波、弱回波区、回波悬垂、回波墙、中气旋等超级单体风暴特征, 其中弱回波区、回波悬垂由反射率因子从低到高向低层入流一侧倾斜且回波强度梯度大的特点。
(3) 风暴内中层维持较深厚的气旋性辐合, 风暴顶则表现出明显的气旋性辐散特征, 有利于风暴内上升气流和风暴低层暖湿入流的增强, 促进了低层较丰富的水汽向风暴内输送, 导致对流风暴的垂直增长和强烈发展。
(4) 标志大冰雹的三体散射长钉特征回波, 50 dBZ以上的反射率因子核心的高度伸展到-20 ℃以上, 为典型的产生冰雹的回波结构; 垂直液态水含量VIL与风暴顶高ET之比即VIL密度达到5 g·m-3, 这也是大冰雹的预报指标。
Amburn S A, Wolf P L. 1997. VIL density as a hail indicator[J]. Wea Forecasting, 12: 473–478.
DOI:10.1175/1520-0434(1997)012<0473:VDAAHI>2.0.CO;2 |
|
Browning K A. 1962. Cellular structure of convective storms[J]. Meteor Mag, 91(1085): 341–350.
|
|
Donaldson R J Jr. 1970. Vortex signature recognition by a Doppler radar[J]. J Appl Meteor, 9(4): 661–670.
DOI:10.1175/1520-0450(1970)009<0661:VSRBAD>2.0.CO;2 |
|
Doswell C A, Burgess D W, 1993. Tornadoes and toraadic storms: A review of conceptual models[M]//The Tornado: Its Structure, Dynamics, Prediction, and Hazards. American Geophysical Union, 161-172.
|
|
Doswell C A, Harold E B, Robert A M. 1996. Flash flood forecasting:An ingredients-based methodology[J]. Wea Forecasting, 11(4): 560–581.
DOI:10.1175/1520-0434(1996)011<0560:FFFAIB>2.0.CO;2 |
|
Doswell C A. 1987. The distinction between large-scale and mesoscale contribution to severe convection:A case study example[J]. Wea Forecasting, 2(1): 3–16.
DOI:10.1175/1520-0434(1987)002<0003:TDBLSA>2.0.CO;2 |
|
Weisman M L, Klemp J B. 1982. The dependence of numerically simulated convective storms in vertical wind shear and buoyancy[J]. Mon Wea Rev, 110(6): 504–520.
DOI:10.1175/1520-0493(1982)110<0504:TDONSC>2.0.CO;2 |
|
Witt A, Eilts M D, Stumpf G J, et al. 1998. An enhanced hail detection algorithm for the WSR-88D[J]. Wea Forecasting, 13: 286–303.
DOI:10.1175/1520-0434(1998)013<0286:AEHDAF>2.0.CO;2 |
|
陈秋萍, 陈齐川, 冯晋勤, 等. 2015. "2012·4·11"两个强降雹超级单体特征分析[J]. 气象, 41(1): 25–33.
Chen Q P, Chen Q C, Feng J Q, et al. 2015. Analysis of two severe hail supercell storms on 11 April 2012[J]. Meteor Mon, 41(1): 25–33.
|
|
戴建华, 陶岚, 丁杨, 等. 2012. 一次罕见飑前强降雹超级单体风暴特征分析[J]. 气象学报, 70(4): 609–627.
Dai J H, Tao L, Ding Y, et al. 2012. Case analysis of a large hail-producing severe supercell ahead of a squall line[J]. Acta Meteor Sinca, 70(4): 609–627.
|
|
方翀, 王西贵, 盛杰, 等. 2017. 华北地区雷暴大风的时空分布及物理量统计特征分析[J]. 高原气象, 36(5): 1368–1385.
Fang C, Wang X G, Sheng J, et al. 2017. Temporal and spatial distribution of North China thundergust winds and the statistical analysis of physical characteristics[J]. Plateau Meteor, 36(5): 1368–1385.
DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00083 |
|
冯晋勤, 俞小鼎, 傅伟辉, 等. 2012. 2010年福建一次早春强降雹超级单体风暴对比分析[J]. 高原气象, 31(1): 239–250.
Feng J Q, Yu X D, Fu W H, et al. 2012. Comparative analysis onsupercell storm structure of a severe hail shooting in Fujian Province in early spring of 2010[J]. Plateau Meteor, 31(1): 239–250.
|
|
付双喜, 王伏村, 郭良才. 2014. 一次左移反气旋超级单体的观测分析[J]. 干旱气象, 32(6): 996–1002.
Fu S X, Wang F C, Guo L C. 2014. Observation and analysis of a left-moving supercell[J]. J Arid Meteor, 32(6): 996–1002.
|
|
牛奔, 张家国, 吴涛, 等. 2016. 鄂西北一次超级单体风暴的多普勒天气雷达观测分析[J]. 暴雨灾害, 35(1): 45–52.
Niu B, Zhang J G, Wu T, et al. 2016. Analysis on weather process of supercell storm in northwest of Hubei Province[J]. Torrential Rain Disaster, 35(1): 45–52.
DOI:10.3969/j.issn.1004-9045.2016.01.007 |
|
农孟松, 祁丽燕, 黄海洪, 等. 2011. 桂西北一次超级单体风暴过程的分析[J]. 气象, 37(12): 1519–1520.
Nong M S, Qi L Y, Huang H H, et al. 2011. A case study on supercell storm of hail in the northwest of Guangxi[J]. Meteor Mon, 37(12): 1519–1520.
DOI:10.7519/j.issn.1000-0526.2011.12.007 |
|
司福意, 周顺武, 王传辉, 等. 2015. 豫中北一次重致灾强对流天气过程剖析[J]. 高原气象, 34(6): 1732–1740.
Si F Y, Zhou S W, Wang C H, et al. 2015. Analysis of a severe convection event causing heavy disaster in north central of Henan[J]. Plateau Meteor, 34(6): 1732–1740.
DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2015.00027 |
|
汪应琼, 李芳, 姜玉印, 等. 2013. 湖北宜昌超级单体风暴发生的环境条件分析[J]. 暴雨灾害, 32(1): 53–61.
Wang Y Q, Li F, Jiang Y Y, et al. 2013. Analysis on environment conditions of supercell storms over Yichang, Huhei province[J]. Torrential Rain Disaster, 32(1): 53–61.
|
|
王福侠, 裴宇杰, 杨晓亮, 等. 2011. "090723"强降水超级单体风暴特征及强风原因分析[J]. 高原气象, 30(6): 1690–1700.
Wang F X, Pei Y J, Yang X L, et al. 2011. Characteristic of heavy precipitation and gale analysis of supercell storm on 23 July 2009[J]. Plateau Meteor, 30(6): 1690–1700.
|
|
王啸华, 曹舒娅, 王金鑫, 等. 2012. 一次秋季强降水超级单体风暴过程分析[J]. 气象科学, 32(6): 685–693.
Wang X H, Cao S Y, Wang J X, et al. 2012. Mesoscale analysis on a severe supercell in autumn[J]. J Meteor Sci, 32(6): 685–693.
DOI:10.3969/2012jms.0159 |
|
吴芳芳, 俞小鼎, 张志刚, 等. 2013. 苏北地区超级单体风暴环境条件与雷达回波特征[J]. 气象学报, 71(2): 209–227.
Wu F F, Yu X D, Zhang Z G, et al. 2013. A study of the environmental conditions and radar echo characteristics of the supercell-storms in northern Jiangsu[J]. Acta Meteor Sinca, 71(2): 209–227.
|
|
吴海英, 陈海山, 刘梅. 2017. 长生命史超级单体结构特征与形成维持机制[J]. 气象, 43(2): 141–150.
Wu H Y, Chen H S, Liu M, et al. 2017. Structure characteristics, formation and maintenance mechanism of supercell with long life cycle[J]. Meteor Mon, 43(2): 141–150.
|
|
伍志方, 庞古乾, 贺汉青, 等. 2014. 2012年4月广东左移和飑线内超级单体的环境条件和结构对比分析[J]. 气象, 40(6): 655–667.
Wu Z F, Pang G Q, He H Q, et al. 2014. Comparative analysis of environmental conditions and structural features for the left-moving supercell and the supercell in squallline in April 2012 Guangdong[J]. Meteor Mon, 40(6): 655–667.
|
|
许爱华, 孙继松, 许东蓓, 等. 2014. 中国中东部强对流天气的天气形势分类和基本要素配置特征[J]. 气象, 40(4): 400–411.
Xu A H, Sun J S, Xu D P, et al. 2014. Basic synoptic situation classification and element character of severe convection in China[J]. Meteor Mon, 40(4): 400–411.
DOI:10.3969/j.issn.1671-1742.2014.04.013 |
|
叶更新, 刘壮华, 刘国禹. 2014. 一次罕见的左移超级单体风暴的特征[J]. 干旱气象, 32(3): 431–438.
Ye G X, Liu Z H, Liu G Y. 2014. Characteristic of a rare moving left supercell storm[J]. J Arid Meteor, 32(3): 431–438.
|
|
俞小鼎, 王秀明, 周小刚. 2012. 雷暴与强对流临近天气预报技术进展[J]. 气象学报, 70(3): 311–337.
Yu X D, Wang X M, Zhou X G. 2012. The advances in the nowcasting techniqueson thunderstorms and severe convection[J]. Acta Meteor Sinca, 70(3): 311–337.
DOI:10.3969/j.issn.1004-4965.2012.03.003 |
|
俞小鼎, 姚秀萍, 熊廷南, 等. 2006. 多普勒天雷达原理于业务应用[M]. 北京: 气象出版社, 118-119.
Yu X D, Yao X P, Xiong T N, et al. 2006. Principle and operational application of Doppler Weather Radar[M]. Beijing: China Meteor Press, 118-119.
|
|
俞小鼎, 郑媛媛, 廖玉芳, 等. 2008. 一次伴随强烈龙卷的强降水超级单体风暴研究[J]. 大气科学, 32(3): 508–522.
Yu X D, Zheng Y Y, Liao Y F, et al. 2008. Observational investigation of a tornadic heavy precipitation supercell storm[J]. J Atmos Sci, 32(3): 508–522.
DOI:10.3878/j.issn.1006-9895.2008.03.08 |
|
俞小鼎. 2011. 基于构成要素的预报方法-配料法[J]. 气象, 37(8): 913–918.
Yu X D. 2011. Ingredients based forecasting methodology[J]. Meteor Mon, 37(8): 913–918.
|
|
曾明剑, 吴海英, 王晓峰, 等. 2016. 梅雨期龙卷环境条件与典型龙卷对流风暴结构特征分析[J]. 气象, 42(3): 280–293.
Zeng M J, Wu H Y, Wang X F, et al. 2016. Analysis on environmental conditions and structural features of typical convectivetornado storm in Meiyu period[J]. Meteor Mon, 42(3): 280–293.
|
|
张一平, 俞小鼎, 吴蓁, 等. 2012. 区域性暴雨过程中两次龙卷风事件分析[J]. 气象学报, 70(5): 961–973.
Zhang Y P, Yu X D, Wu Z, et al. 2012. Analysis of the two tornado events during a process of regional torrential rain[J]. Acta Meteor Sinca, 70(5): 961–973.
|
|
翟丽萍, 农孟松, 赖珍权, 等. 2018. 广西"4·20"暖区飑线的形成及结构[J]. 高原气象, 37(2): 568–576.
Zhai L P, Nong M S, Lai Z Q, et al. 2018. Formation and structure of '4·20' warm sector squall line in Guangxi Province[J]. Plateau Meteor, 37(2): 568–576.
DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2017.00058 |
|
赵桂香, 王晓丽, 王一颉. 2017. 黄河中游地区初春与盛夏MCC结构特征比较分析[J]. 高原气象, 36(6): 1638–1654.
Zhao G X, Wang X L, Wang Y J. 2017. Comparative analysis of structure characteristics of MCC over the Yellow River midstream between the spring and the summer[J]. Plateau Meteor, 36(6): 1638–1654.
DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00138 |
|
赵俊荣, 郭金强, 杨景辉, 等. 2011. 一次致灾冰雹的超级单体风暴雷达回波特征分析[J]. 高原气象, 30(6): 1681–1689.
Zhao J R, Guo J Q, Yang J H, et al. 2011. A super monomer of disastrous hail storm radar echo characteristics analysis[J]. Plateau Meteor, 30(6): 1681–1689.
|
|
赵庆云, 傅朝, 刘新伟, 等. 2017. 西北东部暖区大暴雨中尺度系统演变特征[J]. 高原气象, 36(3): 697–704.
Zhao Q Y, Fu C, Liu X W, et al. 2017. Characteristics of mesoscale system evolution of torrential rain in warm sector over Northwest China[J]. Plateau Meteor, 36(3): 697–704.
DOI:10.7522/j.issn.1000-0534.2016.00140 |
|
郑艳, 李云艳, 蔡亲波, 等. 2014. 海南一次罕见强冰雹过程环境条件与超级单体演变特征分析[J]. 暴雨灾害, 33(2): 163–170.
Zheng Y, Li Y Y, Cai Q B, et al. 2014. Analysis of environment condition and supercell evolution for a rare severe hail weather event in Hainan[J]. Torrential Rain Disasters, 33(2): 163–170.
DOI:10.3969/j.issn.1004-9045.2014.02.009 |
|
郑媛媛, 朱红芳, 方翔, 等. 2009. 强龙卷超级单体风暴特征分析与预警研究[J]. 高原气象, 28(3): 617–625.
Zhen Y Y, Zhu H F, Fang X, et al. 2009. Characteristic analysis and early-warning of tornado supercell storm[J]. Plateau Meteor, 28(3): 617–625.
|
|
周后福, 刁秀广, 夏文梅, 等. 2014. 江淮地区龙卷超级单体风暴及其环境参数分析[J]. 气象学报, 72(2): 306–317.
Zhou H F, Diao X G, Xia W M, et al. 2014. Analysis of the tornadosupercell storm and its environmental parameters in the Yangtze-Huaihe region[J]. Acta Meteor Sinica, 72(2): 306–317.
|
|
朱江山, 刘娟, 边智, 等. 2015. 一次龙卷生成中风暴单体合并和涡旋特征的雷达观测研究[J]. 气象, 41(2): 182–191.
Zhu J S, Liu J, Bian Z, et al. 2015. Analysis of cell merger and vortex signature during generation of tornado in Anhui based on doppler radar observation[J]. Meteor Mon, 41(2): 182–191.
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2. Inner Mongolia Chifeng Meteorological Bureau, Chifeng 024000, Inner Mongolia, China;
3. Inner Mongolia BaYanNaoEr Meteorological Bureau, LinHe 015000, Inner Mongolia, China