一次强对流天气成因分析

强对流天气是气象学上所指的发生突然、移动迅速、天气剧烈、破坏力极大的灾害性天气，主要有雷雨大风、冰雹、龙卷风、局部强降雨等。强对流天气发生于中小尺度天气系统，空间尺度小，一般水平范围大约在十几公里至二三百公里，有的水平范围只有几十米至十几公里。其生命史短暂并带有明显的突发性，约为一小时至十几小时，较短的仅有几分钟至一小时。强对流天气来临时，经常伴随着电闪雷鸣、风大雨急等恶劣天气，致使房屋倒毁，庄稼树木受到摧残，电信交通受损，甚至造成人员伤亡等。     

华东地区一次飑线过程的地闪演变特征

为深入了解飑线的触发机制和其地闪活动演变特征,本文利用全国地闪定位资料、常规气象观测资料、雷达资料,分析了发生在安徽和江苏地区的一次飑线过程的天气背景、地闪时空分布特征及其与雷达回波之间的关系。结果表明,飑线的发生依赖于"下湿上干"的不稳定大气层结,低层的辐射逆温层加剧了不稳定能量的积累,槽前高低空急流和副热带高压带来了充足的水汽和热量,同时低涡和切变线提供动力条件。此次飑线过程中,负地闪占主导,一般集中于45~55 d BZ的强回波区,而正地闪更容易发生于强对流中心外围30~45 d BZ的次强回波区内,负地闪和正地闪的频数演变特征在飑线成熟阶段基本一致,但正地闪在对流云体减弱时却显得相对活跃。地闪活动集中于回波顶高8~14 km且40 d BZ回波顶高突破了0℃层结高度尤其是突破了-10℃的区域。随着对流系统的减弱负地闪的发生位置更加趋近于强回波中心,而正地闪主要分布于回波单体之间的过渡区,对单体的对流强度要求较负地闪要低。     

2016年初夏一次局地强对流天气过程分析

利用常规观测资料、区域自动站加密观测资料和郑州多普勒雷达产品,对2016年6月4日新乡地区一次局地性强并伴有雷暴大风、冰雹和短时强降水等灾害性天气的强对流天气过程的环境背景和多普勒雷达产品特征进行了分析.结果表明:高低层温度平流差动加强了层结不稳定,为对流天气提供了良好的环境背景条件;入流气流温湿状况及雷暴高压的出流可影响新生对流的发生发展;多普勒雷达产品对强对流天气的预报预警有较强的指示作用.     

2022年4月25日江西暴雨强对流过程分析

利用常规天气图、雨量、大风等气象观测资料、江西WebGIS雷达拼图等平台资料,对2022年4月25日江西中北部大范围的强对流天气过程进行了分析,结果如下：短时强降水、雷暴大风、强雷电、146站次的8级以上大风(极大风速达29.6 m/s)是此次强对流过程主要的天气实况;“上干下湿”、低层辐合线、高空低槽、高层辐散、强盛的低空西南急流、超低空西南急流、地面气旋是此次强对流天气过程的主要影响系统;45～55 dBz带状强回波主要造成短时强降水,强回波带的走向与回波单体的移动方向较为一致,回波强度达55 dBz,并持续,是导致50 mm/h以上的极端强降水的主要回波特征;在环境条件、地理条件优越时,45 dBz以上的带状强回波所经之处,容易导致雷暴大风,而组合STI移动信息对于带状强回波未来1 h的移动趋势有明显指示意义。     

福建2019年春季两次不同类型强对流过程对比分析

利用常规高空和地面观测资料、区域自动站资料和多普勒雷达资料,对2019年春季福建两次不同类型强对流天气过程从动力条件、不稳定层结和水汽条件、雷达回波特征等方面进行对比分析,结果表明,3月29日和4月10日的过程均发生在高空槽前、低层切变南侧的西南暖湿气流中,低层系统的位置及移动速度是导致两次对流发生范围和地点不同的主要...     

内蒙古巴彦淖尔市冰雹天气云地闪电特征分析

利用闪电定位数据和雷达数据,对内蒙古自治区巴彦淖尔市地区2009~2015年37次冰雹过程的地闪特征进行分析。地闪数据的统计分析结果表明,正地闪占总地闪比例大于25%。正地闪强度较大,负地闪强度较小,地闪发生频数在降雹前一般低于3 fl/5 min,降雹后负地闪频数有明显增大。雷达和地闪定位数据的个例对比分析表明,降雹前强回波区附近以正地闪为主,地闪频数低,地闪的空间分布与对流云系的发展阶段有一定关系。地闪的空间分布可能指示云系移动方向,强回波区正地闪的时空分布可能对冰雹天气的预判有一定帮助。     

发生冰雹灾害的对流性天气地闪特征分析

利用地面雷电定位系统的观测资料,结合天气背景及地理特征,对2004～2006年期间发生在湖南省湘西自治州、邵阳市、株洲市等3市（州）的10起冰雹灾害天气进行综合分析,并详细分析3次典型过程的地闪特征,结果表明：冰雹天气都伴有地闪发生,地闪平均持续时间为2h左右,每10min的地闪峰值在1～19次之间,正地闪比例不高,与北方冰雹天气的高正地闪频数特征存在明显不同,持续过程中都会出现地闪频数峰值或次峰值,其平均雷电强度和平均雷电陡度均高于一般雷暴天气．     

丽江机场2008年6月9日强对流天气过程分析

本文利用丽江机场2008年6月9目的雷达回波、卫星云图及MICAPS2．0资料,结合丽江机场特殊地型及天气特点对整个过程进行个例剖析。分析形势场、雷达回波及卫星云图等资料得出：500hpa高层的弱冷平流和低层700hpa辐合相配合以及丽江以南和川滇一带相对高湿区为此次强对流天气提供了有利动力条件和水汽条件,然而不利的水汽输送条件使得当日强对流天气持续时间较短。发展快而移动慢的小块云团、消散中的云块在有利的条件下再次聚合及正弧型指状回波的生成,造成此次强对流天气的发生。     

2010年夏季西乡强对流天气分析

通过对2010年8月1日西乡县出现的短时雷暴及短时暴雨过程分析,表明前期大环流形势是处于两高之间的低槽区,中、低层有低值系统发展,同时具备大气层结不稳定以及能量不稳定条件是强天气发生的充分条件。在新一代多普勒天气雷达回波上,雷暴云经历了一个生成、移动、发展、消散的过程,并在移动、发展、消散过程中地面出现强降水天气,符合中小尺度天气系统的生命史特征。     

2009年6月两次强对流天气的对比分析

 基于中尺度自动站、雷达拼图资料,分析了2009年6月两次典型强对流天气过程的大风变化,阐述了多普勒雷达拼图的水平结构特点,并对两次天气过程进行了对比研究。结果表明,① 第1次强对流过程8～10级大风的站点数远小于第2次的站点数;第1次过程在沿淮淮北多数地区出现大风,分布范围较小;第2次过程在大别山区、皖南山区之外的全省多数地区出现大风,分布范围大得多。② 第1次强对流天气过程风速变化主要表现为一个峰值,第2次过程却在北部地区有2个峰值。③ 第1次过程主要由一次雷达回波过境造成,第2次过程则由两次雷达回波过境造成;第1次过程有一次回波单体合并现象,第2次过程有两次回波单体合并现象,合并之后对流单体得到加强。     

云南中部一次雷暴过程的多普勒雷达和电场特征分析

利用闪电定位系统、大气电场仪和多普勒雷达等多种探测资料,对2009年7月20日导致云南省中部地区发生5起雷电灾害事故的1次雷暴过程进行了分析.结果表明:在雷暴天气过程中,无论是大气电场仪范围内还是雷达回波内的地闪都是以负地闪占绝对主导地位;雷暴期间电场值在-12.540～13.907 kV/m之间剧烈变化,且不断向正向或负向突变;负地闪主要发生在强回波区,对应着径向速度场上的逆风区,成熟阶段增加的正地闪分散地出现在弱回波区中;整个雷暴过程中-10℃层回波强度维持在40 dBz以上,-20℃层回波强度在35 dBz以上,-10℃层和-20℃层雷达回波强度的每一次跳跃变化都对应着地闪频数的跳跃发展,且总在地闪频数变化之前11～30 min;回波顶高均大于9 km,地闪最密集时段,回波顶高保持在14 km左右.     

奎屯河流域一次冰雹天气的特征分析

通过2007年5月13日奎屯河流域一次冰雹天气的环流形势、雷达回波特征,讨论和分析这次降雹天气过程的特性及人工干预时机的选择。     

“20110629”云南特大区域性冰雹天气过程分析

综合利用1°×1°NECP再分析资料、MM5数值模拟资料、多普勒雷达资料和闪电资料,对2011年6月29日发生在云南的特大区域性冰雹天气过程进行动力诊断、雷达回波和地闪特征分析.研究结果表明:此次天气过程是西北气流携带冷平流与西移的热带低压外围高能高湿气流相互作用先后触发的一个中-γ尺度对流风暴和中-β尺度的飑线造成的.侵入的东北风与西北风发生碰撞、辐合促进了对流的发展;冰雹发生前中低层有对流不稳定能量的聚积,对流系统发展到成熟阶段时对流不稳定能量达到峰值;垂直风切变的加强使得高低层发生能量交换,激发对流不稳定能量的释放,促使强对流天气的爆发,垂直上升运动最大值的高度在冰雹临近时高于0℃层高度,利于冰雹天气的形成;冰雹发生前500 hPa有冷平流输送,存在"冷心"结构,冰雹临近时"冷心"高度有明显上升;风暴的整个生命史具有非常低的地闪频数;风暴在成熟期,正地闪有一个突然集中发生的阶段,正地闪的百分比明显增加,对应着地面强天气的发生.     

河南省焦作市一次局地强对流天气过程的分析

利用常规高空、地面资料和自动站资料、多普勒雷达资料等,从天气形势、物理机制、中尺度特征等方面入手,分析了河南省焦作市一次局地强对流天气的演变和成因．结果表明：这次强对流天气过程发生在高空槽后西北气流中,中高层干冷平流、低层暖湿平流的大气层结增强了对流不稳定的发展,地面中尺度辐合线是此次强对流天气的直接影响系统;CAPE的高值区与强对流天气区有较好的对应关系;多普勒雷达可以监测对流云团的发展和移动利用多普勒雷达资料能够提前预警强对流天气的发生．     

开封市近30年强对流天气变化及环流形势特征

利用1981—2010年开封地区五个地面观测站观测资料,对强对流天气包括短历时强降雨、雷雨大风、冰雹、龙卷的气候特征进行统计分析.结果表明:强对流天气出现次数由多到少依次为短历时强降雨、雷雨大风、冰雹、龙卷.开封短历时强降雨自西南到东北逐渐增加,一年中主要出现在4—9月,7、8月为短历时强降雨多发期,极值出现在1996年7月26日开封站,雨量为170.7 mm/h.雷雨大风西部多,东部少,一般出现在每年的春季到夏季,6—7月为雷雨大风高发期.冰雹北部多,南部少,除了冬季外,其他季节均会出现,4—7月为冰雹的多发期.开封龙卷的发生为小概率事件,有记录的龙卷风只有2次,分别出现在春季和夏季.     

青藏高原东部地区雷暴及其地闪活动特征分析

为进一步了解青藏高原地区雷暴及其地闪特征,对2013～2017夏季(6～8月)青藏高原东部地区典型强雷暴过程的地闪和雷达资料进行了综合分析,重点研究了24次以负极性闪电为主的强雷暴过程,分析表明:所有雷暴最大回波顶高均超过7 km,第一次地闪为正地闪的雷暴其组合反射率和回波顶高明显高于第一次地闪为负地闪的雷暴过程。以地闪极性和频数差异将雷暴分为负地闪雷暴、正地闪雷暴、多地闪雷暴三种类型。负地闪雷暴过程中闪电数量较少且大多发生在雷暴成熟阶段;正地闪雷暴过程中闪电数量在几十次左右,主要发生在成熟阶段后期和消散阶段;多地闪雷暴在初始阶段、成熟阶段和消散阶段都有闪电发生,但主要集中在成熟阶段和消散阶段。三类雷暴强反射率中心移动距离和移动速度也有不同,地闪数量多的雷暴比地闪数量少的雷暴有更长的移动距离,负地闪雷暴较正地闪雷暴有更快的移动速度。     

丽江市强对流天气背景条件研究

选取2006年到2011年丽江市境内发生的76个强对流暴雨和冰雹个例,从影响的天气系统、水汽条件、大气层结结构、能量条件和中尺度水汽、急流特征等5个方面进行了分析,得到了如下主要结论:一是对流层中层偏北气流、中低层切变低涡、地面冷空气是强对流暴雨或冰雹形成的主要天气系统,夏秋季西太平洋副热带高压西伸或东退过程中,在其边缘也有可能出现强对流暴雨或冰雹天气;二是大部分强对流暴雨或冰雹形成前,气层无明显不稳定特征,08时的对流不稳定度对其指示作用不显著;三是强对流暴雨形成前,中低层有深厚的高湿度层,而且有较好的水汽输送,而冰雹形成前,上干下湿的层结特征明显;四是对流层急流对丽江境内强对流暴雨或冰雹的形成作用不大,指示性较差;五是要重视更高层次垂直风切变的分析.     

驻马店市两次强对流天气的多普勒雷达产品特征的对比分析

针对近年来河南省驻马店市出现的强对流天气,用多普勒天气雷达产品如反射率因子、径向速度、垂直液态含水量、风暴跟踪信息等进行普查分析,重点对两次不同性质的强对流天气的雷达产品进行详细研究.发现强对流天气的雷达回波强度在40 dBz以上,强度为40~50 dBz的回波移速为25~35 km/h时,一般出现强降水,无雷暴和大风;回波移速为35~45 km/h时开始伴有雷暴和大风的出现;当回波移速达到45~60 km/h时,强雷暴和大风的出现几率上升,而强降水的出现几率急剧下降;当回波移速达到60~69 km/h时,则以雷雨大风为主,强降水出现很少.冰雹时强回波伴有"V"型缺口,回波强度可达55 dBz以上,强回波中心出现在9~12 km高度,回波顶可高达15~18km,强回波下方有强上升气流造成的弱回波区.短历时强降水的雷达回波强度比冰雹、雷暴弱,一般为40~50 dBz,强回波中心高度5~6 km;当回波强度大于50 dBz,强回波中心达到8 km以上时,往往伴有强雷电和大风冰雹出现;回波形态多呈现絮状混合型回波,其中有块状的强回波,对流性的强降水回波则是边缘清晰的块状结构.     

2008年广东及周边海域暴雨期间强对流活动时空分布特征

综合利用逐时FY-2C 卫星红外亮温(TBB) 资料、广东6 部雷达资料和香港提供的地闪资料, 对2008 年5?6月广东及周边海域深对流活动的时空分布及演变特征进行分析, 以考察对流系统的活动和强降水的关系, 并对比分析了TBB、雷达资料和闪电三者所表征对流系统特征的差异。分析结果表明2008 年前汛期我国广东及周边海域对流活动具有如下特征:1) TBB、雷达回波和地闪资料所表征的对流活动都与 4 个强降水阶段有明显的对应关系, 并有明显的持续性, 3种资料都反映出第3阶段(6月12?14日)强对流活动和降水最强, 但地闪密度分布与TBB、雷达回波有显著的差异; 2)对流活动的日际和日变化都表明TBB≤-52℃频率、雷达回波所追踪的对流风暴次数、地闪密度和降水的峰值对应基本一致; 3)对流活动的日变化特征表明山地和海洋的对流活动在性质上存在差异; 海上的对流活动早于陆地, 海岸线附近是对流活动的过渡带, 对流活动最频繁, 夜间也有较多的对流活动;4) 地闪资料更多地反映尺度较小生命史较短的对流活动, 雷达回波和 TBB 资料则更能反映尺度较大生命史较长的对流活动。     

山东两次强对流天气中尺度对流系统的闪电特征分析

利用闪电定位资料叠加红外辐射亮温(TBB)、雷达资料,分析了山东连续两次强对流天气过程中出现的两个中尺度对流系统(MCS)、飑线、超级单体的闪电特征,结果表明:两个MCS正地闪比重很大,强盛阶段能达一半左右。地闪多分布在TBB小于220 K、对流发展旺盛且TBB梯度大的地带,地闪的分布可以很好地指示对流区;总地闪的变化与TBB极值和降水量有对应关系;对流云合并促进2016年6月14日中尺度对流系统(MCS)强烈发展,使其在初生发展阶段正闪居多并降雹。飑线中地闪多位于强回波区附近35~45 d Bz中;初生发展阶段地闪多集中于对流区,正闪多分布于云体倾斜度大的区域;成熟阶段地闪向层云区转移,多集中在低层入流边界后部,后侧入流急流上。超级单体在降雹前及降雹初期以正地闪为主,降雹前地闪频次迅速降低;降雹后,单体下沉气流增强且质心下降引发地闪猛增,最大反射率与地闪频数的变化趋势基本一致;最大反射率和回波顶高维持大值与地闪频数的骤减可以作为冰雹预测的指标。