基于多源资料的一次强对流天气的环境条件和雷达特征分析.docx

          基于多源资料的一次强对流天气的环境条件和雷达特征分析                    摘要：利用Micaps高空及地面资料、加密自动站资料、多普勒天气雷达资料以及探空资料，对2020年7月30日山西朔州一次强对流天气的环境条件、雷达特征进行了分析结果表明：地面辐合线是此次降水的触发系统；抬升凝结高度和0℃层高度之间厚度较大，降水效率比较高，有利于短时强降水的产生；上干下湿的不稳定的层结，0-3km垂直风切变较大，有利于雷暴大风天气出现；雷达反射率图中强回波伸展高度在7km左右，回波质心较低，与短时强降水回波特征一致雷达的径向速度图上，有明显的速度辐合，有利于雷暴大风天气的出现关键词：地面辐合线；垂直风切变；0℃层高度 1 过程实况30日17时--31日08时，在山西省北部出现强降水天气，并伴有雷暴大风和短时强降水天气区域自动站中大于50mm的有11站，25-50mm的有45站小时雨强>20mm共28站，最大雨强出现在右玉扬千河18-19时49.8mm/小时在偏关（17：49 21.2米/秒）、保德（18：33 17.1米/秒）、右玉（19：49 18.2米/ 秒）均出现大于17米/秒的瞬时风。

2 环流形势分析2.1 高空环流形势分析500hPa欧亚大陆上空以纬向环流为主，有多个短波槽，副高呈块状分布， 山西处于588与584线之间，河套西部有浅槽，山西处于槽前西南气流控制与500hpa槽对应，700hPa上河套西部有切边线存在，山西有12℃度的暖中心，850 hPa上河套地区有人字型切变 2.2 中尺度环境场分析从30日08时中尺度环境场上（图1），在河套到我省西部有温度槽，而低层为温度脊，上冷下暖特征明显不稳定条件方面：K指数>30、SI指数<0、 Cape值>500、T850-500>25的区域主要集中在山西北部30日08时呼和浩特单站探空图上（图2），底层湿度相对较好，中层有干侵入，0-3公里垂直风切变较大，有利于发生雷暴大风，抬升凝结高度在和0℃ 层高度之间厚度较大，降水效2.2率比较大，整层可降水量33mm, 有利于短时强降水的产生 图1 30日08时中尺度分析 图2 30日08时呼和浩特探空 3 物理量场分析3.1 动力条件：30日08时700hpa垂直速度场上从河套到我省有较强的上升运 动3.2 能量条件：30日08时925hpa假相当位温图上，梯度大值区位于河套到我省北部交界一带，与发生强对流天气的位置相对应。

3.3 水汽条件：T-Td<4℃的湿区范围在河套到山西地区，925hPa上比湿q>16g/ kg的大湿度区在北部地区，这样的水汽条件足以支撑短时强降水的出现3.4 触发条件：在降水的主要时段有地面辐合线存在，其位置与强回波带相对应，地面辐合线与低空切变相互配合，触发了此次雷暴大风及短时强降水天气4 卫星云图分析卫星云图（图略）上，30日高空槽云系中不断有对流云图生成，16时开始逐渐加强成对流单体影响我省北部地区，到17时50分对流单体合并，云顶亮温达221 K，该云团在移动过程中给右玉带来强降水5 雷达分析由组合反射率拼图（图3）上看，位于呼和浩特一带的强降水云系在东移过程中不断有对流单体生成，17:24分多个对流单体成线状分布位于左云、右玉、偏关一带上空；回波移向为西南东北向，并在移东过程中不断合并加强， 18时38分回波中心强度达到60dBZ，18-19时右玉出现了小时雨强49.8mm的短时强降水图3 7月30日山西雷达拼图（组合反射率）据大同站7月30日18时39分反射率剖面图片资料显示：回波强度以45～55dBz为主，最强的回波强度大于60dBz，强降水回波的伸展高度较高，17:59分右玉地区的垂直积分液态水含量增至50kg.m-2以上，这与右玉18-19时出现49.8mm的强降水时间相对应，速度图上18时28分可以看出右玉区域有明显的速度辐合区。

6 小结6.1 本次强对流天气过程主要是受高空槽、低空切变的共同影响，地面辐合线是此次降水的触发系统；6.2 抬升凝结高度和0℃层高度之间厚度较大，降水效率比较高，有利于短时强降水的产生；6.3 上干下湿的不稳定的层结，0-3km垂直风切变较大，有利于雷暴大风天气出现；6.4 雷达反射率图中强回波伸展高度在7km左右，回波质心较低，与短时强降水回波特征一致雷达的径向速度图上，有明显的速度辐合，有利于雷暴大风天气的出现；6.5 本次过程的大尺度模式在强度上可预报性较差，中尺度模式中Rmaps和 Grapes模式预报的相对好一些，模式最新时刻起报的效果比之前时刻起报效果要好参考文献：[1] 姚学祥. 天气预报技术与方法[M] 北京气象出版社，2011.8 [2] 朱乾根.天气学原理和方法（第三版）[M]. 北京：气象出版社，2000.[3] 孙继松.气流的垂直分布对地形雨落区的影响[J].高原气象,2005,24(1): 62-69[4] 孙继松,何娜,王国荣,等.“7.21”北京大暴雨系统的结构演变特征及成因初探[J].暴雨灾害,2012,31(3):218-225[5] 张文龙,崔晓鹏,王迎春,等.对流层低层偏东风对北京局地暴雨的作用[J]. 大气科学, 2013,37(4):829-840  -全文完-。