一次强飑线及飑前中小尺度系统特征分析

使用常规天气、灾情、自动站、卫星云图、雷达回波和风廓线雷达等资料,采用统计对比分析和特征提取等方法,对2012年4月10日强飑线天气系统进行分析和研究,结果表明:(1)此次强飑线是由若干个倾斜深厚对流单体所组成,具有紧密排列的回波带结构。(2)云图上表现为中尺度对流系统(MCS)结构特征,随着MCS东移降水冷却、西南气流输送暖湿空气和午后地面温度不断升高,地面开始形成温度梯度较大的温度锋区。(3)飑线形成前期,MCS南侧出现多条平行短带"梳状"回波特征,并在其南端不断产生对流单体回波,最后发展成飑线回波带。(4)飑线移动前方不断产生具有"前伸"、TBSS和假象回波结构的局地雹云超级单体回波群,这些飑前中小尺度系统是产生此次冰雹灾害的主要回波系统。(5)5 min风廓线雷达资料在前期阶段,能够观测到西南急流的演变情况,包括急流中的大风区。(6)当飑线系统临近时,受飑线中尺度环流的影响,飑线移动前方具有较强的上升运动,且伸展高度可以达到6000 m,但垂直速度、Cn~2和SNR都较小;当飑线系统过境时,具有很强的水平风切变,受到强降水的下曳作用,垂直速度、Cn~2和SNR都明显加大;飑线系统过境后,恢复到前期阶段。     

86424飑线雷达回波特征

一、飑线概况 1986年4月24日20时至25日02时,设在成都市气象局温江站的711天气雷达对这次中尺度飑线天气过程进行了跟踪观测。飑线是由多个弧立、分散的对流降水回波单体发展、加强而形成的密实群体同波带,呈东北——西南走向,发展强盛时回波带最长约190km,宽约35km。此次飑线使中江、成     

启动对流的初始扰动对热带飑线模拟的影响

在中尺度数值模拟及数值预报中,正确的对流启动是模拟或预报是否取得成功的关键。作者针对一次热带海洋飑线过程,利用一个风暴尺度云分辨数值模式进行数值模拟,采用不同的初始扰动触发与启动对流发展,重点讨论这些不同启动对流的初始扰动对飑线演变、生命史及其成熟结构等模拟的影响。结果表明,初始扰动的结构、形态分布及其与环境场的不同配置对具有深对流的飑线生命史存在重要影响,而对飑线的成熟结构影响较小。     

论飑线动力学

1 引言由于后面带有中尺度层状云区的飑线系统往往产生大量降水,所以多年来人们已经认识到并日益增进了对这类飑线系统的重视。通常人们把在某一阶段既有层状云区又包含有对流中心的对流天气系统称为中尺度对流系统(MCS)。近来的观测结果(譬如:     

一次江淮气旋大暴雨的诊断分析和数值模拟

利用ERA Interim Daily的0.5°×0.5°资料对2011年6月9—10日的一次江淮气旋大暴雨天气过程进行天气学分析。结果表明:江淮气旋和低空急流是本次大暴雨过程的主要影响系统;高空200 hPa西风急流右侧的上升支和锋面的抬升作用提供了动力条件;低空西南急流提供了水汽条件,此次过程对流条件较好,具有较大的对流有效位能(Convective Available Potential Energy, CAPE);大气的对流不稳定性远大于斜压性,强降水发生在湿位涡正负值过渡的等值线密集带附近。过程最强降水时段由一次长生命史的中尺度飑线过程导致,利用WRF v3.9可以进行较好地模拟。研究飑线的环境条件和结构特征发现,环境大气具有较大的CAPE值和较小的对流抑制能(Convective Inhibition Energy,CIN),有利于对流的触发;较强的0~3 km垂直风切变,有利于飑线的维持;尽管冷池较浅薄,但冷池出流的抬升作用有利于对流的触发和飑线的维持。     

飑线的天气特征与观测记录

1引言飑线是一种强天气现象,能量大。破坏力强,能造成严重的灾害,并且预报难度大。飑线,也称不稳定线或气压涌线,是一种范围小、生命史较短的气压和风的不连续线。它是一种中尺度对流系统,呈带状分布,是非锋面的或狭窄的活跃雷暴带。它是由许多雷暴单体侧向排列而形成的一种深厚的对流系统,一般水平长度几十至几百千米,水平宽约20—50km,水平尺度长度与宽度的比例〉5：1。典型生命期约几至十几小时,远大于雷暴单体的生命期。飑线包括雷暴,以及非对流（层状云）的降水区,飑线上的单体常常彼此互相干扰。     

百色市一次人工防雹过程分析

基于气象观测资料、NCEP再分析资料、火箭作业资料等对2019年4月11日百色市一次强降水伴有冰雹的天气过程进行分析,并对该次过程进行的人工防雹作业进行探讨,结果表明:该次天气过程是由高空槽引导低空切变线及地面冷空气南下形成的,地面干线有利于触发中尺度对流系统的产生。过程发生前,强盛的西南暖低压控制百色市,为对流活动的产生提供了充足的能量,多物理指标也表明有利于大冰雹的产生。对两个相似风暴单体在开展作业和未开展作业情况下的雷达回波演变分析,发现开展人工防雹作业的单体减弱速度更快、生命史更短,其后部受凝结潜热的触发不断有小对流单体生成,但这些新的小风暴单体强度维持在55 dBz以下,体积较小,生命史较短,不利于大冰雹的产生。在飑线发展旺盛阶段开展持续性的区域联合防雹作业能有效抑制飑线的发展。     

2014年一次飑线的发展维持原因分析

应用常规观测资料、区域自动站数据及多普勒雷达监测产品,对2014年7月29日豫北飑线的形成机制、结构特征及发展维持原因进行研究。结果表明：此次飑线过程发生在“槽前型”大尺度环流背景下。对流发生前,冷空气侵入高空槽前与低层发展的暖湿气流在对流潜势区叠加建立了不稳定层结。根据飑线的演变特征将其生命史分为组织发展阶段和再生阶段。在其组织发展阶段,东移高空槽和发展的地形辐合线是其主要驱动和组织触发机制。系统前沿阵风锋、主风暴及后部层云区形成的前侧入流与后侧出流共存、低层辐合与高层辐散共存的垂直环流,与水平方向上环境入流与系统出流共存并错开的环流体现了成熟期飑线高度的自组织结构特征,并形成了风暴发展的正反馈机制,正反馈机制的建立使其得以长期维持。另外,飑线与其他风暴发生对流合并也是其组织结构迅速增强的重要原因。在其再生阶段,豫东地区适宜的热力条件及中等以上强度垂直风切变条件对飑线的组织发展极为有利。飑线与北上的弓形回波发生对流合并使近地面形成中尺度雷暴高压,变压风与环境气流在中尺度湿区附近建立的辐合抬升运动为飑线再生提供了重要的触发机制。     

北京地区一次飑线的组织化过程及热动力结构特征

2015年8月7日华北西北部的一次断线状对流系统向东南方向移动,并与平原地区多单体雷暴合并、组织,最终形成强飑线,造成北京地区出现较大范围的风雹和局地短时强降水天气。基于多源资料的研究结果表明:（1）飑线形成有三个阶段:上游线状对流发展移动、平原多个单体雷暴的新生和合并、线状对流并入本地多单体后组织成飑线。第二阶段中,城区北部边缘地面热力分布不均,配合局地风场辐合,触发了雷暴。雷暴冷池范围不断扩大,温度梯度区向南扩展,造成新生对流向南传播。（2）飑线的组织化过程,呈现出两支强入流为典型特征的动力结构:一支位于雷暴冷池后侧中层（4500～5000 m）,另一支位于低层飑线前侧,由强辐合区垂直于飑线指向云内。这两支强入流分别构成飑线前侧和后侧两个独立的顺时针垂直环流圈。后侧入流和前侧入流在同时加强,造成飑线前侧垂直环流不断加强,与之对应的环境垂直风切变也同步增强。这一动力过程形成了有利于飑线组织化的中尺度垂直切变环境,垂直风切变增大的本质实际上是飑线发展反馈的结果,同时也是驱动飑线快速向前移动和发展的重要因素。当后侧中层入流消失,前侧垂直环流也随之逐渐减弱,预示着飑线从成熟开始减弱消亡。（3）从热力结构看,下山的线状对流冷池与平原地区多单体雷暴的冷池合并,形成了扰动温度低于?8°C、厚度加深到1.5 km的强冷池,其前沿的β中尺度锋面附近的辐合上升运动加强,进一步促进了飑线在平原地区发展加强,并出现阵风锋。     

带通滤波在华北飑线预报中的应用

本文选择了两种有代表性高空流型的华北飑线个例,应用带通滤波器成功地将实际流场分离成变化缓慢、比较稳定的大尺度环境场和有明显移动变化的中尺度扰动场。一般,在扰动场上出现几个中-α尺度(250-2500km)的扰动系统,其中有一两个扰动系统较深厚,并有规律地移动。它们的水平尺度比飑线系统大,生命史较长并先存在于扰动流场中,飑线就发生在某一扰动的一支较强的气流内。