1822号“山竹”台风龙卷过程观测与预警分析

2018年9月17日09:37—10:00,在登陆台风“山竹”外围螺旋雨带中,广东省佛山市三水区到肇庆市四会区发生了EF2级强龙卷,龙卷路径长度18 km,持续时间23 min,平均时速47 km/h,导致不少建筑物损毁。本次过程佛山市进行了龙卷预警试验,提前37 min发布了龙卷预警,龙卷没有造成人员伤亡。利用观测资料对产生强龙卷的环境场特征、地面自动站和雷达观测的中小尺度特征以及龙卷预警试验进行了分析,结果表明:产生龙卷的微型超级单体出现在台风外围和副高边缘之间的强东南急流中,具有低层辐合、高层辐散、水汽充足等典型台风外围龙卷环流形势特征;强的低空0~1 km垂直风切变、大的风暴相对螺旋度和低的抬升凝结高度等环境条件利于龙卷的生成;龙卷影响时,邻近地面自动气象站观测要素表现出明显的信号,瞬时大风和最低气压的极值区呈东南至西北向带状分布,与龙卷路径一致,龙卷过境前后,单站气压“漏斗”明显,5 min降压/升压幅度达-2.5 hPa/+2.1 hPa;广州多普勒天气雷达探测到龙卷母体风暴的低层钩状回波和入流缺口特征,以及低层强中气旋和类TVS特征。预警试验初步表明,对台风龙卷高发区,在环境场有利情况下,若低层出现中等或以上强度中气旋,其底高在1 km以下,可以考虑发布龙卷预警。      

超强台风“罗莎”和“韦帕”大风过程对比分析

摘要利用常规探空和地面、加密自动站资料、FY-2C卫星红外云图资料以及多普勒雷达径向速度资料,对2007年登陆浙南闽北交界的超强台风“罗莎”和“韦帕”大风过程及成因进行了对比分析。结果发现：地面气压场的分布对台风登陆前后大风的出现时间、影响范围以及登陆后大风的持续时间有重要的影响;台风登陆之前FY-2C红外云图对大风的影响范围有一定的指示作用,而台风外围螺旋云带进入东海海域的时间则可以作为预报台风大风开始影响温州的一个参考依据;多普勒雷达最大径向速度对台风极大风速的预测有重要的参考作用。     

1822号台风“山竹”影响期间深圳大风特征初步分析

利用广东自动气象站、深圳梯度塔、气象卫星等资料,对1822号超强台风"山竹"影响期间深圳的大风特征及其成因进行了初步分析,结果表明:"山竹"影响期间,深圳普遍出现了13级以上强风,沿海和高地12级及以上阵风持续长达13 h,强度和影响时间均为历史罕见;大风自东向西影响深圳,起风阶段的风速增大速率大于减弱阶段的风速减小速率;大风除了和"山竹"强度、登陆点、移动速度有关外,中高纬度地区的冷高压也是造成该次深圳强风的原因之一。     

呼伦贝尔市中西部一次雷暴、大风天气过程分析

文章利用自动气象站资料、ERA5 0.25°×0.25°再分析资料、卫星云图和多普勒天气雷达观测资料等对2020年8月1日呼伦贝尔市中西部一次雷暴、大风强对流天气过程进行综合分析。结果表明：本次雷暴、大风天气过程是贝加尔湖冷涡和地面中尺度辐合线共同作用下产生的。中低层较大的垂直温度递减率为对流天气的产生提供了不稳定环境条件;地面中尺度辐合线提供了触发条件;08时海拉尔探空曲线上干冷、下暖湿的“喇叭状”特征是雷暴、大风产生的层结条件;中等强度的垂直风切变有利于对流系统的组织化发展。多个中尺度对流云团发展、移动、合并成MCC,TBB的低值区对雷暴、大风发生的位置具有指示意义;水汽图像表征水汽带北侧有暗区触发对流。满洲里和海拉尔天气雷达反射率因子产品呈现多个对流单体不断生成、合并、增强且自西南向东北移动的过程,在回波演变发展过程中出现了有组织性的带状回波,利于强对流天气的发生;径向速度大值区持续时间较长,并出现明显速度模糊和“逆风区”现象,低空大风动量下传作用造成了对流系统所经之处的地面大风;海拉尔天气雷达反射率因子剖面上多个发展强盛且竖直的对流单体横向排列,在径向速度剖面上对流层中层存在径...     

1713号台风“天鸽”外围龙卷特征及成因分析

利用常规观测资料、多普勒天气雷达资料和区域加密自动站资料对1713号台风"天鸽"外围的龙卷过程进行分析,结果表明:(1)此次龙卷过程发生在台风外围螺旋云带前部,物理量分析表明广西东南部具有较大的不稳定度能量,抬升凝结高度较低,低层垂直风切变较大,具有利于龙卷发生的环境热力和动力条件。中尺度地面辐合线触发出新生对流单体,该对流单体在高温高湿和强不稳定状态环境中最终发展为龙卷。(2)此次龙卷为微超级单体风暴,具有低层有钩状回波、中高层回波悬垂和有界弱回波区(BWER)等典型超级单体特征,低层钩状回波的演变与龙卷的生消密切相关。(3)中气旋先于低层钩状回波出现,钩状回波形成于强中气旋附近。龙卷发生时中气旋底高在2㎞左右,TVS切变底部高度0.5㎞左右并且不断下降,与龙卷漏斗状云柱高度逐渐下降接地的趋势一致。     

"山竹"(1822)台风外围佛山强龙卷天气过程观测分析

利用地面气象观测、多普勒天气雷达、风廓线雷达及现场灾调等资料,对2018年9月17日上午发生在佛山的"山竹"台风(1822)外围强龙卷天气过程进行分析。结果表明:龙卷发生在台风登陆后前进方向右前侧的东北象限,强度为EF2级。低层急流汇合与高层辐散相互配合提供了有利的环流背景,环境场表现为中等偏弱的对流有效位能、弱的对流抑制能量、低的抬升凝结高度、大的风暴相对螺旋度和0—1 km强垂直风切变等特征。地面气象要素受龙卷影响表现出明显的信号,龙卷过境前后单站气压降低/升高明显,风向出现明显气旋式旋转。产生龙卷的风暴为低质心微超级单体,龙卷出现在雷达钩状回波的弱回波区附近,雷达低仰角速度图上出现强中气旋和龙卷涡旋特征,中气旋尺度小、伸展高度低,且在龙卷发生前其最强切变突然增强。当环境条件有利时,在台风龙卷的高发区,当雷达低仰角速度图上出现中等强度以上中气旋,且底高在1 km以下时,可以考虑发布龙卷预警。     

0505号台风"海棠"特大暴雨成因分析

通过对0505号台风的降水情况进行分析,发现此次台风的降水主要有两个阶段,即台风登陆前和登陆时降水以及台风登陆后在西行过程中的降水;而通过对形势场、台风路径以及云图和雷达回波的分析则发现,前一阶段的降水主要属于台风本身带来的降水,后一阶段的降水则主要是台风尾部环流中东南风急流配合850 hPa冷区所造成的。云图和雷达回波对暴雨落区有指示作用,也进一步揭示了特大暴雨的成因。     

江西三类致灾大风天气活动与回波特征分析

使用常规天气资料、灾情资料、自动气象站、卫星云图和雷达回波等资料,对江西出现的灾害性大风天气进行分析,结果表明：江西致灾大风天气主要有三种类型。（1）与飑线回波带和超级单体等雷达回波系统相伴随的雷雨大风天气,同时还伴随强雷电、强降水、冰雹和龙卷等灾害性天气;（2）与冷锋雷暴回波带和冷空气大风相伴随的混合大风天气,具有雷雨大风天气和冷空气大风天气活动的特征;（3）由雷暴下沉气流触发、中高空动能下传和气压梯度风共同作用产生的无降水致灾大风天气,没有降水、雷电等天气现象伴随。     

两次台风外围强对流大风天气对比分析

【目的】为提高台风外围强对流大风预报预警能力。【方法】利用常规气象观测资料和ERA5再分析资料等对2个差异较大的台风在广西造成台风外围强对流大风天气的环流背景、环境条件和雷达回波特征等进行对比分析。【结果】前者的主要影响系统是副高南侧边缘和台风西北侧偏东气流中的东风波动,后者的主要影响系统是台风倒槽,受台风外围环流影响,近地面层风的辐合有利于对流触发。较好的水汽条件和不稳定层结为其发生发展提供了良好的环境条件,2次过程的触发机制略有不同,辐合线位置的差异导致对流初生位置的不同,影响广西的范围也不同。【结论】CAPE值和DCAPE(600 hPa)值等的差异预示着前者对流发展潜势强于后者,所伴随的天气现象也有所不同。雷达回波上的弓形回波和后侧入流急流带来大风天气,大风出现前回波顶高度和最大反射率因子高度不断下降,对大风的出现具有较好的指示意义,单体移速的不同导致大风出现的强度也不同。     

玉林市“4·19”飑线大风成因及雷达特征分析

利用自动气象站加密和常规观测资料、欧洲中期天气预报中心全球气候第五代大气再分析数据（ERA5）以及SA波段双偏振雷达资料,对2023年4月19日玉林暖区飑线过程进行分析。结果表明：（1）本次飑线过程发生在高空短波槽、低空切变线和地面倒槽锋面影响的环流背景下,是一次湿对流型飑线。（2）中层短波槽的动力作用与低层高温高湿环境配合较好,倒槽中的锋面是触发强对流天气的关键系统,飑线成熟阶段,受中高层短波扰动影响,飑线脱离锋面向暖区快速移动发展。（3）此次暖区飑线过程具有飑中系统的典型特征,飑线后部形成一个冷池,冷池密度流形成强的雷暴出流,造成冷池前部玉林多处出现10级以上大风。（4）雷达回波具有弓状回波、速度模糊、后侧入流缺口等雷暴大风特征,双偏振参量显示ZDR大值区随高度降低,回波均一性较好（CC>0.9）,ZDR和KDP都可以看到飑线前沿的极大值窄回波带。     

江西一次极端雷暴大风过程的中尺度特征与成因分析

2021年5月15日贵州东北部发生了一次极端风雹天气过程。本文利用常规观测资料以及加密自动气象站、探空、卫星、多普勒天气雷达等资料,分析了该过程的环境场和雷达回波特征。结果表明: (1) 此次极端风雹天气发生在低层暖湿和对流层中下层(500 hPa以下)具有显著条件不稳定的环境下,冷锋前沿的地面辐合线是其触发机制,切变线南侧暖湿气流输送和较强的垂直风切变有利于对流风暴的维持和加强。(2) 贵州东北部较大的温度递减率和对流有效位能,强的垂直风切变,较低的自由对流高度是冰雹和雷暴大风发生的有利条件。雷暴系统过境使受其影响的测站风速急增、气压猛升、气温骤降,表现为典型的强雷暴系统过境特征。(3) 雷暴系统由初始线状多单体逐渐形成分布不规则的多单体风暴系统。雷暴单体在反射率因子图上呈现出强回波中心超过60 dBz及其南侧高反射率因子梯度和中高层明显回波悬垂特征。造成下击暴流的雷暴单体的弓形回波特征明显,并伴有前侧入流缺口、后侧“V”型缺口及中层4—8 km高度强径向气流辐合(MARC)特征;而造成冰雹的雷暴单体的钩状回波特征十分明显,同时伴有较大垂直积分液态水含量(VIL)、较高回波顶高、强风暴顶辐散以及三体散射现象。

     

贵州镇远“4·17”大风冰雹天气过程多普勒雷达回波特征分析

利用常规实况资料、地面自动站资料和黔东南州新一代多普勒天气雷达资料,对2013年4月17日发生在镇远县城有气象记录以来的大风天气过程进行总结分析,发现:此次特大风灾发生在热低压外围暖区,"上干下湿"的大气不稳定层结、强垂直风切变和对流层中下层(500 hPa以下)大气环境较大温度直减率环境条件下,风暴沿地面辐合线发展东移,在镇远县城特殊的地形强迫作用下,触发大风灾害发生;雷雨大风、冰雹发生前雷达基本反射率因子图上有明显高悬强回波特征、钩状回波、弱回波区和三体散射特征,组合反射率图上存在明显的高反射率因子梯度区,基本径向速度图上存在逆风区和风暴顶辐散,风暴发生前VIL值呈跳跃式增减变化,最大值超过40 kg·m-2,且大于25 kg·m-2的面积呈明显增大现象,这些特征对大风预警具有指示意义。     

江西冰雹、大风与短时强降水的多普勒 雷达产品的对比分析

为发挥多普勒天气雷达监测和预警冰雹、雷雨大风、短时强降水等强对流天气的作用，制作出精细化的临近和短时预报，选取了江西8次典型的强对流天气过程，从7个方面对冰雹大风和短时强降水两类强对流天气的多普勒天气雷达回波特征进行对比分析。结果表明：江西省冰雹、雷雨大风过程45～55dBz强回波平均高度为12．4km，达到或超过-25℃层的高度，比短时强降水回波高5．6km。弱回波区（wER）或有界弱回波区（BwER）、三体散射长钉、持续高垂直积分液态水含量、中气旋、下湿上干或强风垂直切变特征等都是冰雹天气的典型特征。而相对平均径向速度图上“S”型暖平流及表现强低空急流的“牛眼”、深厚的湿度层等，则是短时强降水的主要特征，这些特征可为两类强对流天气短时临近预报提供预报参考。     

一次春季大风天气过程成因及预报着眼点分析

利用常规观测资料、NECP再分析资料等,对发生在黑龙江省的一次春季大风天气过程成因进行分析。结果表明:冷空气在高压脊引导下向南移动堆积,在南下过程中有冷空气补充到冷涡中,冷涡不断加强。地面大风主要出现在地面低压的气压水平梯度大值区和冷高压前部(冷锋)的气压水平梯度大值区。500 hPa强冷平流使得地面加压,导致变压梯度加大,变压风加大有利于增强地面风速。较大的垂直风切变和干空气侵入易引起动量下传,使地面风速加强。     

1822号台风“山竹”的涡旋Rossby波特征分析

采用WRF中尺度模式对2018年22号台风“山竹”进行高分辨率的数值模拟,在此基础上,分析台风的精细动力结构和雨带特征。分析结果发现,台风“山竹”的眼墙处具有低层辐合流入、高层辐散流出的动力配置;台风眼墙附近存在切向风速的高值区和明显的垂直上升区,并且随着高度逐渐向外侧倾斜,同时该处的雷达回波也较强,对流系统较为深厚。然后利用尺度分离方法得到涡旋罗斯贝(Rossby）波的扰动场,进一步分析了台风“山竹”内部的涡旋Rossby波特征。研究发现：1）1波和2波会同时沿着切向和径向方向传播,2波的振幅明显小于1波;1波和2波的正涡度扰动大值区基本覆盖强的雷达回波区域,同时伴有较强的对流活动。2）垂直方向上,降水区的涡度扰动呈现出上层为正、下层为负的动力配置时,同时散度扰动的垂直方向也有类似配置时,则会加强对流系统的发展,有利于降水的增强。由此可见,1波和2波扰动的上层辐散下层辐合的动力配置会促使对流系统的加强,同时也会对台风降水的强度和分布有一定的作用。     

0313号台风过程的中尺度雷达回波演变及分析

0313号台风“杜鹃”于9月2日20～23时，在广东中部沿海经历了三次登陆之后，强度迅速减弱，西移进入广西。它造成的雨区分布和一般的台风不太相同，较成片的暴雨区出现在台风的左侧，而中心经过的附近雨反而相对较小。南宁单部雷达回波资料显示过程为一次中尺度的回波团影响系统。     

台风“莫拉克”影响期间浙江大风成因分析

利用常规资料、浙江省自动站加密资料、NCEP/NCAR1°×1°每日4次再分析资料和多普勒天气雷达资料对2009年第8号台风“莫拉克”影响期间浙江大风的成因进行了分析。此次台风大风影响具有影响时间早、持续时间长、影响范围大和大风强度强的特点。副热带高压快速加强西进是造成台风大风提早出现的主要原因之一。鞍型场、3个台风相互影响使得“莫拉克”台风移速减慢,导致台风大风对浙江沿海的影响时间增长。“莫拉克”登陆福建后其西北侧华北高压以及东南侧海上高压的存在使得地面气压梯度维持,导致大风影响时间增长和影响范围增大。垂直方向环流将高层动量下传导致低层风速猛增。多普勒天气雷达径向速度产品VCP21进行速度退模糊后可以作为台风大风分布范围和极大风速预测的一个参考依据,预测时其在沿海海面效果要较内陆好。     

台风“天鸽”和“山竹”对肇庆风雨影响的对比分析

利用常规气象观测资料、区域加密自动站资料、多普勒天气雷达资料和卫星云图资料,对台风"天鸽"和"山竹"天气过程中肇庆的风雨分布特征及成因进行分析。结果表明:"天鸽"和"山竹"登陆时强度相当,登陆后移动路径相似、移速相仿,两次台风过程对肇庆风雨影响的强度都是自东南向西北递减,但"山竹"过程大风、暴雨天气范围更大,强度更强,持续时间更长,且局地出现了龙卷天气。热带气旋对肇庆的风雨影响差异主要与其结构、范围大小、登陆后维持在台风级别的持续时间、以及肇庆独特的地形分布有关。低层垂直风切变、强天气威胁指数和粗理查逊数对台风外围局地龙卷天气的发生具有指示意义。