一条北移飑线的成因及结构

1960年7月4日河北省境内发生了一条由南向北推移的飑线。当日14时31分飑线经过石家庄,16时08分经保定,18时40分左右到北京,22时50分过承德(图1)。 这条飑线长约一百多公里,移动路程约五百多公里,移速平均约为56公里/小时。飑线上地面风力较强,最大瞬时风速一般都在18米/秒以上,大风一般持续15分钟左右。当日飑线经过北京前,北京为微弱的南风,飑线经过时风力突然增强,但风向基本上没     

飑线引起的一次强烈降雹

一、概述 1978年3月9日7—8时,我县受到一次强烈飑线的影响,出现雷雨和7—8级大风(阵风10级)。部分公社降雹,东部近海的覃巴公社出现了历史上罕见的强冰雹,造成严重灾害。 3月9日7时前,湛江雷达站即观测到了飑线回波。以后又发现在廉江至茂名之间有超级单体,它们各以不同的速度自西北向东南移动。7时40分移入我县北部,8时前后影响覃巴公社。据推算,雹暴的移动速度每小时约90公里左右。冰雹带在我县长约29公里,宽约16公里。覃巴公社雹害最重,降雹持续时间约15分钟。每平方米约有50—70颗冰雹,地面积雹厚度5寸多。冰雹直径不一,一般为70—80毫米,大的有150—300毫米,个别的更大。     

风廓线仪在中尺度试验中的应用

1985年5—6月期间,在堪萨斯和俄克拉何马中心进行了一次研究中尺度对流系统(MCSs)的试验,在试验过程中使用了许多大气科学领域内最新的测量技术。其中有3台50 MHz风廓线仪。通过初夏发生在美国高原上强对流环境下的两次飑线系统描述了廓线仪的性能。6月10—11日的飑线比较强烈和有组织;6月26—27日的飑线系统不太紧密。对于较强的天气,在飑线经过的前后时期,两个廓线仪都提供了很好的时间-高度范围内的水平风,但是当强对流线正在当地上空时不能很好地观测。相比之下,诺曼的廓线仪较好地提供了整个弱系统持续时间内的水平风资料,虽然有几个与廓线仪性能无关的数据失测。由风廓线及无线电测风资料证明两个飑线系统的中尺度结构相同。例如,在飑线后中层后部人流下有强烈的逆转风廓线,在飑线前面低层为顺转风廓线。在两个飑线系统的层状云区廓线仪比无线电探空测风仪探测的范围更完全些。但一个重要的问题是,50MHz廓线仪无法探测到地面以上1.5到2.0km的风。     

滇南飑线的发生环境及其多普勒雷达回波特征

通过对NCEP资料、常规气象资料和CIND3830-CC多普勒雷达观测资料的统计分析,归纳出滇南普洱市2004—2009年18次飑线发生前的天气形势及物理量场特征、飑线的时间分布特征、飑线的移动路径等。总结了飑线在多普勒雷达图上的基本结构、飑线中强对流单体的基本反射率特征、径向速度特征及天气对应关系,并分析飑线中回波单体的结构与灾害天气类型的对应关系、垂直液态水含量(VIL)的变化与飑线中冰雹的相关关系等。根据灾害类型和飑线中单体的结构将飑线分为5种类型,对飑线的短时临近预报有指导作用。     

华北地区强飑线的时空分布与发展移动特征

基于2013—2017年华北地区的雷达组合反射率因子数据和雷暴大风观测数据,总共识别了27次强飑线过程,对27次强飑线过程的时空分布及发展移动特征进行了统计分析。结果表明,华北地区强飑线最集中的时间为7月下旬至8月上旬,强飑线最强的时次集中于16:00—22:00;强飑线形成前40 dBz回波起始位置最集中的区域为山西、内蒙古和河北3省交界处附近,强飑线形成位置多在京津冀境内;山西东部到河北西部沿山一带是最长长度达到400 km以上且维持时长超过7 h的强飑线形成位置集中区域;40 dBz回波起始时间为02:00—07:59的强飑线平均形成时长最长,14:00—19:59的强飑线平均形成时长最短;强飑线的最长长度与发展时长及维持时长有较好的对应关系;回波起始时间为14:00—19:59的强飑线形成期移动距离较短但发展期移动距离较长,而回波起始时间为02:00—07:59的强飑线则相反;大多数强飑线发展期的移动速度要快于形成期移动速度。     

雷达彩色显示

1986—1987年,我们刊载了一系列气象卫星云图照片。1988年,我们将选登一些典型的雷达回波彩色显示照片。 1987年8月24日,产生于高空蒙古冷涡南部西北气流中的飑线,以50—60km的时速向东南方向移动,造成河北北部和北京地区的雷雨大风和冰雹等强烈天气。 由上图可见,飑线大致呈NE—SW走向,强回波区呈狭窄的带状位于飑线降水回波带的前沿,最强为50—60 dBZ(红色)。从RHI上(下图)可看出典型的冰雹云回波特征,50—60dB Z的强回波区位于4—10km高度,云顶高度达14km。     

商丘市1980-2009年飑线的发生与危害

利用商丘站1980-2009年观测资料,分析了飑线的发生、发展规律及其危害.结果表明,近30 a来商丘几乎年年发生飑线天气,1年最多发生12次,每年夏季(6-8月)飑线活动最为频繁,每一次飑线天气都造成不同程度的人员伤亡和经济损失;20世纪80年代以后,飑线发生次数呈增长趋势.     

陕西2次强飑线天气卫星云图特征分析

通过对2003和2004年6月发生在陕西的2次强飑线天气的卫星云图特征进行分析,发现影响陕西的2次强飑线天气均出现在冷涡云系后部的晴空区,单个云团的水平尺度最大约在200~250km左右,16—18时为飑线最强盛阶段。飑线云带距冷涡云系后边界的距离,是影响强飑线天气降水强弱的一个因素。对此类灾害性天气的预报有一定指示意义。     

湖北大畈核电站周边飑线时空分布与灾害特征

湖北通山大畈核电站是我国政府批准兴建的第一个内陆地区核电站,为了保障核电站的绝对安全性,在选址和设计阶段对飑线出现的一些基本气候特征和设计参数进行科学评估尤其重要。通过气象站记录、灾害大典、气候影响评价等多条途径,收集了湖北通山核电站周边80 km×80 km区域1956—2000年间的飑线资料,并据此对其时空分布和灾害特征进行了分析,同时与龙卷风对应特征进行了比较。结果表明:(1)飑线发生频次的年代、季(月)、一日内差异明显,且主要集中在对流强盛的时期(段),这些特征与龙卷风基本一致;飑线平均持续时间为95 min,远比龙卷风的17 min长。(2)飑线局地性很强,其中站址东北部和南部50 km以外的地区最多,而站址中心区的通山及邻近的崇阳没有出现,这种特征与地理位置、地形以及系统移动路径有关。(3)飑线的移动方向以自西向东为主,即主要集中在NNW—SSW等7个方位,尤其是WNW、W、WSW等3个方位最多。(4)除风灾外,飑线出现时常伴有强烈的雷电、暴雨和冰雹天气,使灾害加重。(5)与龙卷风相比,飑线风力略小,所以设计风速取12级应当比较恰当。     

大别山地形对江淮飑线发展变化及组织结构的影响研究

利用中尺度WRF模式,NCEP/NCAR再分析资料以及常规气象观测资料,对2014年7月11—12日发生在江淮地区的一次飑线过程进行数值模拟、地形敏感性试验和对比分析,研究了在经过大别山地形时飑线内部组织结构的变化特征以及地形对其发展的影响。结果表明:(1)飑线经过大别山主体时在山前加强以及过山后迅速减弱的主要原因与山前对流不稳定、上升运动大于山后有关;(2)大别山东部边缘对飑线的加强有增幅作用:当午后飑线移至大别山东部边缘时,东部边缘的谷风加强并强迫对流单体在飑线的前部新生,试验得出谷风可使低层风速最大增强6 m·s~(-1)左右,若无山谷存在时前向新生单体不再出现;(3)经地形敏感性试验得出:地形引发的大别山东部背风一侧的背风波扰动,有利于飑线内部对流单体的发展与加强,同时充沛的水汽补充,也是下山后飑线加强的因子之一。     

上海2004年7月12日飑线系统中尺度分析研究

利用上海地基单多普勒雷达观测资料反演2004年7月12日17—19时(北京时,下同)上海市一次飑线过程的水平风场结构,并用自动站观测的风场资料、卫星云图以及根据雷达回波和时间的连续性和径向速度的特征是否吻合等方面进行综合检验,结果表明反演风场可对飑线进行详尽分析提供可靠的高分辨率资料。在综合多种观测资料的基础上,对这次飑线过程的中尺度系统进行分析,结果表明:(1)这次过程是前倾冷锋前暖区3个主要的β中尺度对流单体和新生的小单体共同作用所致,这3个主要的β中尺度对流单体不是通常个例表现的线状排列,而是冷锋前的两个单体与相对方向的一个单体共同作用,在气团的边缘形成强烈风切变;(2)200多公里长的飑线是由具有独立结构的较小的对流系统串成。在飑线前部存在中尺度的气旋流场,飑线北部末端存在一个气旋流场,南部末端存在一个反气旋流场。而每个单独的弓状回波有自己独立的结构,包括弓状回波后部很强的辐散气流和飑前低压。文中给出了水平风场和回波的结构示意图;(3)在飑线出现以前,低空存在有利于不稳定天气产生的顺时针垂直风切变,而高层则是逆时针垂直风切变。此外,低层入侵的浅薄冷空气为飑线过程提供形成低层不稳定的又一有利因素;(4)飑线中对流单体的移动方向与低层风场方向存在夹角,与锋面云带整体向东移动的趋势也不同,但与1.5 km以上到4.5 km左右的西南气流方向相同,即整体向东北方向移动。这种特征可以对系统短时间移动方向的预报提供帮助。     

山东04.28强飑线过程重力波结构的分析

利用卫星、雷达及山东省中尺度自动站网获取的多种观测资料分析了2006年4月28日主要发生在山东境内的一次飑线(squall line)过程.利用PSU/NCAR中尺度大气非静力模式MM5对这次飑线过程进行了数值模拟分析.分析结果表明,高空冷槽叠加在低空暖空气上,形成上冷下暖的大气热力层结,积累了大量的对流有效位能.由于太行山地形影响而产生的下坡风与地面低压槽前的西南暖湿气流相汇合,形成中尺度辐合线,触发了不稳定能量的释放,产生对流并由中尺度辐合线组成飑线.用小波分析的方法对数值模拟的结果进行连续小波变换,对变换后的结果进行分析表明:太行山的背风波是此次过程的激发机制之一,并且在这次过程中有明显的中尺度重力波结构,其主要波长约为50~100 km,波包传播速度为14~28 m/s,但50 km波相速略大于100 km波.     

北海春末夏初的一次飑线大风分析

一、一次飑线的天气概述 1972年4月5日13时12分至13时30分,本站有一次飑线过境。据达因记录,13时08分以前一直吹东南风2—3级,13时08分—13时10分,转南风2级,13时10—12分改吹西南风2—3级,从13时12分起吹北到西北风,风速急增,平均风力>12m/s,从13时20—26分瞬时风速达33m/s(偏小),持续6分钟之久,17时以后恢复吹偏南风3—4级。气压自记记录上,     

华南地区西风带飑线和台风飑线环境场特征统计对比分析

利用2012—2015年3—9月华南地区的雷暴大风和雷达数据,挑选了华南地区20次典型飑线过程并进行统计分析表明:华南地区的西风带飑线出现于春季和初夏,台风飑线出现于盛夏;3—4月的西风带飑线一般在凌晨开始发展,中午前后趋于减弱,而7—9月的台风飑线一般在中午或下午开始发展,前半夜趋于减弱。挑选了4次西风带飑线过程和4次台风飑线过程,使用2012—2014年的NCEP物理量分析场,在考虑季节变化的基础上分析两类飑线各种物理量的异同点,结果表明:西风带飑线850 hPa与500 hPa的温差较大,台风飑线则是925 hPa与700 hPa的温差较大;西风带飑线低层暖平流较强但中层不明显,台风飑线相反;在西风带飑线造成的雷暴大风出现前,500 hPa温度平流随时间的变化为显著负值,台风飑线则不明显;西风带飑线的高层辐散和低层辐合较台风飑线更强;台风飑线925 hPa的相对湿度较西风带飑线小,在西风带飑线造成的雷暴大风出现前,500 hPa以干平流为主而925 hPa以湿平流为主,台风飑线则相反。对两种飑线过程进行对比分析表明,雷暴高压的持续加强、扩大及相应冷池的扩大导致西风带飑线的不断加强发展,而台风倒槽的气旋性切变和高低压之间的等压线锋区可能对回波的生成和前期发展有重要作用。      

区域地面天气图上华北飑线的特征及其临近预报

应用1970—1980年常规资料及逐时区域加密的观测资料,分析了百余次飑线过程,并对发展完整的十个飑线过程做了逐时诊断分析。分析了华北飑线的中尺度气候特征和不同天气型的环境条件;给出了飑线各发展阶段的地面中尺度概念模型;还讨论了应用逐时地面加密资料制做飑线临近预报的基本思路。     

一次飑线过程的分析

1977年4月23日14—18时我区遭到飑线的袭击,全区各县不同程度地遭受冰雹、大风的危害而受到损失。 这次飑线从西北向东南席卷全区,而雷暴单体则受高空引导气流操纵,从西南向东北移动,因此整个冰雹区呈西西南一东东北走向,大     

“威马逊”台前飑线环境场及多普勒雷达回波特征

利用常规观测资料、多普勒天气雷达资料、地面自动站加密资料、NCEP 1°×1°的再分析资料等对2014年7月18日发生在湘赣地区一次台前飑线过程的环境条件及多普勒天气雷达特征进行研究。结果表明:台前飑线产生前,对流层低层较好的水汽条件、条件不稳定层结以及两者结合形成的高CAPE值均为其发生发展提供了良好的条件;台风倒槽是此次台前飑线过程主要影响系统,露点锋、地面辐合线为其提供了抬升触发和维持加强机制;台前飑线西移北上的过程中出现"弓形"回波、中层径向辐合(MARC)、速度大值区、阵风锋。本次台前飑线和以往研究的西风带飑线存在以下差异:本次飑线低层垂直风切变主要是以风速差为主;中高层的冷空气侵入并不明显;在成熟阶段,气压场上也没有明显的雷暴高压,但有明显正变压;本次飑线过程是发生在暖湿的环境条件下,后侧入流为相对湿度较大的东南急流,雨水蒸发并没有西风带飑线强烈;雷达速度图上虽有MARC特征但最大正负速度差值并不是很大(15~27 m/s)。上述特征可能是该台前飑线过境湖南过程中没有造成极端大风的主要原因之一。     

山东盛夏的一次强风暴过程分析

1990年7月15日上半夜,山东北、中部遭到了一次由飑线造成的强风暴袭击。只飑锋最初于19时55分由河北省沧州地区侵入鲁北后,在快速向东南方向移动过程中,又触发了衡水与德州地区之间的另一个飑线系统的猛烈发     

自动气象站资料在模拟苏北一次飑线过程中的应用

为了研究自动气象站资料在模拟中国东部飑线过程中的影响,利用WRF模式模拟了2009年6月14日发生在苏北地区的一次飑线过程。首先设计了两个数值试验,两个试验都只用FNL资料作为初始场和边界条件,但是模拟开始时间分别为北京时间10时和08时,离观测的飑线过程开始时间分别有3 h和5 h。在10时开始的试验(控制试验)中,模拟飑线过程时间上有3~4 h延迟,空间上向东偏移了100 km左右,但是试验可模拟出与观测相似的飑线发展过程,即对流从山东省南部开始、飑线弓形回波在江苏北部成熟和在江苏南部消亡的过程。而在08时开始的试验中(对比试验),没有能够模拟出与观测相似飑线发展过程,降水范围和飑线水平尺度偏小,对流强度明显偏弱,时间上比控制试验更晚。分析发现,FNL资料中的相对湿度低于观测,通过增加低层水汽,可提高模拟效果,对流触发时间也与观测更加接近。在加入地面自动气象站资料的敏感性实验中,对流触发时间比控制试验提前1 h,可模拟出与观测相似的飑线发展过程。因此,低层水汽对这次飑线过程模拟具有重要影响,在飑线数值模拟中加入地面自动气象站加密观测资料可有效提高模拟能力。      

我国飑线发生条件的研究

本文根据我国18个飑线个例,研究了飑线发生的天气背景、触发条件和形成的物理条件(热力和动力学条件)。并且把这些条件与暴雨形成的物理条件作了对比,得到了一些有益的结果,它们对飑线的预报可能有一定帮助。