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      大連地區(qū)雷暴大風(fēng)探空資料和雷達(dá)回波特征分析

      2017-05-30 07:22:53劉曉初李瀟瀟李燕李雪松黃振
      安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2017年11期

      劉曉初 李瀟瀟 李燕 李雪松 黃振

      摘要利用加密自動(dòng)站、探空、天氣雷達(dá)等資料對(duì)2011—2016年5—9月大連地區(qū)的16個(gè)雷暴大風(fēng)過程進(jìn)行研究,分析了雷暴大風(fēng)發(fā)生前的探空特征、雷達(dá)回波演變特征以及雷達(dá)產(chǎn)品識(shí)別指標(biāo)。結(jié)果表明,按照雷達(dá)回波形態(tài)演變,將雷暴大風(fēng)劃分為低層徑向速度大值區(qū)、單體型和弓狀型3種類型,影響大連地區(qū)最多的是低層徑向速度大值區(qū)型雷暴大風(fēng)。探空資料方面,單體型和弓狀型雷暴大風(fēng)發(fā)生前均顯示一定程度的層結(jié)不穩(wěn)定和中等強(qiáng)度對(duì)流有效位能,尤其是低層充沛的水汽條件;單體型和弓狀型大風(fēng)均產(chǎn)生在中等強(qiáng)度垂直風(fēng)切變條件下。3種類型大風(fēng)的雷達(dá)產(chǎn)品特征有一定差異。對(duì)單體型雷暴大風(fēng)的預(yù)警難度較大,對(duì)弓狀型雷暴大風(fēng)可以做到提前1 h以內(nèi)的預(yù)警。

      關(guān)鍵詞雷暴大風(fēng);探空資料;雷達(dá)回波;雷達(dá)產(chǎn)品;大連地區(qū)

      中圖分類號(hào)S165文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2017)11-0176-06

      AbstractUsing the data of encrypted automatic station, sounding, weather radar and so on, 16 thunderstorm gales were studied in Dalian area from May to September during 2011-2016.The characteristics of sounding, radar echo evolution and radar product identification index were analyzed before thunderstorm gale.The results showed that the thunderstorm gales were divided into three types: the lowelevation radial velocity high value region,the haplotype and the arcuate type according to the radar echo evolution. The lowlevel radial velocity high value region type was most frequently observed in Dalian area.In the case of sounding data, both the haplotype and arcuate thunderstorm gale showed a certain degree stratified instability and moderate intensity convective potential energy, especially the abundant water vapor conditions in the lower layer.The haplotype and arcuate gale were produced under moderateintensity vertical wind shear conditions. There were some differences in the characteristics of the radar products of the three types of winds.The warning of haplotype thunderstorm gale was more difficult,the arcuate thunderstorm gale could be done within one hour ahead of the warning.

      Key wordsThunderstorm gale;Sounding data;Radar echo;Radar products;Dalian area

      雷暴大風(fēng)是由對(duì)流風(fēng)暴產(chǎn)生的龍卷以外的地面直線型大風(fēng),風(fēng)速≥17 m/s[1-2]。雷暴大風(fēng)具有空間尺度小、突發(fā)性強(qiáng)、破壞力大等特點(diǎn),一直是預(yù)報(bào)預(yù)警的重點(diǎn)和難點(diǎn)。強(qiáng)對(duì)流天氣臨近預(yù)報(bào)(0~2 h)主要依靠加密自動(dòng)站、衛(wèi)星云圖、天氣雷達(dá)、閃電定位儀等觀測(cè)設(shè)備對(duì)風(fēng)暴單體演變進(jìn)行觀測(cè)分析[2],對(duì)風(fēng)暴未來強(qiáng)度和移向移速的變化進(jìn)行判斷做出預(yù)警。另外,作為強(qiáng)對(duì)流潛勢(shì)預(yù)報(bào)[3-4]中的重要資料,探空資料能夠反映強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生前周圍大氣垂直方向上的溫濕結(jié)構(gòu)。某些物理量的差異能夠一定程度上表征特定中尺度環(huán)境下某種強(qiáng)對(duì)流天氣更容易發(fā)生。廖曉農(nóng)等[5]研究發(fā)現(xiàn),北京地區(qū)大多數(shù)雷暴大風(fēng)個(gè)例中伴隨有干冷空氣的入侵。雷蕾等[6]在利用探空資料判別北京地區(qū)夏季強(qiáng)對(duì)流天氣分類中發(fā)現(xiàn),0 ℃層高度、-20 ℃層高度、500 hPa與850 hPa溫差等物理量的差異能夠區(qū)分出冰雹和短時(shí)暴雨天氣。但預(yù)報(bào)中常用的對(duì)流有效位能(CAPE)、K指數(shù)能用來判斷強(qiáng)對(duì)流潛勢(shì),無(wú)法判別強(qiáng)對(duì)流的種類。樊李苗等[7]分析探空資料發(fā)現(xiàn),探空資料特征為“漏斗”狀,上干下濕,850 hPa以下為濕層,對(duì)流層中層存在明顯干層,容易出現(xiàn)雷暴大風(fēng)。

      目前,新一代天氣雷達(dá)是揭示對(duì)流風(fēng)暴結(jié)構(gòu)特征的最有效工具之一。預(yù)報(bào)員通常通過雷達(dá)回波的演變特征和雷達(dá)產(chǎn)品特征量閾值來進(jìn)行預(yù)報(bào)預(yù)警。吳翠紅等[8]根據(jù)回波形態(tài)演變將產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的雷達(dá)回波分為單體型、弓狀型和颮線型3種,并且對(duì)每種類型的雷達(dá)回波強(qiáng)度、回波頂高、CAPE等產(chǎn)品特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。近年來,利用雷達(dá)拼圖數(shù)據(jù)對(duì)雷暴大風(fēng)進(jìn)行定量、自動(dòng)識(shí)別的系統(tǒng)和方法不斷出現(xiàn)[9-10]。大連地區(qū)5—9月強(qiáng)對(duì)流天氣頻發(fā),氣象臺(tái)針對(duì)每次災(zāi)害性強(qiáng)對(duì)流過程進(jìn)行過雷達(dá)回波個(gè)例分析,但尚未對(duì)不同類型的強(qiáng)對(duì)流天氣的探空資料和雷達(dá)回波特征進(jìn)行分類研究。筆者利用加密自動(dòng)站、探空、天氣雷達(dá)等資料對(duì)2011—2016年5—9月大連地區(qū)的16個(gè)雷暴大風(fēng)過程進(jìn)行研究,主要對(duì)雷暴大風(fēng)發(fā)生前的探空特征、雷達(dá)回波演變特征以及雷達(dá)產(chǎn)品識(shí)別指標(biāo)進(jìn)行分析,以期為雷暴大風(fēng)預(yù)警提供指導(dǎo)依據(jù)。

      1資料與方法

      采用2011—2016年5—9月大連地區(qū)自動(dòng)站觀測(cè)資料、大連本站探空資料以及大連、秦皇島和營(yíng)口3個(gè)雷達(dá)站(表1)的雷達(dá)資料和災(zāi)情上報(bào)信息對(duì)46次強(qiáng)對(duì)流過程進(jìn)行分析。

      一次過程中同時(shí)觀測(cè)到多種強(qiáng)對(duì)流天氣,為了便于分類研究,將災(zāi)情上報(bào)信息和多種觀測(cè)資料結(jié)合確定為某種強(qiáng)對(duì)流天氣。如災(zāi)情上報(bào)信息中致災(zāi)天氣現(xiàn)象為雷暴大風(fēng),并且出現(xiàn)災(zāi)情附近自動(dòng)站極大風(fēng)風(fēng)速≥17 m/s,雷達(dá)回波符合雷暴大風(fēng)特征,認(rèn)為此次過程是雷暴大風(fēng)個(gè)例。如果災(zāi)情上報(bào)信息中表述為雷暴大風(fēng),即使附近自動(dòng)站無(wú)大風(fēng)觀測(cè)記錄,只要雷達(dá)回波有明顯的雷暴大風(fēng)特征,也認(rèn)為是一次雷暴大風(fēng)個(gè)例。其他強(qiáng)對(duì)流個(gè)例(冰雹、短時(shí)強(qiáng)降雨)分類方法與雷暴大風(fēng)相同。另外,如果災(zāi)情上報(bào)信息、雷達(dá)回波特征和自動(dòng)站資料均不明顯指向某種強(qiáng)對(duì)流天氣現(xiàn)象,則認(rèn)為是一般混合性強(qiáng)對(duì)流過程。46次過程中包括雷暴大風(fēng)16次、冰雹8次、短時(shí)強(qiáng)降雨16次、混合型6次。

      2探空特征

      從2011—2016年46次強(qiáng)對(duì)流個(gè)例發(fā)生前每種個(gè)例探空資料部分特征量的平均值(表2)可以看出,冰雹的0 ℃層和-20 ℃層高度最低,分別為3.5和6.6 km,短時(shí)強(qiáng)降雨的2個(gè)特征層高度最高,這可能由于大連地區(qū)冰雹經(jīng)常發(fā)生在春秋季節(jié),而短時(shí)強(qiáng)降雨通常發(fā)生在7—8月盛夏時(shí)節(jié)。雷暴大風(fēng)的0 ℃和-20 ℃層高度與混合型強(qiáng)對(duì)流的差別很小,特征不明顯。雷暴大風(fēng)的700 hPa與500 hPa溫差最?。焕妆┐箫L(fēng)的地面露點(diǎn)溫度、850 hPa與500 hPa溫差和1.5 km高度露點(diǎn)溫度的平均值介于冰雹和其他兩類之間。0~6 km垂直風(fēng)切變,雷暴大風(fēng)平均值最大,為15 m/s,達(dá)到中等以上強(qiáng)度。1.5 km高度溫度露點(diǎn)差平均值,雷暴大風(fēng)最大,達(dá)7.3 ℃,明顯大于其他3種強(qiáng)對(duì)流分類平均值,符合對(duì)流層中低層存在一層相對(duì)干層的特征。

      不同類型的雷暴大風(fēng)的探空值也表現(xiàn)出不同特征。從伴隨雷暴大風(fēng)的雷達(dá)回波形態(tài)演變特征上劃分,大連地區(qū)雷暴大風(fēng)個(gè)例分為低層徑向速度大值區(qū)、單體型、弓狀型(包括颮線型)3種。其中,低層徑向速度大值區(qū)有7個(gè)個(gè)例,單體型有3個(gè)個(gè)例,弓狀型有6個(gè)個(gè)例。嚴(yán)格地,低層徑向速度大值區(qū)對(duì)應(yīng)的大風(fēng)不是由對(duì)流風(fēng)暴的下沉氣流和出流邊界導(dǎo)致的陣風(fēng)鋒造成,大多數(shù)個(gè)例對(duì)應(yīng)的是由低空急流造成和伴有雷暴的沿海站點(diǎn)的大風(fēng)觀測(cè)值。

      從表3可看出,低層徑向速度大值區(qū)個(gè)例,K指數(shù)為-2~34 ℃,CAPE值為0~1 087.7 J/kg,由于該型大風(fēng)不是真正概念上的雷暴大風(fēng),對(duì)流發(fā)生前不一定對(duì)應(yīng)強(qiáng)烈的不穩(wěn)定層結(jié)特征。單體型對(duì)應(yīng)的K指數(shù)為28~36 ℃,CAPE值為1 084.4~1 270.7 J/kg;弓狀型對(duì)應(yīng)的K指數(shù)為21~44 ℃,CAPE值為605.2~2 241.1 J/kg,這2種類型雷暴大風(fēng)發(fā)生前探空資料上均顯示一定程度的層結(jié)不穩(wěn)定和中等強(qiáng)度對(duì)流有效位能。地面露點(diǎn)溫度和1.5 km高度露點(diǎn)不僅指示低層水汽條件,也能夠指示低層不穩(wěn)定能量條件。低層徑向速度大值區(qū)個(gè)例中,低層水汽條件變化范圍大,無(wú)明顯特征。但單體型和弓狀型雷暴大風(fēng)則是伴隨強(qiáng)烈的不穩(wěn)定能量釋放,因此需要大量的低層水汽和不穩(wěn)定能量;低層水汽條件相對(duì)更好,地面露點(diǎn)溫度在17~25 ℃。

      850 hPa露點(diǎn)溫度由于中高層干冷空氣侵入的強(qiáng)度不同,差別較大,3種類型無(wú)明顯差異。700 hPa與500 hPa溫差(△T75)、850 hPa與500 hPa溫差(△T85)反映的是中低層大氣層結(jié)的穩(wěn)定度,低層徑向速度大值區(qū)類型的△T75為14~17 ℃,△T85為21~29 ℃。單體型的△T75為15~17 ℃,△T85為27~28 ℃;弓狀型的△T75為15~18 ℃,△T85為24~30 ℃;沒有明顯特征區(qū)別。雷暴大風(fēng)對(duì)應(yīng)較強(qiáng)的0~6 km垂直風(fēng)切變,低層徑向速度大值區(qū)類型的大風(fēng)個(gè)例的風(fēng)切變?yōu)?~22 m/s,變化范圍較大。但單體型和弓狀型由對(duì)流風(fēng)暴造成雷暴大風(fēng)需要在中等強(qiáng)度以上的垂直風(fēng)切變環(huán)境下(10~18 m/s)。1.5 km高度溫度露點(diǎn)差只是某一層的數(shù)值,不能完全指示干空氣侵入強(qiáng)度;所有個(gè)例中,差別也很大。較大的對(duì)流層中下層的溫度直減率有利于保持下沉氣流在下沉增溫過程中其溫度始終低于環(huán)境溫度,保持向下加速度。單體型和弓狀型個(gè)例的探空曲線上中低層的溫度直減率相對(duì)較大。

      安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)2017年3雷達(dá)回波演變特征與產(chǎn)品識(shí)別

      根據(jù)雷達(dá)回波形態(tài)演變和雷達(dá)產(chǎn)品特征,將產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的雷達(dá)回波分為低仰角徑向速度大風(fēng)、單體型雷暴大風(fēng)、弓狀型(包括颮線)雷暴大風(fēng)3種類型。嚴(yán)格意義上,低仰角大風(fēng)不屬于由對(duì)流風(fēng)暴造成的雷暴大風(fēng),而是地面自動(dòng)站觀測(cè)到瞬時(shí)大風(fēng)時(shí)伴有雷暴和降水。大連地區(qū)該型地面大風(fēng)頻發(fā),在此一并討論。

      3.1低層徑向速度大值區(qū)大風(fēng)此類大風(fēng)個(gè)例有7個(gè)。其特征為:如果在低空(距離地面1 km高度以內(nèi),對(duì)于0.5°仰角,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,距離雷達(dá)站水平距離65 km范圍內(nèi))徑向速度出現(xiàn)20 m/s以上的大值區(qū),可以判斷該區(qū)域的地面風(fēng)也很大,該風(fēng)速大值區(qū)未來移向的區(qū)域?qū)?huì)出現(xiàn)地面大風(fēng)。

      該型大風(fēng)的雷達(dá)回波特征決定了只有在雷達(dá)站附近才有可能識(shí)別地面大風(fēng)。以2016年6月30日個(gè)例展開分析。從17∶34的0.5°仰角徑向速度(圖1a)可以看出,大連雷達(dá)站西南側(cè)距離雷達(dá)站5~10 km,0.3 km高度附近有負(fù)徑向速度最大值為26 m/s、正徑向速度最大值為27 m/s的大風(fēng)區(qū)。18∶40大連本站出現(xiàn)21.4 m/s的西南風(fēng),距離徑向速度圖上的大風(fēng)特征出現(xiàn)約60 min。僅從同時(shí)刻基本反射率圖(圖1b)上看,雷達(dá)回波為大范圍片狀混合性回波,嵌入其中的最大強(qiáng)度為45~50 dBz強(qiáng)回波位于南部渤海海峽,影響大連本站附近的回波最大強(qiáng)度為30~40 dBz,剛剛達(dá)到強(qiáng)對(duì)流標(biāo)準(zhǔn)(35 dBz),強(qiáng)對(duì)流天氣以對(duì)流性降雨為主,地面大風(fēng)只能從低層徑向速度大值區(qū)判別。該型大風(fēng)往往出現(xiàn)在低空偏南圖12016年6月30日17∶34 0.5°仰角徑向速度(a)和基本反射率因子(b)

      Fig.1Radial velocity(a)and basic reflectivity factor(b)at 0.5°elevation at 17∶34 June 30,2016或西南急流中。

      從雷達(dá)產(chǎn)品特征值(表4)上看,7個(gè)個(gè)例中回波的最大強(qiáng)度為38~53 dBz,回波頂高范圍是8~11 km,回波移速為20~40 km/h,這3種雷達(dá)產(chǎn)品特征與由下沉氣流和陣風(fēng)鋒造成的雷暴大風(fēng)個(gè)例區(qū)別不大。但垂直累積液態(tài)水含量(VIL)最大值(3~28 kg/m2)、垂直累積液態(tài)水含量密度(VILD)(0.4~2.5 g/m3)小于對(duì)流風(fēng)暴產(chǎn)生的雷暴大風(fēng)特征值。VIL隨時(shí)間變率與單體型雷暴大風(fēng)和弓狀型雷暴大風(fēng)無(wú)明顯差異。VILD變化范圍為0.4~2.5 g/m3,原因是盡管回波頂高變化范圍較小,但VIL最大值變化范圍較大,造成兩者比率變化范圍較大,總體上明顯小于單體型和弓狀型雷暴大風(fēng)VILD。雷達(dá)產(chǎn)品中最重要的特征出現(xiàn)在徑向速度圖上,在雷達(dá)站半徑高度1 km以內(nèi)均識(shí)別到接近或大于20 m/s的徑向速度大值區(qū)。

      3.2單體型雷暴大風(fēng)從單體型雷暴大風(fēng)3個(gè)個(gè)例的探空資料(表3)來看,地面露點(diǎn)為20~22 ℃,近地面水汽條件較好,0~6 km垂直風(fēng)切變?yōu)?2 m/s,屬于中等強(qiáng)度。從其他各項(xiàng)探空指標(biāo)(表3)上看,環(huán)境大氣的穩(wěn)定度較差,有利于對(duì)流風(fēng)暴的產(chǎn)生和發(fā)展。單體型雷暴大風(fēng)往往與強(qiáng)風(fēng)暴單體的后側(cè)下沉氣流對(duì)應(yīng),也通常伴隨有中氣旋特征指示。

      3個(gè)個(gè)例均處在高空偏北流場(chǎng)背景場(chǎng)下,風(fēng)暴總體向南移動(dòng),強(qiáng)度迅速加強(qiáng),出流邊界特征不明顯。以2014年6月30日過程為例,15∶04瓦房店站觀測(cè)到20.4 m/s的瞬時(shí)極大風(fēng),大連中部地區(qū)存在2個(gè)對(duì)流風(fēng)暴單體,南側(cè)強(qiáng)風(fēng)暴最大回波強(qiáng)度達(dá)63 dBz,回波頂高達(dá)13 km,VIL最大值達(dá)38 kg/m2,風(fēng)暴處于成熟階段(圖2a和表5)。同時(shí)刻強(qiáng)度剖面圖(圖2b)顯示,最大強(qiáng)度回波處于3 km高度以下。徑向速度剖面圖上(圖2c),3~5 km高度附近為徑向輻合,6~13 km高度為徑向輻散,無(wú)中氣旋產(chǎn)品對(duì)應(yīng)。此時(shí)觀測(cè)到的地面大風(fēng)并非確切指向下沉氣流到達(dá)近地面輻散后造成。另外,強(qiáng)風(fēng)暴單體水平尺度僅為幾到幾十公里,生命史為幾十分鐘到幾小時(shí),地面雷暴大風(fēng)預(yù)警提前時(shí)間和落區(qū)難度較大。

      分析單體型雷暴大風(fēng)發(fā)生時(shí)對(duì)應(yīng)的部分雷達(dá)產(chǎn)品指標(biāo)(表5)發(fā)現(xiàn),3個(gè)個(gè)例的最大回波強(qiáng)度均達(dá)63 dBz,VIL最大值達(dá)38~48 kg/m2,回波頂高達(dá)11~14 km,成熟階段對(duì)流發(fā)展非常旺盛;對(duì)流風(fēng)暴單體總體的移動(dòng)方向均為朝向雷達(dá)站,與徑向方向基本平行,移速達(dá)30~40 km/h;VIL從最大值到下一個(gè)體掃的變量達(dá)10~15 kg/m2,其較大的時(shí)間變率與地面大風(fēng)對(duì)應(yīng);VILD達(dá)3.0~4.5 g/m3。

      3.3弓狀型(颮線型)雷暴大風(fēng)影響大連地區(qū)的弓狀型回波通常由上游位于西側(cè)的渤海中部海域東移或位于西北側(cè)的渤海北部東南移過來,時(shí)長(zhǎng)為幾十分鐘到幾小時(shí),一般初始階段的弓狀型回波在秦皇島(西側(cè))或營(yíng)口(西北側(cè))雷達(dá)站顯示出的弓狀型特征不是十分明顯,由于弓狀型回波發(fā)展迅速,移速較快,到達(dá)大連西部沿海地區(qū)時(shí)對(duì)流風(fēng)暴系統(tǒng)多數(shù)已處于弓狀型的成熟階段。因此,大連上游雷達(dá)站(秦皇島和營(yíng)口)的雷達(dá)回波探測(cè)識(shí)別尤為重要。

      以2013年8月5日凌晨為例。5日02∶06,瓦房店本站觀測(cè)到20 m/s的極大風(fēng)。秦皇島雷達(dá)站(圖3)顯示,4日22∶00回波處于發(fā)展階段,雷達(dá)站西側(cè)南北2個(gè)短帶回波東移過程中合并加強(qiáng),最大回波強(qiáng)度達(dá)60 dBz,組織性逐漸加強(qiáng),帶狀結(jié)構(gòu)明顯,能夠識(shí)別出弓狀的演變趨勢(shì),并且強(qiáng)回波帶后部有片狀相對(duì)弱回波區(qū);5日00∶06,前部帶狀強(qiáng)回波東移進(jìn)入渤海,回波組織性和強(qiáng)度稍有減弱,并且有逐漸脫離后部混合性片狀回波趨勢(shì);01∶46,帶狀強(qiáng)回波靠近營(yíng)口到大連一線沿海地區(qū),回波再次發(fā)展加強(qiáng),最大回波強(qiáng)度恢復(fù)到60 dBz,移速達(dá)60 km/h,能夠識(shí)別出“V”型缺口特征,其北側(cè)孤立的對(duì)流單體組織性加強(qiáng);02∶10對(duì)流風(fēng)暴達(dá)到成熟階段,最大回波強(qiáng)度維持在60 dBz,弓狀回波彎曲程度進(jìn)一步加強(qiáng),“V”型缺口特征明顯,其北側(cè)呈明顯線狀排列對(duì)流風(fēng)暴,一般最強(qiáng)的地面大風(fēng)出現(xiàn)在弓形頂點(diǎn)處,其南側(cè)帶狀排列的對(duì)流風(fēng)暴影響大連地區(qū),造成局地雷暴大風(fēng)。從5日00∶06帶狀回波進(jìn)入渤海,組織性加強(qiáng),雷達(dá)特征識(shí)別,再到02∶06瓦房店本站觀測(cè)到雷暴大風(fēng),該型雷暴大風(fēng)能夠做到提前1 h的預(yù)警。

      表6顯示,弓狀型回波成熟階段,回波最大強(qiáng)度達(dá)58~63 dBz,VIL最大值差異較大,為28~48 kg/m2,回波頂高達(dá)11~14 km,回波移速達(dá)30~60 km/h,VIL從最大值到下一體掃的變量達(dá)5~10 kg/m2,VILD為2.0~4.5 g/m3,這些雷達(dá)產(chǎn)品特征為雷暴大風(fēng)預(yù)警提供重要指示信息。

      4小結(jié)與討論

      (1)利用災(zāi)情上報(bào)信息、大連自動(dòng)站資料、探空資料和大連、營(yíng)口、秦皇島3個(gè)雷達(dá)站的雷達(dá)資料,從發(fā)生在大連地區(qū)2011—2016年5—9月的46次強(qiáng)對(duì)流過程中找出16次雷暴大風(fēng)個(gè)例。按照雷達(dá)回波形態(tài)演變劃分出3種類型的雷暴大風(fēng):低仰角徑向速度大值區(qū)、單體型和弓狀型(其中包括颮線型)。盡管嚴(yán)格意義上,低仰角徑向速度大值區(qū)大風(fēng)不是雷暴大風(fēng),而是由夏季伴有雷暴的降雨天氣時(shí)雷達(dá)回波上能夠觀測(cè)到的低空偏南急流造成的。低仰角徑向速度大值區(qū)大風(fēng)的個(gè)例最多,共7次,占44%;單體型3次,占19%;弓狀型6次,占37%。

      (2)探空資料方面,700 hPa與500 hPa溫差雷暴大風(fēng)最小,地面露點(diǎn)溫度、850 hPa與500 hPa溫差和1.5 km高度露點(diǎn)的平均值,雷暴大風(fēng)介于冰雹和短時(shí)強(qiáng)降水之間。較大的0~6 km垂直風(fēng)切變值和1.5 km高度溫度露點(diǎn)差值是雷暴大風(fēng)區(qū)別于其他強(qiáng)對(duì)流天氣的重要特征。不同種類的雷暴大風(fēng)之間,低層徑向速度大值區(qū)大風(fēng)發(fā)生前不一定對(duì)應(yīng)較強(qiáng)的不穩(wěn)定層結(jié)、較強(qiáng)的對(duì)流有效位能和較充沛的低空水汽條件。相反地,單體型和弓狀型雷暴大風(fēng)發(fā)生前探空資料上均顯示一定程度的層結(jié)不穩(wěn)定和中等強(qiáng)度對(duì)流有效位能,尤其是低層充沛的水汽條件。另外,后2種大風(fēng)均產(chǎn)生在中等強(qiáng)度垂直風(fēng)切變條件下。

      (3)雷達(dá)回波形態(tài)演變方面,低層徑向速度大值區(qū)大風(fēng)只能在最低仰角距離雷達(dá)站水平幾十公里內(nèi)觀測(cè)到,不一定非得對(duì)應(yīng)正負(fù)速度對(duì)。單體型雷暴大風(fēng)一般對(duì)應(yīng)的是相互孤立的對(duì)流風(fēng)暴單體,在偏北背景流場(chǎng)下南移,成熟階段徑向速度剖面圖上觀測(cè)到低層輻合、高層輻散特征。弓狀型雷達(dá)回波初始階段孤立短帶回波逐漸合并,組織性加強(qiáng),成熟階段能夠識(shí)別出“V”型缺口特征,頂點(diǎn)兩側(cè)帶狀回波均發(fā)展加強(qiáng);對(duì)于該型雷暴大風(fēng)能夠做到提前1 h以內(nèi)的預(yù)警。

      (4)雷達(dá)產(chǎn)品特征方面,最大回波強(qiáng)度方面,單體型最大,達(dá)63 dBz,弓狀型變化范圍為50~63 dBz,低層徑向速度大值區(qū)大風(fēng)變化范圍最大,為38~58 dBz,3種類型大風(fēng)有一定差異。VIL最大值、VILD低層徑向速度大值區(qū)大風(fēng)明顯小于單體型和弓狀型雷暴大風(fēng),指示作用較大。風(fēng)暴移速、ET、VIL隨時(shí)間變率各類型大風(fēng)差異不大。

      (5)實(shí)際業(yè)務(wù)中,一次強(qiáng)對(duì)流過程中很可能伴有多種災(zāi)害性強(qiáng)對(duì)流天氣現(xiàn)象。對(duì)于大連地區(qū)雷暴大風(fēng)以及其他強(qiáng)對(duì)流天氣現(xiàn)象(冰雹、短時(shí)強(qiáng)降水等)的雷達(dá)回波形態(tài)演變和產(chǎn)品特征值得進(jìn)一步開展研究。今后,應(yīng)利用更多觀測(cè)設(shè)備和資料,完善大連地區(qū)強(qiáng)對(duì)流天氣的預(yù)警指標(biāo)體系,更有效地應(yīng)用于預(yù)警服務(wù)中。

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