營(yíng)口地區(qū)近年雷雨大風(fēng)的多普勒雷達(dá)回波特征

張萬娟1 林敏2 劉婧婧1 田偉忠1 李黎2

（1.大石橋市氣象局，遼寧 大石橋 115100；2.營(yíng)口市氣象局，遼寧 營(yíng)口 115000）

雷雨大風(fēng)的產(chǎn)生一般是對(duì)流天氣發(fā)展到成熟階段產(chǎn)生的。云中產(chǎn)生的下沉氣流沖到地面附近時(shí)，向四周散開，因而造成陣風(fēng)。較之常規(guī)天氣雷達(dá),新一代多普勒天氣雷達(dá)功能更加強(qiáng)大,不僅具有常規(guī)雷達(dá)的功能,而且可以觀測(cè)大氣運(yùn)動(dòng)的多普勒速度,為監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)雷雨大風(fēng)、大風(fēng)的量級(jí)提供了更多的探測(cè)資料,分析利用這些資料將會(huì)大大提高災(zāi)害性天氣的預(yù)警能力[1-2]。

用營(yíng)口地區(qū)4個(gè)觀測(cè)站2010-2018年9年的a文件和地面閃電定位儀觀測(cè)的閃電資料，形勢(shì)場(chǎng)使用 NCEP/NCAR 再分析資料。

一、雷雨大風(fēng)發(fā)生的雷達(dá)回波特征

（一）回波形狀

雷雨大風(fēng)屬于強(qiáng)對(duì)流天氣的一種，對(duì)流降水的多普勒雷達(dá)反射率回波強(qiáng)度強(qiáng)中心大小一般在40 dbz以上（dBZ）。

在反射率因子中，最直觀的特征之一就是回波形狀。根據(jù)雷達(dá)氣象學(xué)的定義，28次雷雨大風(fēng)時(shí)反射率因子形狀大致分成五類: 線狀、帶狀、塊狀、弓形或颮線、V形或鉤狀。

線狀回波是指多個(gè)單體所組成的回波帶寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其長(zhǎng)度，帶狀回波是指由多個(gè)回波單體組成的回波帶，塊狀是指單個(gè)回波或多個(gè)回波單體組成的團(tuán)塊。在回波中，反射率因子梯度最大處是最容易出現(xiàn)災(zāi)害性天氣的區(qū)域。弓形回波具有移動(dòng)速度快、回波向移動(dòng)方向凸出的特 點(diǎn)往往產(chǎn)生災(zāi)害性大風(fēng)，弓形回波造成的大風(fēng)比其他回波狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生大風(fēng)的區(qū)域廣，強(qiáng)度強(qiáng)，是比較常見雷雨大風(fēng)的一種回波形態(tài)。

颮線是呈線狀排列的對(duì)流單體族，颮線的發(fā)展較快，開始時(shí)是尺度、強(qiáng)度和數(shù)量均呈增長(zhǎng)之勢(shì)的分散風(fēng)暴。隨著風(fēng)暴的發(fā)展加強(qiáng)下曳氣流和外流，這有助于陣風(fēng)鋒從母風(fēng)暴中向外伸展和加速。前面有明顯的外流邊界。典型弓形回波前沿為強(qiáng)的低層反射率因子梯度區(qū)，后側(cè)的弱回波通道代表干冷的向前的下沉氣流。下?lián)舯┝骰蚶子甏箫L(fēng)最容易出現(xiàn)在弓形回波的頂點(diǎn)附近。

研究可以發(fā)現(xiàn)，雷雨大風(fēng)發(fā)生時(shí)通常有以下特征：1.一個(gè)迅速下降的反射率因子核；2.強(qiáng)并且深厚的中層輻合；3.產(chǎn)生下?lián)舯┝鞯姆瓷渎室蜃雍送_始出現(xiàn)在比其他雷暴單體核更高的高度；4.中層旋轉(zhuǎn)；5強(qiáng)烈的風(fēng)暴頂輻射。

（二）回波的移動(dòng)路徑

對(duì)2010-2018年28次雷雨大風(fēng)路徑總結(jié)，營(yíng)口地區(qū)雷雨大風(fēng)主要路徑有：

1.遼西生成，向東南方向移動(dòng)，影響營(yíng)口地區(qū)大部；2010/06/22、2010/08/05、2011/04/30、2012/06/15、2012/09/27、2014/05/12、2015/08/20、2016/09/07、2018/05/22。

2.營(yíng)口西部海上生成，向東移動(dòng)，先后影響營(yíng)口市區(qū)和大石橋地區(qū)；2010/05/05、2013/08/05、2017/07/09

3.營(yíng)口西部海上生成，向東南方向移動(dòng)，影響蓋州；2010/05/29、2012/07/29、2017/07/15

4.營(yíng)口西南海上生成，向東北移動(dòng)，先后影響開發(fā)區(qū)和蓋州地區(qū)；2011/05/05、2011/05/30、2011/09/01、2015/06/02、2016/06/18、2017/04/18、2018/09/29

5.大連北部生成，自北向南影響蓋州地區(qū)；2013/08/26

6.營(yíng)口地區(qū)局地生成加強(qiáng)；2013/05/19、2013/09/23

7.東北角海城地區(qū)開始向西南開始發(fā)展；2013/05/14

二、多普勒雷達(dá)徑向速度圖特征

降水云體中的風(fēng)場(chǎng)信息，對(duì)災(zāi)害性大風(fēng)，特別是與風(fēng)害和冰雹 相伴隨的災(zāi)害性大風(fēng)有很好的監(jiān)測(cè)和預(yù)警作用。徑向風(fēng)場(chǎng)的分析可以根據(jù)典型風(fēng)場(chǎng)的徑向分量表現(xiàn)出的特殊結(jié)構(gòu)特征，對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣伴隨的典型風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行識(shí)別。徑向速度分布圖是判斷強(qiáng)對(duì)流天氣的一種有效工具，在識(shí)別風(fēng)害時(shí)特別有效。強(qiáng)對(duì)流天氣的出現(xiàn)和發(fā)展往往和氣流的輻合、輻散以及氣流的旋轉(zhuǎn)有關(guān)。徑向速度圖中可以看出以上特征，并可給出定性和半定量的估算。通過分析雷雨大風(fēng)發(fā)生時(shí)徑向速度回波特征，總結(jié)歸納出3種類型：大風(fēng)區(qū)型、逆風(fēng)區(qū)型、中氣旋型。

（一）大風(fēng)區(qū)型

水平尺度在150 km范圍內(nèi)、高度在2 km以 下，0.5°仰角雷達(dá)徑向速度在20 m/s以上的區(qū)域?yàn)榇箫L(fēng)區(qū)域。大風(fēng)區(qū)內(nèi)地面常會(huì)出現(xiàn)極大風(fēng)速7到8級(jí)以上的大風(fēng)天氣，且實(shí)際地面風(fēng)速大小與徑向速度值大小成正比。在過去28次雷雨大風(fēng)中，大風(fēng)區(qū)型達(dá)半數(shù)以上，可以作為出現(xiàn)雷雨大風(fēng)的預(yù)報(bào)指標(biāo)。

（二）逆風(fēng)區(qū)型

逆風(fēng)區(qū)型是指在大片正速度區(qū)中，出現(xiàn)了一片負(fù)速度區(qū)，并有明顯的零速度圓環(huán)或半圓環(huán)將二者隔開。逆風(fēng)區(qū)的出現(xiàn)表明此處的風(fēng)向發(fā)生了劇烈的變化，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的風(fēng)切變和輻合。當(dāng)云團(tuán)進(jìn)入“逆風(fēng)區(qū)”時(shí)，發(fā)展更加強(qiáng)盛，回波強(qiáng)度往往增強(qiáng)。

（三）中氣旋型

在多普勒速度圖上，沿方位排列、負(fù)速度中心位于雷達(dá)徑向左側(cè)、正速度中心在右側(cè)的速度偶，稱之為純氣旋。沿雷達(dá)徑向排列、正速度中心靠近雷達(dá)一側(cè)、負(fù)速度中心遠(yuǎn)離雷達(dá)一側(cè)的速度偶，稱之為純輻合。當(dāng)速度偶的正負(fù)速度中心既不等距離也不在同一個(gè)雷達(dá)徑向時(shí)，若正速度中心更靠近雷達(dá)，且負(fù)速度中心位于雷達(dá)徑向的左側(cè)時(shí)，稱之為氣旋式輻合。氣旋式輻合型是指尺度在2～20 km的純氣旋、純輻合和氣旋式輻合。