一次強(qiáng)對(duì)流天氣的中尺度對(duì)流系統(tǒng)和雷達(dá)回波特征分析

方鵬 曾妮 李佳佳 胡建龍

摘要 利用FY-2F衛(wèi)星TBB資料、多普勒雷達(dá)資料及常規(guī)氣象觀測(cè)資料等，對(duì)2018年3月30日發(fā)生在安順的一次強(qiáng)對(duì)流天氣進(jìn)行分析。結(jié)果表明，此次過(guò)程的中尺度對(duì)流系統(tǒng)是由3個(gè)對(duì)流單體合并生成，其伸展高度較高，發(fā)展強(qiáng)盛，生命史在8 h左右，當(dāng)云頂亮溫TBB<-48℃時(shí)，有產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流天氣的可能性;弓形回波預(yù)示著雷暴大風(fēng)的來(lái)臨，低層存在有界弱回波區(qū)、高層有強(qiáng)回波懸垂以及>50 dBZ的強(qiáng)回波伸展到-20℃層高度以上，預(yù)示著產(chǎn)生強(qiáng)冰雹的可能性大。

關(guān)鍵詞 強(qiáng)對(duì)流;弓形回波;中尺度對(duì)流單體

中圖分類號(hào)：P458.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3305（2019）06-067-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.06.023

Analysis on Mesoscale Convective System and Radar Echo Characteristics of a Strong Convective Weather

FANG Penget al（Puding County Meteorological Bureau，Puding，Guizhou 562100）

Abstract By using the data of FY-2F satellite TBB，Doppler radar and conventional meteorological observation，a severe convective weather in Anshun on March 30，2018 was analyzed.The results showed that the mesoscale convective system in this process was formed by the combination of three convective monomers，with high extension height，strong development and a life history of about 8 hours. When the cloud top bright temperature （TBB） was less than -48℃，it was possible to generate strong convective weather. Bow echo indicated the coming of thunderstorm and gale. There were bounded weak echo areas in the lower layer，strong echo overhang in the upper layer and strong echo with the reflectivity over 50 dBZ extending above -20℃ in the upper layer，which indicated the possibility of producing strong hail.

Key words Strong convection;Bow echo;Mesoscale convective cell

強(qiáng)對(duì)流天氣具有發(fā)生突然、移動(dòng)迅速、天氣劇烈等特點(diǎn)，常給人們的生產(chǎn)生活、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等帶來(lái)嚴(yán)重的損害，因此有大量的氣象科研者對(duì)各種強(qiáng)對(duì)流天氣的特點(diǎn)和成因等進(jìn)行分析。劉一瑋等[1]對(duì)一次冰雹天氣過(guò)程的熱力不均勻場(chǎng)進(jìn)行診斷分析發(fā)現(xiàn)，各對(duì)流參數(shù)可以反映出強(qiáng)對(duì)流天氣的中尺度分布特征，特別是LI低值區(qū)和CAPE高值區(qū)與強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生區(qū)域?qū)?yīng)較好;覃昌柳等[2]對(duì)發(fā)生在廣西的3次冰雹大風(fēng)天氣進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，θse線陡立密集區(qū)附近對(duì)流穩(wěn)定度很小，冷空氣從高層沿等熵面下滑的過(guò)程中絕對(duì)渦度增加，導(dǎo)致氣旋性渦度的發(fā)展加強(qiáng)，為冰雹、大風(fēng)天氣的易發(fā)地。筆者利用Y-2F衛(wèi)星TBB資料、多普勒雷達(dá)資料[3]及常規(guī)氣象觀測(cè)資料等，對(duì)2018年3月30日發(fā)生在安順的一次強(qiáng)對(duì)流天氣進(jìn)行分析，找出此次天氣過(guò)程的中尺度對(duì)流系統(tǒng)演變特征和雷達(dá)回波特征，為將來(lái)的短臨監(jiān)測(cè)和預(yù)警工作提供參考依據(jù)[4]。

1 天氣實(shí)況

2018年3月30日夜間到31日前半夜，安順市出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣，全市共有9個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)降雹，冰雹直徑普遍在5～7 mm，最大直徑在20 mm左右，降雹密度在80～100粒/m2，同時(shí)有6個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)雷暴大風(fēng)，最大風(fēng)速達(dá)26 m/s，此次過(guò)程局地性強(qiáng)、強(qiáng)度大，造成農(nóng)作物受災(zāi)2 806 hm2，絕收314.7 hm2，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失6 684萬(wàn)元。

2 中尺度對(duì)流系統(tǒng)演變分析

由云頂亮溫TBB逐小時(shí)演變圖可以看出，3月30日20：30（圖1a）在貴州西北部有2個(gè)中β尺度對(duì)流單體A、B生成，最低TBB<-35℃;21：30（圖1b）A、B對(duì)流單體合并增強(qiáng)，TBB降低到-40℃以下，并且在畢節(jié)西南部有新的對(duì)流單體C生成;22：30（圖1c）A、B對(duì)流單體完全合并，最低TBB<-48℃，此時(shí)安順受對(duì)流系統(tǒng)影響，普定縣有4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)開(kāi)始降雹，并且出現(xiàn)18.4 m/s的大風(fēng)，同時(shí)C對(duì)流單體也發(fā)展增強(qiáng)，并與AB系統(tǒng)開(kāi)始合并;23：30（圖1d）云區(qū)范圍比上一時(shí)次有所擴(kuò)大，強(qiáng)度也增強(qiáng)，西秀區(qū)雞場(chǎng)站和關(guān)嶺縣花江站分別出現(xiàn)20.4和20.1 m/s的大風(fēng)，關(guān)嶺縣、鎮(zhèn)寧縣和西秀區(qū)的雷雨中夾降冰雹;31日00：30（圖1e）云區(qū)繼續(xù)擴(kuò)大并向南伸展影響安順大部，最低TBB<-52℃，表明對(duì)流云團(tuán)伸展高度高，發(fā)展強(qiáng)盛，此時(shí)西秀區(qū)楊武站出現(xiàn)26 m/s的大風(fēng)，并且安順城區(qū)降雹。31日01：30—04：30（圖略）對(duì)流系統(tǒng)的有組織程度開(kāi)始減弱，同時(shí)TBB明顯增大，表明云頂高度降低，對(duì)流云團(tuán)處于消亡階段。由以上分析可知，此次過(guò)程的中尺度對(duì)流系統(tǒng)MCS是由3個(gè)對(duì)流單體合并生成，其伸展高度較高，發(fā)展強(qiáng)盛，生命史在8 h左右，當(dāng)云頂亮溫TBB<-48℃時(shí)，有產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流天氣的可能性。

3多普勒雷達(dá)回波特征分析

3月30日20：48在六枝縣北部有強(qiáng)回波生成（圖略），其中心強(qiáng)度>60 dBZ，同時(shí)在安順市的關(guān)嶺縣有一小塊強(qiáng)度>50 dBZ的強(qiáng)回波;21：29六枝縣的強(qiáng)回波發(fā)展東移到安順市西北部，其形狀接近弓形，同時(shí)關(guān)嶺縣內(nèi)的回波移入鎮(zhèn)寧縣內(nèi)，其強(qiáng)度明顯減弱;21：52強(qiáng)回波進(jìn)入普定縣，且發(fā)展成為弓形回波，是產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的典型回波特征，在其剖面圖上（圖2a）>50 dBZ的強(qiáng)回波伸展到-20℃層高度以上，另外有高懸的強(qiáng)回波，表明出現(xiàn)強(qiáng)冰雹的概率很大，在21：40—21：45普定縣馬場(chǎng)出現(xiàn)直徑為7 mm的冰雹和18.4 m/s的雷暴大風(fēng)。22：27—23：55（圖略）弓形回波移入西秀區(qū)，其“弓形”逐漸消失，強(qiáng)回波范圍也縮小，但從其剖面圖上可以（圖2b、c）看出，在21：52—22：51其垂直結(jié)構(gòu)是發(fā)展增強(qiáng)的，在低層存在有界弱回波區(qū)，高懸的強(qiáng)回波特征更明顯，在其經(jīng)過(guò)的地方有6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)降雹，2個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)20 m/s以上的大風(fēng)。23：02（圖略）在關(guān)嶺縣的西北部有新的強(qiáng)回波發(fā)展東移，23：55其強(qiáng)中心增強(qiáng)到60 dBZ以上（圖2d），31日01：35回波移至關(guān)嶺和鎮(zhèn)寧的交界處，30日23：07至31日01：25期間關(guān)嶺縣有2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)降雹，3個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)20 m/s以上的大風(fēng)。經(jīng)過(guò)以上分析可以看出，弓形回波預(yù)示著雷暴大風(fēng)的來(lái)臨，低層存在有界弱回波區(qū)，高層有強(qiáng)回波懸垂以及>50 dBZ的強(qiáng)回波伸展到-20℃層高度以上，預(yù)示著產(chǎn)生強(qiáng)冰雹的可能性大。

4 結(jié)論

（1）此次過(guò)程的中尺度對(duì)流系統(tǒng)是由3個(gè)對(duì)流單體合并生成，其伸展高度較高，發(fā)展強(qiáng)盛，生命史在8 h左右，當(dāng)云頂亮溫TBB<-48℃時(shí)，有產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流天氣的可能性。

（2）弓形回波預(yù)示著雷暴大風(fēng)的來(lái)臨，低層存在有界弱回波區(qū)、高層有強(qiáng)回波懸垂以及>50 dBz的強(qiáng)回波伸展到-20℃層高度以上，預(yù)示著產(chǎn)生強(qiáng)冰雹的可能性大。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉一瑋，壽紹文，解以揚(yáng)，等.熱力不均勻場(chǎng)對(duì)一次冰雹天氣影響的診斷分析[J].高原氣象，2011，30（1）：226-234.

[2] 覃昌柳，黎惠金，董良淼.濕位渦在廣西冰雹大風(fēng)天氣過(guò)程診斷分析中的應(yīng)用[J].氣象科技，2008（5）：541-546.

[3] 俞小鼎，姚秀萍，熊廷南，等.多普勒天氣雷達(dá)原理與業(yè)務(wù)應(yīng)用[M]. 北京： 氣象出版社，2006.

[4] 俞小鼎.強(qiáng)對(duì)流天氣臨近預(yù)報(bào)[M].北京： 中國(guó)氣象局干部培訓(xùn)學(xué)員培訓(xùn)教材，2012.

責(zé)任編輯：鄭丹丹