(完整版)强对流天气的中尺度分析

中尺度天气图分析技术规范分析高度：925hpa分析项目技术要求分析方式分析目的分析符号风低空急流当有2个以上连续测站风速超过12 m/s时，沿12m/s以上大风区的几何中心分析低空急流轴，并在急流轴上标注最大风速值。

人工分析判断低层的辐合区；综合湿度分析判断水汽输送条件；综合其它层的风场分析判断垂直风切变条件灰色显著流线当风速未达到低空急流的标准，但有风速明显比周围大的最大风带出现，且位于干湿气流区之间，或者位于切变线、靠近急流轴的位置时，分析显著流线，并在流线上标注最大风速值。

人工分析低空急流和辐合区的辅助分析灰色切变线（辐合线）当风场具有明显的风向切变时，沿风的交角最大（风向改变最大）的位置分析切变线。

当风场具有明显的风速辐合时，沿最大风速的前端分析辐合线。

人工分析判断低层的辐合区灰色温度等温度线以0℃为基准，每隔2℃分析等温线，如-2℃，0℃，2℃等。

在客观分析基础上进行人工订正确定温度脊红色温度中心分别标注暖、冷中心。

在客观分析基础上进行人工订正确定温度脊暖中心N，红色，冷中心L，蓝色温度脊从暖中心出发，沿等温度线曲率最大处分析温度脊。

人工分析判断低层增暖引起的不稳定；综合低空急流及其显著流线分析判断暖平流红色湿度等露点温度以0℃为基准，每隔2℃分析等露点温度线，如10℃，12℃，14℃等。

在客观分析基础上进行人工订正确定干线和湿区绿色等比湿线4-9月每隔2 g/kg分析等比湿线；其它月每隔1 g/kg分析等比湿线。

在客观分析基础上进行人工订正确定干线和湿区绿色干线（露当相邻两站的露点温度相差10℃以上时，沿湿度梯度最大处人工分析判断水平干湿分布不均匀引起的大气不稳定。

当有显著流灰色点锋）分析干线（露点锋）。

线自干线（露点锋）的干区一侧吹向湿区时，强对流天气易发生等温度露点差线以1 ℃为基准，每隔2 ℃分析等温度露点差线，如1 ℃，3 ℃，5 ℃在客观分析基础上进行人工订正确定湿舌绿色湿舌当温度露点差（T-Td）小于或等于5℃, 或相对湿度（RH）超过70%时，分析湿舌人工分析判断低层的显著湿区；综合低空急流和显著流线判断水汽输送条件绿色850hpa风低空急流当有2个以上连续测站风速超过12 m/s时，沿12m/s以上大风区的几何中心分析低空急流轴，并在急流轴上标注最大风速值。

第七章中尺度天气系统目录中尺度天气系统 (3)7.1 概述 (3)7.1.1 什么是中尺度 (3)7.1.2 中尺度天气系统的基本特征 (3)7.2 中尺度系统 (4)中尺度系统 (4)7.2.1 中尺度雨团 (4)卫星探测图片1 (5)7.2.2 中尺度雨带 (5)雷达气象部分的补充内容1 (7)7.2.3 中尺度对流复合体 (9)雷达气象部分的补充内容2 (12)卫星探测图片2 (13)7.2.4 飑线 (13)雷达气象部分的补充内容3 (18)卫星探测图片3 (19)7.3 中尺度系统发生发展的大尺度环境条件 (19)中尺度系统发生发展的大尺度环境条件 (20)7.3.1 位势不稳定层结 (20)7.3.2 强垂直风切变 (20)7.3.3 水汽辐合和湿舌 (21)7.3.4 急流的作用 (22)7.3.5 低空辐合和上升运动 (23)7.3.6 地形 (23)7.4 中尺度系统发展和大气过程不稳定 (24)中尺度系统发展和大气过程不稳定 (24)7.4.1 对流不稳定 (24)7.4.2 对称不稳定 (26)7.4.3 锋生强迫的次级环流 (28)7.5 中尺度分析 (29)中尺度分析 (29)7.5.1 资料来源及其处理 (29)7.5.2 时空转换分析 (31)7.5.3 相对坐标分析 (32)7.5.4 变量场分析 (34)7.5.5 雨团和雨带分析 (34)习题 (35)参考文献 (35)中尺度天气系统从本世纪50年代初“中尺度”概念引入气象学以来，中尺度气象学得到蓬勃发展，无论是雷达、卫星等新观测技术的广泛使用，还是在组织中尺度野外观测试验、中尺度天气分析或中尺度天气理论研究和数值模拟等方面，都取得了很大进展。

目前中尺度天气预报，特别是暴雨和强对流类天气的局地、短时预报，已成为预报业务工作中的重要内容。

然而，由于在常规天气图上很难发现、诊断和分析中尺度天气系统，作出准确预报仍是天气学面临的重大难题。

陈小婷，赵强，刘瑞芳，等.关中一次阵风锋触发的强对流天气分析陕西气象,2019(5):6-11.文章编号！006-4354(2019)05-06-06关中一次阵风锋触发的强对流天气分析陈小婷，赵强，刘瑞芳，杜莉丽(陕西省气象台，西安710014)摘要：利用雷达、探空和自动站等观测资料以及NCEP2X1。

再分析资料对2018年7月26日关中地区快速发展移动的强对流天气进行研究，重点分析了出流边界在对流风暴局地生成、快速发展中的作用。

结果显示'6日上午关中东部地区存在有利于对流风暴发生、发展的中尺度环境条件，包括明显的热力不稳定，低层强的偏南气流及暖平流；午后秦岭山区对流云团下山过程中和西安南部多个对流单体合并加强，形成强的冷池和雷暴高压，激发出阵风锋，阵风锋是本次强对流天气的触发机制；雷达图上新的对流单体在阵风锋前径向风风向切变最大处触发，大风天气出现在阵风锋后部强的反射率因子梯度区；阵风锋位于冷池前沿，两者的发展演变密切相关，雷暴合并补充加强了冷池强度，有利于阵风锋及强对流天气维持较长时间；边界层风向与阵风锋移动方向相反，而边界层以上的风向与之相同是阵风锋触发的对流风暴维持发展的一个因素(关键词：关中；强对流；雷暴大风；阵风锋；冷池中图分类号:P458文献标识码：A在合适的环境条件下，强风暴内部下沉冷空气到达近地面向外流出与环境空气交汇形成的界面，称为阵风锋(阵风锋不但具有阵性风大和低空风切变显著的特点，还能触发新对流单体的产生是短时临近预报关注的重要对象(针对阵风锋国内外学者进行了大量研究$10%张涛等⑵对三次阵风锋过程分析表明，持续下沉的冷空气形成雷暴高压是阵风锋产生的直接原因(王秀明等⑶对河南、安徽一次大范围雷暴大风天气分析表明，冷池合并是商丘产生极端大风的主要原因(收稿日期:2019-04-10作者简介：陈小婷(1984—),女，陕西宝鸡人，汉族，硕士，高工，主要从事灾害性天气预报及分析诊断(基金项目：中国气象局预报员专项项目(CMAYBY2019-116)赵桂香，程麟生，李新生.-4.12”华北大到暴雪过程切变线的动力诊断高原气象，2007,26(3)：615-62,.王迎春，钱婷婷，郑永光.北京连续降雪过程分析应用气象学报，2004,15(1):58-65.田秀霞，李娟，何丽华，等.2011年初冬华北南部回流暴雪诊断分析暴雨灾害，2016,34(3):243-251.王丛梅，李永占，刘晓灵.河北省南部回流暴雪天气结构特征气象与环境学报,2015,31(3):23-28. [9%胡顺起，曹张驰，陈滔.山东省南部一次极端特大暴雪过程诊断分析高原气象，2017,36(4)984-992.$0%赵海英，赵桂香，李新生，等.山西省北中部初冬一次暴雪天气诊断分析$%•中国农学通报，2017,33(26):78-82.[11%顾佳佳，武威.2014年2月4—7日河南暴雪过程的环流特征及其持续原因$%•暴雨灾害，2015,342):117-125.[12%李津,赵思雄，孙建华.一次华北破纪录暴雪成因的分析研究$%•气候与环境研究，2017,22(6)68,-698.[13%李兆慧，王东海，王建捷，等.一次暴雪过程的锋生函数和急流-锋面次级环流分析[J%.高原气象,2011&,0(6):1505-1515.陈明轩等4分析了出流边界对京津冀地区对流局地新生及快速增强的动力效应。

中尺度天气图分析技术规范分析高度：925hpa分析项目技术要求分析方式分析目的分析符号 风 低空急流 当有2个以上连续测站风速超过12 m/s 时，沿12m/s 以上大风区的几何中心分析低空急流轴，并在急流轴上标注最大风速值。

人工分析判断低层的辐合区；综合湿度分析判断水汽输送条件；综合其它层的风场分析判断垂直风切变条件灰色显著流线 当风速未达到低空急流的标准，但有风速明显比周围大的最大风带出现，且位于干湿气流区之间，或者位于切变线、靠近急流轴的位置时，分析显著流线，并在流线上标注最大风速值。

人工分析低空急流和辐合区的辅助分析 灰色切变线（辐合线）当风场具有明显的风向切变时，沿风的交角最大（风向改变最大）的位置分析切变线。

当风场具有明显的风速辐合时，沿最大风速的前端分析辐合线。

人工分析 判断低层的辐合区 灰色温度 等温度线 以0℃为基准，每隔2℃分析等温线，如-2℃，0℃，2℃等。

在客观分析基础上进行人工订正 确定温度脊红色温度中心 分别标注暖、冷中心。

在客观分析基础上进行人工订正确定温度脊暖中心N ，红色，冷中心L ，蓝色 温度脊 从暖中心出发，沿等温度线曲率最大处分析温度脊。

人工分析 判断低层增暖引起的不稳定；综合低空急流及其显著流线分析判断暖平流红色湿度 等露点温度以0℃为基准，每隔2℃分析等露点温度线，如10℃，12℃，14℃等。

在客观分析基础上进行人工订正 确定干线和湿区绿色等比湿线 4-9月每隔2 g/kg 分析等比湿线；其它月每隔 1 g/kg 分析等比湿线。

在客观分析基础上进行人工订正确定干线和湿区绿色干线（露点锋）当相邻两站的露点温度相差10℃以上时，沿湿度梯度最大处分析干线（露点锋）。

人工分析 判断水平干湿分布不均匀引起的大气不稳定。

当有显著流线自干线（露点锋）的干区一侧吹向湿区时，强对流天气易发生灰色等温度露点差线 以1 ℃为基准，每隔2 ℃分析等温度露点差线，如1 ℃，3 ℃，5 ℃ 在客观分析基础上进行人工订正确定湿舌绿色湿舌 当温度露点差（T-Td ）小于或等于5℃, 或相对湿度（RH ）超过70%时，分析湿舌人工分析 判断低层的显著湿区；综合低空急流和显著流线判断水汽输送条件绿色850hpa风 低空急流 当有2个以上连续测站风速超过12 m/s 时，沿12m/s 以上大风区的几何中心分析低空急流轴，并在急流轴上标注最大风速值。

对流天气预报中的环境场条件分析邮编：021008摘要:天气对流预报中的分析包括基于确定天气类型和测量过程的主观分析和客观分析，基于动态热物理参数的诊断故障排除方法，使用有组织的深度转换系统预测四种对流的条件（蒸汽、不稳定、升力和垂直风转换），天气对流的环境条件分析方法（天气对流分析和客观物理分析），开发并应用国家气象中心预报中国强对流天气环境场条件分析。

本文以中尺度对流天气图分析方法为例，利用低空观测资料分析对流气候带的条件。

例如，基于元素值分析的高对流物理量诊断分析给出了动态天气中对流热条件变化的分析方法。

关键词：强对流；预报；环境场分析引言：雷暴和强对流天气属于严重影响人们日常生产生活的极端天气事件范畴。

因此，有必要改进雷暴预报和强对流天气，为公众提供准确的信息。

目前，全球主要利用气象卫星监测雷暴和强对流天气，并采用科学合理的分析方法获得更准确的预报。

由于雷暴的短期和大规模影响，出现强对流和严重风险，因此天气预报的场环境分析的方法更有效。

一、临近天气预报技术进展现状目前，雷暴天气的影响和危害越来越严重，因此应该及时对强对流天气进行跟踪预报。

近年来，雷暴与强对流的相关天气预报技术引起了国内外众多学者的广泛关注，开展了多项研究，并取得了显著成果，重点研究了雷达识别风暴体数据的识别和跟踪功能，建立概念模型并研究其数值预报方法。

1978年，为了准确预测灾害性天气，外国科学家Rinehart提出了一种TREC算法来准确识别雷暴。

然后，在雷雨评估中，在总结Rinehart的成功经验后，介绍了一种在实际研究中得到广泛应用的cottlek算法，并在我国成功应用，以有效识别和预警风暴潮信息，优化研究现状[1]。

此外，预测概念建模方法是一种现代研究技术。

科学家们特别重视气象卫星数据和雷达监测数据的收集和分析，以及基于数据处理和集成的概念模型，大大提高了科学研究和短期天气预报的准确性。

二、雷暴雨强对流临近天气预报技术进展（一）跟踪雷达回波（TREC）雷达回波跟踪是天气预报的核心技术之一，它可以识别和跟踪图像。

中尺度天气分析业务技术规范（2012修订稿）国家气象中心二O一二年十二月第一章天气图主观分析本章规范规定了对常规观测资料或数值模式预报资料的风、压、温、湿等基本气象要素的分析方法。

用于预报员分析判断环境场中与对流相关的水汽、不稳定、抬升和垂直风切变等条件。

分析形式为在地面或不同特征等压面天气图上的主观手工分析，分析内容可最终在一张综合分析图中进行显示。

1.1 水汽条件（4）分析地面以及对流层中低层环境场湿度信息，判断有利于对流天气发生发展的水汽条件。

分析层次包括地面、925hPa、850hPa、700hPa、500hPa。

注：代表地面、对流层低层和中层的等压面及其环境场条件分析阈值因不同海拔地区和季节而异。

1.1.1 低层显著湿区分析目的：分析对流层低层的水汽含量及饱和程度，判断对流天气发生发展的基本水汽条件。

技术要求：当下表条件满足任意一项时，在对流层低层分析显著湿区。

多项同时满足时，挑选其中最能反映低层高湿水汽条件特征的一项进行分析。

分析符号及标注：；颜色：绿色。

锯齿指向湿区内部。

在分析线上标注物理量及大小：“850Td12”表示850hPa露点大于12℃；“T-Td3”表示温度露点差小于等于3 ℃；“RH80”表示相对湿度大于等于80%。

1.1.2 中层干区分析目的：分析与低层湿区相对应，可形成“下湿上干”层结的（与雷暴大风强度有密切联系）对流层中层干区。

当对流层低层存在显著湿区时，在当前区域及其上游地区中层分析干区，具体分析条件如下表所示。

分析对象/层次700hPa500hPa低层温度露点差（T-Td）≥15℃≥15℃低层相对湿度（RH）≤40% ≤40%分析符号及标注：；颜色：橘黄色。

锯齿指向干舌内部。

在分析线上标注物理量及大小：“T-Td20”表示温度露点差大于等于20 ℃；“RH40”表示相对湿度小于等于40%。

1.1.3 判断分类强对流天气的水汽条件量化指标国家气象中心中尺度天气分析业务中，判断不同类型强对流天气的水汽条件参考阈值见区域性短时强降水大冰雹强雷暴大风低层显著湿区或湿舌Td（850hPa）>12℃>10℃>8℃Td（925hPa）>16℃>14℃>12℃Td（地面）>20℃>16℃>14℃中层干区或干舌/ / T-Td≥ 30℃1.2 不稳定条件分析对流层温度层结，判断有利于对流天气发生发展的热力不稳定条件。

中尺度天气图分析技术规范分析高度：925hpa分析项目技术要求分析方式分析目的分析符号 风 低空急流 当有2个以上连续测站风速超过12 m/s 时，沿12m/s 以上大风区的几何中心分析低空急流轴，并在急流轴上标注最大风速值。

人工分析判断低层的辐合区；综合湿度分析判断水汽输送条件；综合其它层的风场分析判断垂直风切变条件灰色显著流线 当风速未达到低空急流的标准，但有风速明显比周围大的最大风带出现，且位于干湿气流区之间，或者位于切变线、靠近急流轴的位置时，分析显著流线，并在流线上标注最大风速值。

人工分析低空急流和辐合区的辅助分析 灰色切变线（辐合线）当风场具有明显的风向切变时，沿风的交角最大（风向改变最大）的位置分析切变线。

当风场具有明显的风速辐合时，沿最大风速的前端分析辐合线。

人工分析 判断低层的辐合区 灰色温度 等温度线 以0℃为基准，每隔2℃分析等温线，如-2℃，0℃，2℃等。

在客观分析基础上进行人工订正 确定温度脊红色温度中心 分别标注暖、冷中心。

在客观分析基础上进行人工订正确定温度脊暖中心N ，红色，冷中心L ，蓝色 温度脊 从暖中心出发，沿等温度线曲率最大处分析温度脊。

人工分析 判断低层增暖引起的不稳定；综合低空急流及其显著流线分析判断暖平流红色湿度 等露点温度以0℃为基准，每隔2℃分析等露点温度线，如10℃，12℃，14℃等。

在客观分析基础上进行人工订正 确定干线和湿区绿色等比湿线 4-9月每隔2 g/kg 分析等比湿线；其它月每隔 1 g/kg 分析等比湿线。

在客观分析基础上进行人工订正确定干线和湿区绿色干线（露点锋）当相邻两站的露点温度相差10℃以上时，沿湿度梯度最大处分析干线（露点锋）。

人工分析 判断水平干湿分布不均匀引起的大气不稳定。

当有显著流线自干线（露点锋）的干区一侧吹向湿区时，强对流天气易发生灰色等温度露点差线 以1 ℃为基准，每隔2 ℃分析等温度露点差线，如1 ℃，3 ℃，5 ℃ 在客观分析基础上进行人工订正确定湿舌绿色湿舌 当温度露点差（T-Td ）小于或等于5℃, 或相对湿度（RH ）超过70%时，分析湿舌人工分析 判断低层的显著湿区；综合低空急流和显著流线判断水汽输送条件绿色850hpa风 低空急流 当有2个以上连续测站风速超过12 m/s 时，沿12m/s 以上大风区的几何中心分析低空急流轴，并在急流轴上标注最大风速值。

中尺度天气图分析技术规范分析高度:925hpa分析项目技术要求分析方式分析目的分析符号 风 低空急流 当有2个以上连续测站风速超过12 m/s 时，沿12m/s 以上大风区的几何中心分析低空急流轴，并在急流轴上标注最大风速值.人工分析判断低层的辐合区；综合湿度分析判断水汽输送条件；综合其它层的风场分析判断垂直风切变条件灰色显著流线 当风速未达到低空急流的标准，但有风速明显比周围大的最大风带出现，且位于干湿气流区之间，或者位于切变线、靠近急流轴的位置时,分析显著流线，并在流线上标注最大风速值.人工分析低空急流和辐合区的辅助分析 灰色切变线(辐合线）当风场具有明显的风向切变时,沿风的交角最大（风向改变最大)的位置分析切变线。

当风场具有明显的风速辐合时，沿最大风速的前端分析辐合线。

人工分析 判断低层的辐合区灰色温度 等温度线 以0℃为基准，每隔2℃分析等温线，如—2℃,0℃，2℃等.在客观分析基础上进行人工订正 确定温度脊红色温度中心 分别标注暖、冷中心.在客观分析基础上进行人工订正确定温度脊暖中心N ，红色，冷中心L ,蓝色 温度脊 从暖中心出发，沿等温度线曲率最大处分析温度脊.人工分析 判断低层增暖引起的不稳定；综合低空急流及其显著流线分析判断暖平流 红色湿度等露点温度以0℃为基准，每隔2℃分析等露点温度线，如10℃，12℃，14℃等.在客观分析基础上进行人工订正 确定干线和湿区绿色等比湿线4—9月每隔2 g/kg 分析等比湿线；其它月每隔1 g/kg 分析等比湿线。

在客观分析基础上进行人工订正确定干线和湿区绿色干线(露点锋） 当相邻两站的露点温度相差10℃以上时,沿湿度梯度最大处分析干线（露点锋）。

人工分析 判断水平干湿分布不均匀引起的大气不稳定。

当有显著流线自干线（露点锋)的干区一侧吹向湿区时，强对流天气易发生灰色等温度露点差线以1 ℃为基准,每隔2 ℃分析等温度露点差线，如1 ℃，3 ℃，5 ℃ 在客观分析基础上进行人工订正确定湿舌绿色湿舌 当温度露点差(T-Td ）小于或等于5℃, 或相对湿度（RH ）超过70%时，分析湿舌人工分析 判断低层的显著湿区；综合低空急流和显著流线判断水汽输送条件绿色850hpa风 低空急流 当有2个以上连续测站风速超过12 m/s 时，沿12m/s 以上大风区的几何中心分析低空急流轴，并在急流轴上标注最大风速值。

中尺度天⽓图分析技术规范（暂⾏稿）附件：中尺度天⽓图分析技术规范（暂⾏稿）国家⽓象中⼼⼆O ⼀O年三⽉⽬次引⾔ (1)第⼀章⾼空分析 (2)§1.1 概述 (2)§1.2 925hPa分析 (3)§1.3 850hPa分析 (5)§1.4 700hPa分析 (8)§1.5 500hPa分析 (11)§1.6 200hPa分析 (14)第⼆章地⾯分析 (15)§2.1 概述 (15)§2.2 ⽓压场 (15)§2.3 风场 (16)§2.4 温度场 (16)§2.5 湿度场 (17)§2.6 天⽓区 (18)§2.7 边界线（锋） (18)第三章综合图分析 (18)第四章附录 (19)附录I 术语和定义 (19)附录Ⅱ中尺度天⽓分析符号 (21)参考⽂献 (22)引⾔中尺度天⽓是指⽔平尺度⼏⼗公⾥⾄⼏百公⾥，时间尺度⼏⼩时到⼏⼗⼩时的天⽓现象[1]，按其性质分为中尺度对流性天⽓和中尺度稳定性天⽓。

中尺度对流性天⽓包括雷暴、短历时强降⾬、冰雹、雷暴⼤风、龙卷以及下击暴流等[2]，它是在⼀定的⼤尺度环流背景中，由各种物理条件相互作⽤形成的中尺度天⽓系统造成的。

中尺度对流天⽓预报的成败，从根本上取决于在业务预报过程中所做的分析[3]。

因为中尺度系统及其影响的中尺度对流天⽓现象的明显特征是⽣命史短、空间范围⼩且变化剧烈，所以业务预报员在进⾏中尺度对流性天⽓预报时，应更加关注⽐天⽓尺度更⼩的天⽓系统，并且关注⼤⽓中瞬变的系统和微⼩的变化[3]。

中尺度对流天⽓主观分析，是利⽤各种⾼空和地⾯观测资料、雷达和卫星等遥感探测资料、数值分析预报产品等资料，分析产⽣中尺度对流天⽓的中尺度对流系统及其发⽣发展的环境场条件。

为了加强我国各级⽓象台站对中尺度对流天⽓发⽣发展条件的分析和诊断，规范中尺度天⽓分析的技术⽅法，参考美国空军全球天⽓预报中⼼和美国天⽓局风暴预报中⼼的强对流天⽓分析技术[3-4]，参考我国的常规天⽓图分析要求和中尺度天⽓分析研究[5-6]，国家⽓象中⼼制定了《中尺度对流天⽓的天⽓图分析技术指南》。