强对流天气的中尺度分析

西藏拉萨市一次强对流天气过程中尺度及预报失误分析作者：奚凤代华光余燕群卓玛丹增诺布旦增冉珍来源：《农业灾害研究》2020年第06期摘要利用常規气象观测资料、区域自动站资料、FY—4卫星云图资料、拉萨多普勒雷达资料，对2020年7月9日20∶00发生在拉萨及其周边的异地强对流天气的环流背景、动力和热力条件、中尺度系统和雷达特征进行了分析，并进行数值预报检验以及预报失误原因分析。

结果表明：（1）夏季预报中，需要多考虑较有利的大尺度环流背景下激发的中小尺度系统的发生发展;（2）此次拉萨强降水为高空槽东移过程中携带的冷空气与低纬度低压前的西南暖湿气流在拉萨上空交绥的过程中激发了中尺度对流系统，中尺度对流系统的强度和移动路径以及地面辐合线是预报此次强降水、局部大雨落区的关键因素;（3）数值预报产品虽已成为天气预报日常业务中的重要参考资料，但西藏强降水多是由中小尺度系统以及地形因素引起的，因此预报能力有较大误差;（4）多普勒雷达组合反射率以及卫星云图的发展变化对西藏短时强降水系统的发生发展提供重要参考;（5）对于强降水的预报，数值预报很难报出落区和量级;（6）低空强烈的水汽辐合是暴雨发生的主要原因，暴雨发生前的不稳定能量为暴雨的发生提供有利的热力条件。

拉萨位于高原东坡（河谷地带），有地形的阻挡和加热作用，是大气不稳定能量聚集地。

关键词青藏高原;强对流;不稳定能量;预报失误;位涡中图分类号：P458.2;P412.25 文章标识码：A 文章编号：2095–3305（2020）06–0–04DOI：10.19383/ki.nyzhyj.2020.06.043青藏高原地区的环境变化对高原以及周边其他地区人类的生存环境和经济发展可产生非常重要的影响。

许多学者从气候特征、大尺度环流分类、物理量诊断和数值模拟等方面对青藏高原边缘地区发生的暴雨做了大量的研究工作，为提高暴雨的预报水平打下了坚实的基础[1～18]。

青藏高原地形复杂，常规观测资料的时空分辨率较低，西藏地区的天气尤其是强对流天气是气象工作者面临的难题。

黔西南一次中β尺度强对流天气分析黔西南一次中β尺度强对流天气分析近年来，随着气候变化的不断加剧，强对流天气事件频繁发生，给人们的生活和生产带来了严重的影响。

本文将对黔西南地区一次中β尺度强对流天气进行详细分析。

时间回溯到2022年5月15日，在黔西南地区，一次强对流天气突然袭来。

该天气系统中伴随着强烈的雷暴活动、狂风暴雨和冰雹等极端天气现象。

瞬间，乌云密布，天空阴沉，气温急剧下降。

这次强对流天气给人们带来了巨大的不便和损失。

首先，通过对当天的观测资料进行分析，可以看出，该地区的大气环境条件有利于强对流天气的发生。

气象探空观测数据显示，当天的大气稳定度相对较低，风切变较大。

而且，地面温度较高，湿度较大，这为强对流天气的形成提供了有利的条件。

其次，对天气系统的形成和发展进行分析。

在云图上可以清楚地看到，当天的天气系统主要由一条东西走向的强锋面和一股急流构成。

这种天气系统的形成通常伴随着强烈的垂直运动和大量的对流活动。

在锋面上，冷、暖气团的交汇使得空气的密度差异加大，从而产生了强烈的上升运动，形成了强烈的对流云团。

进一步观察卫星云图，在对流云团附近可以看到明显的对流热带。

对流热带是强对流天气非常重要的形成机制之一。

通过对红外云图的观察，可以发现对流云团的云顶温度较低，呈现出强烈的雷暴活动。

此外，通过观测雷达资料，我们可以发现在该强对流天气系统中存在大量的冰晶粒子。

冰晶粒子的存在是冰雹产生的先决条件之一。

冰雹是一种强烈的下坠过程，它形成的条件是云团中存在足够多的冰晶和液滴，且具备较强的垂直上升运动。

结合雷达图像的分析，可以推测当时冰雹的直径可达2-3厘米。

综上所述，黔西南地区一次中β尺度强对流天气是由一条强锋面和急流相互作用引起的。

大气环境条件的不稳定度和风切变的存在为强对流天气的形成创造了条件。

锋面的存在造成了大气层的剧烈运动和对流云团的形成。

而冰雹则是对流云团的一种极端现象，与强烈的对流活动相联系。

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。

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。

“7.28”山西中部强对流天气的中尺度分析赵瑜;赵桂香;王思慜;申李文【摘要】利用常规观测资料、中尺度加密气象站资料以及卫星和雷达产品等资料,对2016年7月28日出现在山西中部的一次强对流天气进行综合分析.结果表明:此次强对流天气发生在低涡低槽后部西北气流控制的环流背景条件下;低层切变线、地面辐合线和干线是此次强对流天气的主要触发因素;较低层冷空气的渗透,使得大气层结不稳定度加大,促使垂直上升运动加强,为强对流天气的发展提供了有利条件.强对流发生前,850 hPa存在明显的逆温层,有利于低层能量积累.对流层高低层湿位涡的正负垂直叠置,使大气对称不稳定性增强,强对流天气发生在湿位涡等值线前沿的湿位涡舌附近、冷暖空气交汇的区域.卫星云图上出现的椭圆形雹暴云团,是造成冰雹大风天气的主要中尺度系统.雷达回波强度图上出现的旁瓣回波和三体散射长钉是典型的冰雹特征,且较降雹时间提前约15 ～20 min,雷暴大风发生在弓形回波头部、强回波中心断裂处,强回波快速减弱对雷暴大风的发生具有指示意义;径向速度图上出现中等强度的中气旋以及中层明显的径向辐合有利于雷暴大风出现;回波顶高和垂直累积液态水含量(VIL)的跃增表明出现大冰雹的可能,VIL的快速降低也意味着出现雷暴大风的潜势较大.%Based on conventional observationdata,mesoscale encryption weather stations data,satellite images and radar products,a local strong convective weather process occurring in centre Shanxi Province on 28 July 2016 was analyzed.The results show that the strong convective weather occurred under the circulation background of northwest airflow behind the vortex.The low-level shear line,surface convergence line and dry line were the main triggering factors of the strong convection weather.The instability of atmosphere increased due toinvasion of the lower level cold air,which promoted the vertical upward motion and provided favorable conditions for the development of strong convective weather.Before the occurrence of strong convection,there was an obvious inversion layer on 850 hPa,which was beneficial to the accumulation of energy in low level.The vertical superposition of positive and negative moist potential vorticity in the upper and lower troposphere layer was conducive to the development of symmetrical instability.Strong convective weather happened near moist potential vorticity tongue which was on the edge of moist potential vorticity contour and the junction of warm and cold air.Elliptic hailstorm clouds appearing on the satellite cloud image was the main mesoscale system causing the hail and severe wind weather.Analysis on radar reflectivity factor,there were obvious side lobe echoes and three body scattering spikes,which was a typical characteristic of the hailstones,and it appeared 15-20 minutes before the hailfalling.Thunderstorm wind occurred at the head of bow echo and the fracture of strong echo center.Strong echo weakening fast had important indicative significance to the occurrence of thunderstorm gale.According to the radial velocity products of Doppler radar,the medium-strength meso-cyclone and the obvious radial convergence in the middle level were favorable to the occurrence of thunderstorm gale.The leap of the echo top height and the vertically integrated liquid water content indicated that there was a possibility of large hail,at the mean time the rapid decrease of the vertically integrated liquid water content also meant that there was a great potential for thunderstorm gale.【期刊名称】《干旱气象》【年(卷),期】2017(035)005【总页数】12页(P874-885)【关键词】强对流;物理量;中尺度分析【作者】赵瑜;赵桂香;王思慜;申李文【作者单位】山西省气象台,山西太原030006;山西省气象台,山西太原030006;山西省气象台,山西太原030006;山西省气象台,山西太原030006【正文语种】中文【中图分类】P458.1+21.1赵瑜，赵桂香，王思慜，等.“7.28”山西中部强对流天气的中尺度分析[J].干旱气象，2017，35(5)：874-885, [ZHAO Yu, ZHAO Guixiang, WANG Simin, et al. Meso-scale Analysis of A Strong Convective Weather Process Occuring on 28 July 2016 in Central Shanxi Province[J]. Journal of Arid Meteorology, 2017, 35(5):874-885], DOI:10.11755/j.issn.1006-7639(2017)-05-0874强对流天气是我国夏季的主要灾害性天气之一，具有生命史短、局地性强、尺度小、预报难度较大、灾害严重等特点[1]，一直是气象工作者研究和探索的重点。

一次强对流天气的中尺度对流系统和雷达回波特征分析作者：方鹏曾妮李佳佳胡建龙来源：《农业灾害研究》2019年第06期摘要利用FY-2F卫星TBB资料、多普勒雷达资料及常规气象观测资料等，对2018年3月30日发生在安顺的一次強对流天气进行分析。

结果表明，此次过程的中尺度对流系统是由3个对流单体合并生成，其伸展高度较高，发展强盛，生命史在8 h左右，当云顶亮温TBB50 dBZ的强回波伸展到-20℃层高度以上，预示着产生强冰雹的可能性大。

关键词强对流;弓形回波;中尺度对流单体中图分类号：P458.12 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2019）06-067-02DOI： 10.19383/ki.nyzhyj.2019.06.023Analysis on Mesoscale Convective System and Radar Echo Characteristics of a Strong Convective WeatherFANG 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 upperlayer 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强对流天气具有发生突然、移动迅速、天气剧烈等特点，常给人们的生产生活、农业生产等带来严重的损害，因此有大量的气象科研者对各种强对流天气的特点和成因等进行分析。