低空急流暴雨天气概念模型及其雷达回波特征分析
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收稿日期:2017-12-18基金项目:湖南省气象局2016年预报员专项项目(XQKJ16C003)。
作者简介:戴劲(1988—)女,湖南湘潭人,工程师,主要从事天气预报及服务研究。
E-mail :*****************通信作者:何宁(1990—),女,湖南湘潭人,助理工程师,主要从事天气预报及服务研究。
E-mail :****************湘潭低空急流暴雨天气分型及雷达回波特征分析戴劲1,何宁1*,袁红松1,黄娟1,田莹2,林明丽1(1.湘潭市气象局,湖南湘潭411100;2.湖南省气象局,长沙410007)摘要:利用常规气象观测资料、区域自动站、多普勒雷达等实况资料,分析了湘潭2011-2015年10次伴有低空急流的暴雨天气过程,归纳主要降水天气系统所对应的雷达回波特征。
结果表明:低槽型急流暴雨常为S-N 或NNE-SSW 向的带状回波,前沿的强中尺度对流回波带易形成强对流天气,回波带的宽度窄,移动速度较快,难以出现成片的暴雨;冷式切变线型暴雨回波为E-W 或ENE-WSW 向的积层混合性带状回波,高仰角上存在零度层亮带,降水效率较高,以列车效应方式依次影响测站,几小时可达到暴雨量级,此类降水回波具有对流性;暖式切变线型暴雨以积层混合性带状回波形式出现,有时为块状、絮状,呈NE-SW 或E-W 走向,暴雨范围较低槽型和冷式切变型小,但强回波形成发展速度快,在极短的时间内可出现暴雨。
关键词:低空急流;暴雨天气;雷达回波特征;湘潭引用格式:戴劲,何宁,袁红松,等.湘潭低空急流暴雨天气分型及雷达回波特征分析[J].三峡生态环境监测,2018,3(1):47-52.Citation format :DAI J,HE N,YUAN H S,et al.Classification and radar echo features of low level jet rain-storms in Xiangtan city[J].Ecology and Environmental Monitoring of Three Gorges ,2018,3(1):47-52.中图分类号:X515文献标识码:A文章编号:2096-2347(2018)01-0047-06□研究论文DOI :10.19478/ki.2096-2347.2018.01.08Classification and Radar Echo Features of Low LevelJet Rain-Storms in Xiangtan CityDAI Jin 1,HE Ning 1*,YUAN Hongsong 1,HUANG Juan 1,TIAN Ying 2,LIN Mingli 1(1.Xiangtan Meteorological Service,Xiangtan 411100,China;2.Hunan Meteorological Service,Changsha 410007,China)Abstract :Based on the realistic data taken from conventional meteorological observations,regional automatic stations and Doppler radar,the rainstorm weather process in Xiangtan,Hunan Provice from 2011to 2015was analyzed,and the radar echo characteristics corresponding to the main precipitation weather system were summarized.Three types of rain-storm systems were classified and investigated.(1)The low-level jet with trough pattern often has a band-like echo of S-N or NNE-SSW.The strong mesoscale convective echoes in the front are easy to form strong convective weather.The width of the echo band is narrow and its moving speed is faster,and thus a sheet of torrential rain is difficult to appear.(2)The cold shear-line rainstorm has the cumulo-stratus mixed band echoof E-W or ENE-WSW.Such precipitation echo is convectiveand has melting-layer(0℃-layer bright band)at the high elevation angle.The rainstorms affect the stations in turn with a train-moving effect mode and with higher precipitation efficiency to achieve heavy rain in a few hours.(3)The warm shear-line rainstorm ap⁃pears in the form of the cumulo-stratus mixed band-like echo,but sometimes blocky and flocculent,in NE-SW or E-W directions.Its range is usually smaller than that of the through pattern and the cold shear-line rain⁃storms,but the strong echo is formed and developed rapidly,and may result in heavy rain in a very short time.Key words :low-level jet;srain-storm weather;doppler radar echo feature;Xiangtan City三峡生态环境监测Ecology and Environmental Monitoring of Three Gorges2018年3月Mar.2018第3卷第1期V ol.3No.1三峡生态环境监测第3卷48湘潭地处亚洲大陆东部,属亚热带季风湿润气候,雨水充沛。
利用多普勒天气雷达资料对低空急流进行自动识别作者:章晗黄健赵玉梅来源:《科技视界》2013年第02期【摘要】本文在结合研究有关低空急流的特征和雷达探测资料的特性的基础上,先进行多普勒天气雷达径向速度预处理,再建立低空急流的速度图像模型,从而得到对低空急流进行自动识别条件。
【关键词】多普勒天气雷达;低空急流;速度梯度公式0 引言低空急流与暴雨有着非常密切的关系。
据统计在江淮梅雨期有70%以上的天数出现低空急流,其中79%的低空急流伴有暴雨,反之83%的暴雨伴有低空急流。
其他地区的统计结果大致相同。
绝大部分暴雨发生在低空急流的左侧200公里以内,其中多数又降落在低空急流的中心的左前方[1]。
郁淑华[2]对华南、湖南的低空急流的研究表明,多数低空急流出现在暴雨发生之前,少数在暴雨之后,或与暴雨同时出现,也有一部分暴雨与急流无关。
任敏[3]统计指出,长江中下游地区5~9月份都有低空急流出现,随着副热带高压的季节性北抬,急流逐渐向北推进,6~7月移至30°N附近,与长江流域梅雨期相对应。
所以雷达监测低空急流的研究对提高暴雨预报是具有重要意义的。
本文所讨论的低空急流为西南低空急流。
1 低空急流的特征1.1 低空急流的定义我国学者在研究中国低空急流时一般将其定义为,600hpa以下的大气低层某一层等压面上(指700hpa,850hpa,925hpa)在某一区域内存在的风速达到某一标准的强风带(最常用的风速标准是≥12m/s)。
[4-8]一个可供雷达探测分析参考的标准为:急流中心的水平距离≥80km,高度在3000m以下,时间尺度≥2小时,水平风速≥10m/s-1,风向一致的低空强风速区。
这里时间尺度作为一个附加的条件,主要是为了将低空急流与暖切变后的瞬时强风相区别。
此外,低空急流可以越过3km 高度与中空急流相衔接。
[9]1.2 低空急流的结构特征有关低空急流的结构有不少分析研究[4-7],这里从以下几个方面来介绍低空急流的结构特征:1)低空急流附近的垂直运动特征钱维宏[4]认为急流中心的左侧有一正切变涡度中心,右侧有一负切变涡度中心,则在急流中心的左前方有正的涡度平流,左后方有负的涡度平流,急流中心的左方有负的涡度平流,右后方有正的涡度平流,由此得到,急流轴附近由于涡度平流引起的垂直运动在急流中心的左侧上升运动最强,急流中心的右前方也可出现上升运动,唯有急流中心的右后方是下沉运动区。
一次大暴雨雷达回波特征及数值模拟张晓东【摘要】利用NCEP再分析资料和天津多普勒雷达等资料,对2008年7月14-15日发生在河北唐山及天津一带的暴雨过程进行了分析,并通过MM5数值模拟阐述了雷达资料分析的正确性.结果表明:此次大暴雨发生在中低纬天气系统相互作用的背景下,700 hPa高空槽、850 hPa低涡及地面中尺度辐合线是引发此次暴雨主要影响系统;低空急流是暴雨主要的水汽来源;低空辐合高层辐散、锋面抬升是暴雨系统发展的动力机制;对流层中部冷空气活动引起的西南低空急流脉动与暴雨的增幅有密切关系;涡旋状和带状回波是主要降水回波.【期刊名称】《气象科技》【年(卷),期】2010(038)005【总页数】10页(P550-557,后插9-后插10)【关键词】暴雨;雷达特征;模拟分析【作者】张晓东【作者单位】河北省唐山市气象局,唐山,063000【正文语种】中文【中图分类】P4河北东部以及京津地区地处中纬度地区,东濒渤海、西邻太行山、北倚燕山,独特的地理位置和地形使这里的夏季既受来自低纬系统(如副热带高压、台风等)的影响,又易受高纬度南下的冷空气侵袭,冷暖气流结合产生暴雨。
王丛梅等[1]对河北夏季暴雨日统计分析后得出,多数河北暴雨是由冷涡系统引发的;王莉萍[2]等对河北一次冷涡暴雨的中尺度对流云团进行了分析和数值模拟;王福侠等[3]对华北平原一次秋季大暴雨过程的物理成因进行了分析;吴彬贵等[4]对京津冀大暴雨个例的滤波分析认为,在对流性不稳定下,冷空气沿等熵面侵入到中尺度辐合系统中,激发了中尺度冷涡的迅速发展,导致暴雨发生;孙继松[5]指出北京地区局地强降水与边界层急流之间存在明显的正反馈现象;刘还珠等[6]认为,北京区域性暴雨产生在强能量锋附近低层气旋性涡度发展、高层辐散显著的地方。
本文利用NCEP再分析资料和多普勒雷达资料,对2008年7月14—15日发生于京津、河北东部等地一次强降水过程,结合MM5数值模拟进行分析,探讨产生此次暴雨的原因。
暴雨多普勒天气雷达回波特征分析及临近预警
张家国;王珏;周金莲;岳阳
【期刊名称】《暴雨灾害》
【年(卷),期】2008(27)4
【摘要】对近几年来武汉雷达所观测的典型低涡、梅雨锋暴雨天气过程进行了多普勒雷达观测分析,总结了β尺度暴雨回波系统的基本特征和强降水与诸多因素的关系.分析指出,在短时预报业务中,暴雨回波的识别和预警关键是从整体上要抓住β中尺度暴雨回波系统发生发展的特征,而不是孤立地研究一个对流单体的演变.【总页数】4页(P326-329)
【作者】张家国;王珏;周金莲;岳阳
【作者单位】武汉中心气象台,武汉,430074;武汉中心气象台,武汉,430074;武汉中心气象台,武汉,430074;武汉中心气象台,武汉,430074
【正文语种】中文
【中图分类】P412.2
【相关文献】
1.单多普勒天气雷达在暴雨临近预报中的应用 [J], 刘洪恩
2.梅汛期区域性暴雨的多尺度分析及临近预警 [J], 孔启亮;孙翠梅;李建国;钱鹏;马俊峰
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4.应用多普勒雷达作暴雨的观测分析及临近预警 [J], 柴东红;宋晓辉;李国翠;王建
英
5.黄河三角洲暴雨雷达回波特征及临近预报 [J], 张经珍;郝家学;金伟福
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文章编号:1671-7244(2018)01-0007-04倪丽霞,李娜,贺彦玲,马宁,贾乐,魏月娥(吴忠市气象局,宁夏吴忠751100)摘要:利用常规资料和多普勒天气雷达资料,对2017年6月4—5日发生在吴忠市的局地暴雨过程进行分析。
结果表明,降水的主要环流形势“东高西低”,高、低空急流为此次暴雨提供了充足的水汽及不稳定能量,低值系统中的低涡、切变线为此次暴雨的产生提供了足够的抬升机制;此次降水主要以混合性回波为主,回波顶高在9~12km ,回波强度在45~55dB ,有强对流单体形成,强降水区域与强对流单体对应;最强暴雨落区在多普勒雷达径向速度图上的逆风区附近,暴雨中心与“逆风区”有很好的对应关系;正、负速度区的变化及逆风区附近强对流单体的持续影响常常会产生局地暴雨;风廓线产品上低空急流的形成及维持对短时暴雨的产生有一定的指示作用。
关键词:暴雨;雷达回波特征;强对流单体;逆风区中图分类号:P458文献标志码:A暴雨一般指1h 降雨量16mm 以上,或连续12h 降雨量30mm 以上,或连续24h 降雨量50mm以上的降水,它是宁夏夏季经常出现的强度很大的降水形式。
暴雨的特点是落点分散、时间短、强度大、局地性强,危害程度十分严重,对国民经济和人民生命财产有很大影响。
暴雨造成的灾害分布也有明显的区域性特点,其造成的灾害主要有山洪、泥石流、崩塌和山体滑坡等形式。
例如,1998年5月20—21日,宁夏普降大到暴雨,特别是贺兰山麓降了百年不遇的特大暴雨。
5月20日15:00—21:00,贺兰县金山地区降水达167.8mm ,导致特大山洪暴发,苏裕口最大洪峰流量达440m 3/s 。
来势凶猛的洪水,给农业和人民生命财产造成了巨大损失。
据不完全统计,石嘴山、银川、吴忠、中卫市等地大面积作物被湮没,淹死或冲走羊只等近万只(头),倒塌或损毁房屋数千间,大量道路及水利设施损毁。
灾害造成的经济损失难以估计,12人因暴雨山洪死亡。
雷达回波急流特征
雷达回波急流特征是指出现在雷达图上的强回波在空间和时间上表现出明显的流动、加速和变强的特征。
这种急流特征通常出现在雷达图的强回波区域,如风暴、降雨、降雪等天气系统的核心区域。
雷达回波急流特征的主要表现形式包括:
1. 回波流动特征:急流特征通常表现为回波在空间上的流动,即回波核心区域的位置发生移动。
这种流动特征可以通过不同时间的雷达图进行观察和分析。
2. 回波加速特征:急流特征还表现为回波在流动过程中逐渐加速的趋势。
即回波核心区域的速度逐渐增大。
3. 回波强度增强特征:急流特征还表现为回波核心区域的强度逐渐增强。
即回波核心区域的回波强度逐渐变大。
这些特征表明了天气系统的强度和演变趋势,并有助于预测和评估天气系统的发展及其对地面的影响。
对雷达回波急流特征的观察和分析对于天气预报和灾害预警具有重要意义。
一次暴雨天气过程的雷达回波分析
罗红;李青建;马浩
【期刊名称】《沙漠与绿洲气象》
【年(卷),期】2016(010)0z1
【摘要】应用新一代天气雷达的基本反射率、径向速度、垂直风廓线产品,对
2015年5月19日出现在贵州黔南的一次短时暴雨天气过程进行分析,结果显示雷达回波产品在降水不同时期呈现出不同特征:(1)降水开始时特征:混合型回波、逆风区、风切变;(2)降水发展时特征:单单体混合型回波、暖平流、低空急流、低空辐合、高空辐散;(3)降水维持时特征:零度层亮带、暖平流、冷平流;(4)降水结束时特征:层
状云为主的混合型回波、冷平流、低空辐散、高空辐合.这些特征可为短时暴雨的
临近预报提供一定的参考.
【总页数】5页(P48-52)
【作者】罗红;李青建;马浩
【作者单位】黔南州气象局,贵州都匀558000;都匀市气象局,贵州都匀558000;北海市气象局,广西北海536000
【正文语种】中文
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1.黔东南一次暖区暴雨天气过程雷达回波特征分析 [J], 余代辉;杨帆;吴菲;
2.一次大暴雨天气过程的雷达回波分析 [J], 甘励;谢秋萍;樊盛
3.黔东南一次暖区暴雨天气过程雷达回波特征分析 [J], 余代辉;杨帆;吴菲
4.长治市一次暴雨天气过程的雷达回波分析 [J], 李晶晶
5.辽宁一次暴雨天气过程的多普勒雷达层状云降水回波特征分析 [J], 朱轶明;班显秀;刘小东;赵明;李洋;张维全;万绪江;卢秉红
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第20卷第4期2011年8月自然灾害学报JOURNAL OF NATURAL DISASTERS Vol.20No.4Aug.2011收稿日期:2010-07-21;修回日期:2011-04-13基金项目:国家自然科学基金项目(40865001);广西科学技术厅自然基金项目(桂科自07280766);广西气象局重点攻关项目(QK200727);广西桂林市科技局科技攻关项目(20070216-04);广西区气象局重点项目:广西5 8月区域分片持续性暴雨短期预报关键技术研究共同资助作者简介:周文志(1956-),男,高级工程师,主要从事天气预报及应用研究.E-mail :glqxtzwz@163.com 文章编号:1004-4574(2011)04-0159-06广西大范围低空急流暴雨的分型及雷达回波特征分析周文志,唐熠,王艳兰,孙莹,吴松,蒋丽娟(桂林市气象局,广西桂林541001)摘要:对2002—2010年广西12个低空急流暴雨个例进行了普查分析,结果表明,广西大范围低空急流暴雨是在大尺度背景下,由天气系统和中小尺度系统共同影响的结果,在有低空急流存在的情况下,降水量有明显的增幅作用;通过对天气背景进行分析,对广西大范围低空急流暴雨天气形势进行了分型,得到了低涡急流型和深槽切变急流型以及副高加强急流型等3种型式。
雷达回波主要有块状、带状和絮状3种类型;再通过对大范围低空急流暴雨过程的雷达回波强度、回波演变、其他产品特征、回波的源地移动和暴雨落区等内容的分析,提出了低空急流暴雨的短期预报模型,为今后广西大范围急流暴雨预报提供参考。
关键词:低空急流;暴雨;概念模型;雷达回波中图分类号:P457.6文献标志码:AClassification of low-level jet stream rainstorm in a wide range ofGuangxi and characteristic analysis of radar echoZHOU Wen-zhi ,TANG Yi ,WANG Yan-lan ,SUN Ying ,WU Song ,JIANG Li-juan(Guilin Meteorological Bureau of Guangxi ,Guilin 541001,China )Abstract :General investigation and analysis of 12low-level jet stream rainstorm examples in Guanxi from 2002to 2010were carried out.The results show that under large-scale background the low-level jet stream rainstorm in wide range of Guangxi is formed by interaction between weather system and meso-microscale system Im the case existing low-level jet stream ,precipitation has a obvious increasing range function.Through analysis of weather background ,the synopic situation of low-level jet stream rainstorm was classified and 3classes of low-level ,jet stream was pres-ented.The radar echo mainly has 3types :lump ,belt and floe types.Then through analyzing echo strength ,echo evo-lution and other product characteristcs ,the short-term forecast model of low-level jet stream rainstorm was proposed.The model can give a reference to forecast of low-level jet stream rainstorm in a wide range of Guanxi.Key words :low-level jet stream ;rainstorm ;conceptual model ;radar echo图1低空急流涡旋天气模型Fig.1Low-level jet stream eddy weather model 广西属亚热带季风气候区,降水时空分布极不均匀,暴雨是广西主要的气象灾害之一,1998年6月桂林的长连续暴雨过程给各行各业带来了重大损失,2005年百年一遇的特大洪水袭击,仅给梧州一个市造成的经济损失就达30多个亿。