潜江市中小尺度强降水短临预警指标技术研究
会议名称：《第35届中国气象学会年会》
会议日期：2018年
学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学]
摘 要：短时强降水是中小尺度强对流系统引发的一种强对流天气,其天气激烈、受灾面积广、危害大,是最严重的气象灾害之一,对人民群众生产生活产生重大影响。潜江地处南北气流交汇带,属北亚热带季风性湿润气候。特殊的地理位置和气候使得潜江市成为强降水多发地带,迫切需要灾害性天气短临预报预警技术指标支撑短临预报业务的发展。本文选取潜江市2011-2016年逐小时降水资料,将小时雨量大于等于20mm的降水或者3小时累积降水大于等于50mm的降水定义为短时强降水。利用micaps高空、地面逐小时实况资料和多普勒天气雷达资料,对2011-2016年潜江市23次短时强对流天气过程进行统计分析,总结出潜江市中小尺度强降水短临预警指标,在2017年短临预报业务中投入使用并加以订正。大气层结不稳定、水汽和抬升触发机制是强对流天气生成的三个基本条件,垂直风切变对强对流性风暴的组织和结构特征影响很大。本文重点分析上述四个基本条件:1)大气层结不稳定条件,包括K指数、对流有效位能（CAPE）;2)水汽条件,包括925hpa、700hpa、850hpa、500hpa温度露点差（T-Td）s,0℃层高度（H0）;3)垂直风切变（ΔW）,指0-6 km风切变。4)抬升触发机制,主要分析强对流形成前的环流背景影响系统。根据上述各个例发生时间,应用其发生前（以北京时08、20时为界）探空资料,分别统计各物理参量。由于潜江市无探空站,离潜江市最近的探空站为武汉站与宜昌站,两者与潜江的距离都为160公里左右,因而分析探空资料时,对武汉站与宜昌站的探空资料都分析,综合武汉站与宜昌站资料统计潜江市强对流天气探空资料指标。雷达反射率因子的强度变化和形态特征,与雨强有较好的相关性,为定量研究反射率因子的变化特征,对短时强降水发生时的1小时内反射率因子平显特征、回波中心强度、回波顶高（ET/km）、40d Bz强回波伸展的高度H40d Bz（/km）、垂直积分液态含水量VIL（kg/m）和VIL密度Dvil（g/m）、≥35d Bz的雷达回波体扫个数,35d Bz、40d Bz、45d Bz、50d Bz、≥55d Bz雷达回波体扫个数等参数进行了统计。结果表明:潜江市短时强降水每年出现4次左右,多发生在4到9月,7月是短时强降水最为频发的月份。短时强降水环流背景特征有锋面、低槽、切变线、低压、低涡等天气系统,短时强降水前,物理量特征为水汽充沛、湿层深厚,暖云层厚度较厚,0℃层高度位于5000m左右,对流有效位能cape值属中等强度,57494站或57461站必有一站K指数在36℃以上的比例为91.3%。短时强降水的雷达回波演变方式有三种类型:移入型,可分为一般移入型和列车效应移入型;合并加强型;本地发展型。短时强降水雷达回波形状以带状居多,涡带状,片状,弓状,涡旋形态较少。短时强降水时,1小时有6个以上体扫反射率因子大于35.0d Bz,强回波40d BZ伸展到7km左右,DVIL值在2g/m左右,垂直风切变值在10m/s左右。