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2019年4月13日广东徐闻强龙卷天气分析

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气象 2021年第2期47卷 216-229页

作者：黄先香俞小鼎炎利军蔡康龙植江玲王硕甫广东省佛山市气象局/佛山市龙卷风研究中心佛山528315 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象局气象干部培训学院北京100081

利用常规高空地面观测、广东省区域加密自动站、湛江多普勒雷达以及FY-4A高分辨可见光云图等资料对2019年4月13日广东省湛江市徐闻县EF3级强龙卷过程进行分析。结果表明:强龙卷发生在低纬地区海岸带附近,路径长约16 km,历经"三次陆上、... 详细信息

利用常规高空地面观测、广东省区域加密自动站、湛江多普勒雷达以及FY-4A高分辨可见光云图等资料对2019年4月13日广东省湛江市徐闻县EF3级强龙卷过程进行分析。结果表明:强龙卷发生在低纬地区海岸带附近,路径长约16 km,历经"三次陆上、两次海上"的复杂过程,持续约36 min。产生龙卷超级单体的中尺度对流系统出现在地面暖低压槽前、中低层显著西南气流和偏南急流汇合处;环境条件表现为强的垂直风切变、低的抬升凝结高度、大的风暴相对螺旋度和能量螺旋度,地面存在触发对流的中尺度辐合线和小尺度涡旋。龙卷罕见地经过徐闻县和安镇政府自动站,该站受到龙卷涡旋不同部位影响,风向随时间呈顺转—逆转—顺转的变化特征,并测到15级强风;气压和气温陡降,平均气压、平均气温最大降幅分别为2.6 hPa·(5 min)^(-1)、1.7℃·(5 min)^(-1)。龙卷发生在一个主要伴随正地闪、高质心的超级单体风暴中,钩状回波和回波悬垂特征明显,并伴有低层强中气旋和龙卷涡旋特征;中气旋强度和顶高呈反位相变化,3次(2次)强度峰值(谷值)和3次(2次)顶高谷值(峰值)正好与龙卷3次(2次)陆上(入海)活动时间对应,龙卷在陆地上(海面上)时,中气旋较强(较弱)、顶高较低(较高)。龙卷出现在钩状回波顶端、β中尺度对流系统上风侧TBB梯度最大处、水汽羽之下和中气旋底高低于500 m期间。

关键词：强龙卷环境条件超级单体中气旋徐闻

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桂林一次强下击暴流成因分析

气象 2021年第2期47卷 242-252页

作者：李彩玲蔡康龙黄先香植江玲陈志芳麦文强广东省佛山市气象局/佛山市龙卷风研究中心佛山528315 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

2019年3月21日广西桂林市临桂区发生一次极端大风天气过程(以下简称"3·21"临桂大风),当日21:13临桂观测站记录最大阵风风速为60.3 m·s^(-1)(17级)。通过风灾现场调查判断这是强度为EF2级的微下击暴流过程。应用常规观测资料以及加密... 详细信息

2019年3月21日广西桂林市临桂区发生一次极端大风天气过程(以下简称"3·21"临桂大风),当日21:13临桂观测站记录最大阵风风速为60.3 m·s^(-1)(17级)。通过风灾现场调查判断这是强度为EF2级的微下击暴流过程。应用常规观测资料以及加密自动气象站、探空、多普勒雷达等资料,分析了"3·21"临桂大风的环流背景与影响系统及其形成原因。结果表明:低层暖湿气流活跃,中层显著干层,强的低层垂直风切变是大风发生的有利条件,地面中尺度辐合线、冷锋南压为其提供了触发机制。"3·21"临桂大风由2个超级单体风暴合并加强造成,在下击暴流发生前,风暴单体最强反射率因子核心高度(HGT)超过6 km,有中等强度中气旋伴随,中层径向辐合明显,辐合值达36 m·s^(-1);当反射率因子减弱、风暴顶高下降、HGT下降时,下击暴流发生;当HGT剧降,一个体扫间隔下降3.5 km,17级极端大风发生,低层0.5°仰角在强中气旋的出流区观测到强的径向辐散,其值达27 m·s^(-1);中气旋表现出最强切变加强,底高迅速下降到1 km以下等特征。本次下击暴流发生与极端强降水和冰雹的拖曳作用有密切关系,冰雹与雨水粒子的拖曳和融化蒸发作用使下击暴流加强。当分钟降水量大于3 mm时,风速超过12级;当分钟降水量大于6 mm时,则出现17级极大风速。

关键词：下击暴流低层径向速度辐散中层径向辐合中气旋下降的反射率因子核心

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1415号“海鸥”台风龙卷天气过程分析

灾害学 2018年第4期33卷 114-121页

作者：黄先香炎利军蔡康龙麦雪湖余乐福佛山市气象局广东佛山528000 佛山市龙卷风研究中心广东佛山528000

2014年9月16日夜间,第15号台风"海鸥"外围螺旋雨带中产生龙卷,袭击了广东省佛山市三水区白坭镇。通过现场灾情勘察、群众走访、新一代雷达观测等资料的综合分析,确定这次龙卷强度为EF1级。分析其发生发展的环境背景、雷达回波特征,并与... 详细信息

2014年9月16日夜间,第15号台风"海鸥"外围螺旋雨带中产生龙卷,袭击了广东省佛山市三水区白坭镇。通过现场灾情勘察、群众走访、新一代雷达观测等资料的综合分析,确定这次龙卷强度为EF1级。分析其发生发展的环境背景、雷达回波特征,并与相似台风路径下无龙卷产生的1409号超强台风"威马逊"环境条件对比,结果表明:龙卷发生在登陆台风"海鸥"移动方向的右后侧,对应上空200 h Pa为辐散区,500 h Pa为副热带高压和"海鸥"之间的强东南气流汇合处,从925 h Pa到500 h Pa强东南急流轴走向一致、上下叠加在珠江口附近,地面存在触发对流的东路弱冷空气和中尺度辐合线。环境条件呈弱的条件不稳定,对流有效位能(CAPE)小、抬升凝结高度(LCL)低、垂直风切变和风暴相对螺旋度(SRH)大;产生龙卷的对流风暴属于低质心的微型超级单体风暴,速度图上低层存在强中气旋,中气旋中心伴有TVS,中气旋和TVS尺度比较小、垂直伸展高度比较低,强中气旋、TVS分别早于龙卷14 min、8 min出现。龙卷出现在微型超级单体风暴右后侧钩状回波顶端、TVS附近。分析还表明,相似台风路径下,台风"海鸥"(有龙卷出现)和超强台风"威马逊"(无龙卷出现)的环境条件明显差异主要体现在0~1 km的低层垂直风切变和SRH上,后者的0~1 km垂直风切变和SRH均明显偏小,不利于微型超级单体风暴的出现。

关键词：台风龙卷天气过程环境条件多普勒天气雷达中气旋 “海鸥”台风

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热带气旋背景下广东龙卷气候特征和环境条件

气象学报 2024年第3期82卷 319-339页

作者：黄先香白兰强炎利军张泽宇蔡康龙植江玲中国气象局龙卷风重点开放实验室/佛山市龙卷风研究中心佛山528000 粤港澳大湾区气象研究院广州510610 广东省气象局广州510062

为研究热带气旋(简称TC)背景下广东龙卷发生的特征,利用《中国气象灾害大典》广东卷(1959—2000年)、广东省防灾减灾年鉴(2002—2022年)和近年来龙卷现场灾调记录等广东历史龙卷灾情数据和欧洲中期天气预报中心第5代大气再分析资料(ERA... 详细信息

为研究热带气旋(简称TC)背景下广东龙卷发生的特征,利用《中国气象灾害大典》广东卷(1959—2000年)、广东省防灾减灾年鉴(2002—2022年)和近年来龙卷现场灾调记录等广东历史龙卷灾情数据和欧洲中期天气预报中心第5代大气再分析资料(ERA5),统计1961—2022年广东TC龙卷的时空分布、天气形势和环境条件,并对比分析了不同TC在相似路径下有/无龙卷及强/弱龙卷的关键热动力环境参数差异。结果表明:广东TC龙卷主要发生在珠江三角洲、雷州半岛和潮汕平原。TC龙卷占广东总龙卷数量的约42%,龙卷个数与影响广东的TC数量呈显著正相关;8月为TC龙卷最高发月份,14—18和06—10时(北京时)为日内高发时段。这些龙卷主要发生在TC的东北象限(或其前进方向的右后侧或深层环境风切变上切变区域);TC登陆后的2—18 h是龙卷发生的高发时段,龙卷生成时对应的TC强度主要为热带风暴和热带低压。TC背景下广东龙卷发生天气形势可分为偏南急流型和偏北急流型,两类天气型龙卷的生成位置均与超级单体复合参数(SCP)大值区和强龙卷指数(STP)大值区呈现较好的空间匹配关系。对比TC背景下龙卷/非龙卷及强/弱龙卷的环境条件,发现在TC中心的东北象限广东龙卷环境比非龙卷具有明显更大的夹卷对流有效位能(E-CAPE)和0—1 km风暴相对螺旋度(SRH1)(差异均达95%置信度),E-CAPE和SRH1的组合能较好地指示TC引发龙卷的潜势;广东TC强龙卷的混合层对流有效位能(MLCAPE)和STP与美国TC强龙卷相当,但SRH1明显小于美国TC强龙卷,E-CAPE、0—6 km风垂直切变(SHR6)、0—3 km风暴相对螺旋度(SRH3)和STP能较好地区分广东TC强、弱龙卷环境。对比TC背景下广东龙卷与江苏龙卷及冷涡背景下辽宁龙卷发现,广东TC龙卷CAPE均值约为江苏TC龙卷和辽宁冷涡龙卷的1/2,但广东TC龙卷具有明显更强的动力环境条件,其SRH1均值是冷涡背景下辽宁龙卷的2倍以上。上述结果有利于更好地认识TC背景下广东龙卷发生的环境条件,为TC龙卷潜势预报的开展提供依据。

关键词：热带气旋龙卷广东时空分布特征环境条件

2019年广西临桂微下击暴流和广东湛江龙卷现场灾情调查对比分析

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气象 2021年第2期47卷 230-241页

作者：蔡康龙俞小鼎李彩玲黄先香炎利军何秋蕊麦文强陈志芳广东省佛山市气象局/佛山市龙卷风研究中心佛山528315 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象局气象干部培训学院北京100081

2019年3月21日21:13广西桂林市临桂区国家气象观测站测得60.3 m·s^(-1)的瞬时极大风速,2019年4月13日14:11广东湛江市徐闻县下属和安镇镇政府自动气象站测得50.7 m·s^(-1)的瞬时极大风速,两地均出现比较明显的风灾。通过分析监控视频... 详细信息

2019年3月21日21:13广西桂林市临桂区国家气象观测站测得60.3 m·s^(-1)的瞬时极大风速,2019年4月13日14:11广东湛江市徐闻县下属和安镇镇政府自动气象站测得50.7 m·s^(-1)的瞬时极大风速,两地均出现比较明显的风灾。通过分析监控视频、无人机航拍资料、现场勘察和走访目击者,获得如下结论:21:09—21:14临桂国家气象观测站及周边区域的风灾过程是一次EF2级微下击暴流,时间尺度大于6 min,空间尺度约为1.6 km×2.0 km,属于α小尺度(400~4000 m)微下击暴流,其中包含7个β小尺度(40~400 m)微下击暴流;灾害现场呈现出受灾区域的纵横比小、灾情不连续和树木倒向有明显辐散的特征。14:09—14:15广东湛江徐闻的风灾过程是一次EF3级的强龙卷,持续时间约为7 min,龙卷路径长约为3.2km,宽约为30~280 m,监控视频显示在龙卷发生地附近出现了持续时间极短的旋转性大风。相对于临桂微下击暴流,龙卷灾害现场具有风灾破坏带纵横比大、灾情连续和多处树木倒向呈现辐合的特征。

关键词：微下击暴流龙卷现场调查灾害特征

1822号“山竹”台风龙卷过程观测与预警分析

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热带气象学报 2019年第4期35卷 458-469页

作者：黄先香炎利军王硕甫蔡康龙余乐福佛山市龙卷风研究中心广东佛山528000 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081

2018年9月17日09:37—10:00,在登陆台风“山竹”外围螺旋雨带中,广东省佛山市三水区到肇庆市四会区发生了EF2级强龙卷,龙卷路径长度18km,持续时间23min,平均时速47km/h,导致不少建筑物损毁。本次过程佛山市进行了龙卷预警试验,提前37mi... 详细信息

2018年9月17日09:37—10:00,在登陆台风“山竹”外围螺旋雨带中,广东省佛山市三水区到肇庆市四会区发生了EF2级强龙卷,龙卷路径长度18km,持续时间23min,平均时速47km/h,导致不少建筑物损毁。本次过程佛山市进行了龙卷预警试验,提前37min发布了龙卷预警,龙卷没有造成人员伤亡。利用观测资料对产生强龙卷的环境场特征、地面自动站和雷达观测的中小尺度特征以及龙卷预警试验进行了分析,结果表明:产生龙卷的微型超级单体出现在台风外围和副高边缘之间的强东南急流中,具有低层辐合、高层辐散、水汽充足等典型台风外围龙卷环流形势特征;强的低空0~1km垂直风切变、大的风暴相对螺旋度和低的抬升凝结高度等环境条件利于龙卷的生成;龙卷影响时,邻近地面自动气象站观测要素表现出明显的信号,瞬时大风和最低气压的极值区呈东南至西北向带状分布,与龙卷路径一致,龙卷过境前后,单站气压“漏斗”明显,5min降压/升压幅度达-2.5hPa/+2.1hPa;广州多普勒天气雷达探测到龙卷母体风暴的低层钩状回波和入流缺口特征,以及低层强中气旋和类TVS特征。预警试验初步表明,对台风龙卷高发区,在环境场有利情况下,若低层出现中等或以上强度中气旋,其底高在1km以下,可以考虑发布龙卷预警。

关键词：台风龙卷环境条件雷达回波台风"山竹" 龙卷预警

台风“艾云尼”（2018）外围两次近距离龙卷的环境条件和雷达特征

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热带气象学报 2019年第4期35卷 446-457页

作者：李彩玲吴乃庚王硕甫蔡康龙李兆明佛山市气象局/佛山市龙卷风研究中心广东佛山528000 中国气象局广州热带海洋气象研究所/广东省区域数值天气预报重点实验室广东广州510641

2018年6月8日在距台风“艾云尼”中心80km、160km的广州市南沙区横沥镇、佛山市南海区大沥镇两地罕见地先后出现了龙卷天气。利用X波段双偏振雷达组网、广州S波段双偏振雷达、风廓线雷达和区域加密自动站等观测资料对两次近距离台风龙... 详细信息

2018年6月8日在距台风“艾云尼”中心80km、160km的广州市南沙区横沥镇、佛山市南海区大沥镇两地罕见地先后出现了龙卷天气。利用X波段双偏振雷达组网、广州S波段双偏振雷达、风廓线雷达和区域加密自动站等观测资料对两次近距离台风龙卷过程的环境条件和雷达特征进行了分析。环境条件分析表明,两次龙卷发生地位于低层西南急流和东南急流辐合区,所处环境为弱的对流有效位能(CAPE)、低的抬升凝结高度和强的低层垂直风切变环境中,0~1km垂直风切变值超过15×10-3s-1。中小尺度雷达特征分析表明:(1)两地龙卷由台风外围微型超级单体引起,超级单体在发展强盛阶段有钩状回波、入流缺口、中层回波悬垂等典型特征,最强反射率因子55~60dBz,强度≥50dBz强回波发展高度在4km以下,微型超级单体有水平尺度2~3km的中气旋,由于速度模糊影响,仅在南海龙卷发生前9min广州S波段雷达能自动识别中气旋。(2)与南沙龙卷相联系的中气旋核心高度低,强度进一步加强紧缩导致龙卷发生;而与南海龙卷相联系的中气旋从中层发展,中气旋加强紧缩下降到更低导致龙卷发生。(3)两地弱龙卷发生时广州和南海双偏振雷达没能捕捉到龙卷碎片(TDS)特征,南海X波段雷达能提前30min监测到入流急流,提前27min探测出钩状回波等特征,并通过分析ZDR弧和KDP弧可判断低层强盛的上升气流和强的垂直风切变利于风暴的发展。(4)佛山四部X波段组网雷达反演的1km水平风场可分析出小尺度涡旋结构,对应钩状回波尾端有强的风向切变,这对龙卷发生地点的判断和风暴的流场结构有较好指示意义。

关键词：天气学台风龙卷 X波段双偏振雷达雷达特征钩状回波中气旋

广东两次超级单体导致不同类型强风天气对比分析

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气象 2022年第7期48卷 813-825页

作者：植江玲黄先香顾伯辉蔡康龙李彩玲张晶晶李兆明广东省佛山市气象局/佛山市龙卷风研究中心佛山528315 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 广东省佛山市三水区气象局佛山528100

2019年4月11日珠江三角洲、4月13日湛江徐闻分别发生了由超级单体引起的强雷暴大风、强龙卷灾害天气过程。利用多源观测资料对比分析两次过程的天气形势、环境条件、风暴结构、对流触发以及强风的形成机制,结果表明:强雷暴大风发生在低... 详细信息

2019年4月11日珠江三角洲、4月13日湛江徐闻分别发生了由超级单体引起的强雷暴大风、强龙卷灾害天气过程。利用多源观测资料对比分析两次过程的天气形势、环境条件、风暴结构、对流触发以及强风的形成机制,结果表明:强雷暴大风发生在低空切变线和地面冷锋南压的斜压锋生类天气形势下,而强龙卷发生在偏南暖湿气流强迫天气背景下。两者均发生在高能、强0~6 km深层垂直风切变、低抬升凝结高度及上干下湿的大气环境中,但11日0~1 km低空垂直风切变较小,中层干层更为显著(700~400 hPa平均温度露点差为29.2℃),更有利于产生强下沉气流从而导致强雷暴大风,而13日强的0~1 km低层垂直风切变,有利于强龙卷发生。11日强雷暴大风出现在超级单体强回波核心,低层中气旋强度较弱且水平尺度较大(6~7 km),中气旋较浅薄(伸展≤2 km),而13日强龙卷出现在钩状回波顶端,低层中气旋强度更强且尺度小(约2 km),中气旋更深厚(伸展至6 km),并伴有龙卷涡旋特征;11日强雷暴大风发生期间,中气旋垂直涡度维持在10^(-2) s^(-1)量级,而13日强龙卷触地前后,低层中气旋垂直涡度突增至10^(-1) s^(-1)量级,比强雷暴大风大一个量级;11日风暴内强下沉气流在地面形成大面积强冷池,是强雷暴大风产生的重要原因,而13日地面几乎饱和的大气湿度及不太强的下沉气流,有利于强龙卷的发生。

关键词：超级单体雷暴大风龙卷风暴结构

佛山市X波段双偏振雷达地形遮挡与覆盖面积分析

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广东气象 2019年第3期41卷 59-62页

作者：戴春容李兆明蔡康龙佛山市龙卷风研究中心

利用SRTM3高分辨率的数字高程模型(DEM)对佛山市已建成的4部X波段双偏振雷达进行地形遮挡分析。结果表明:南海、三水、顺德雷达在0.5°低仰角遮挡严重,而高明雷达在0.5°低仰角基本没有遮挡。在1.5°仰角除三水还有少量遮挡外,其他雷达... 详细信息

利用SRTM3高分辨率的数字高程模型(DEM)对佛山市已建成的4部X波段双偏振雷达进行地形遮挡分析。结果表明:南海、三水、顺德雷达在0.5°低仰角遮挡严重,而高明雷达在0.5°低仰角基本没有遮挡。在1.5°仰角除三水还有少量遮挡外,其他雷达基本没有遮挡。另外,南海、三水雷达仰角1.8°、2.8°,顺德雷达仰角1.5°、2.5°,高明雷达仰角0.5°、1.5°低层2层仰角组网的扫描数据比较可靠。X波段双偏振雷达总的覆盖面积约为30005km^2,2部雷达共同观测面积为22569km^2,占总覆盖面积的75%,3部雷达共同观测面积为12503km^2,占总覆盖面积的42%,4部雷达共同观测面积为5608km^2,占总覆盖面积的19%。佛山市X波段雷达整体的遮挡率比较低、覆盖面积大、布网情况好。

关键词：大气探测与仪器 X波段双偏振雷达地形遮挡覆盖面积佛山市