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四川盆地暖区暴雨的雷达回波特征及分类识别

应用气象学报 2020年第4期31卷 460-470页

作者：罗辉肖递祥匡秋明青泉康岚四川省气象台成都610072 高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室成都610072 中国气象局公共气象服务中心北京100081

暖区暴雨强度大且降水集中,可造成严重气象灾害。利用四川盆地实况降水和7部天气雷达资料,分析了2012-2017年28次暖区暴雨过程的降水特征,按超过20 mm·h^-1降水站数的突增,将暖区暴雨的雷暴群分为初生阶段和成熟阶段,根据不同降水类型... 详细信息

暖区暴雨强度大且降水集中,可造成严重气象灾害。利用四川盆地实况降水和7部天气雷达资料,分析了2012-2017年28次暖区暴雨过程的降水特征,按超过20 mm·h^-1降水站数的突增,将暖区暴雨的雷暴群分为初生阶段和成熟阶段,根据不同降水类型成熟前后的雷达回波特征,将雷暴群分为3种类型,3类回波特征差异明显,雷暴的长时间生消、合并以及传播作用使暖区暴雨降水强度大、范围广。在28次暖区暴雨过程中,四川盆地西北部出现次数最多,持续时间最长,回波基本呈现东北-西南向,与四川盆地西部龙门山脉走向基本一致,地形(产生偏东风)抬升在暖区暴雨的发生发展中起关键作用。对3类雷暴群质心高度、顶高、最大回波强度等要素的统计显示,不同类型雷暴群在初生阶段和成熟阶段的概率密度曲线存在双峰和单峰等结构特征。利用雷暴群的多个参数构建暖区暴雨分类识别的特征向量,并采用随机森林机器学习方法进行识别,取得较好效果。

关键词：暖区暴雨雷暴群回波特征随机森林

陕西两次阵风锋的多普勒雷达和自动气象站资料分析

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高原气象 2007年第2期26卷 380-387页

作者：刘勇王楠刘黎平陕西省气象台陕西西安710015 中国气象局中国气象科学研究院北京100081

对2004年7月发生在陕西中部的两次雷暴系统产生阵风锋的多普勒雷达观测和自动气象站资料进行了分析，结果表明：阵风锋位于雷暴前部10～50km处，呈弧状；阵风锋的水平尺度为50～100km，宽度3～5km，回波强度15～25dBz，生命史1～5h；阵... 详细信息

对2004年7月发生在陕西中部的两次雷暴系统产生阵风锋的多普勒雷达观测和自动气象站资料进行了分析，结果表明：阵风锋位于雷暴前部10～50km处，呈弧状；阵风锋的水平尺度为50～100km，宽度3～5km，回波强度15～25dBz，生命史1～5h；阵风锋的典型速度为10m·s^-1；阵风锋过境时地面温度下降，风向转变、风速突增的现象明显；阵风锋的强度取决于雷暴的强度，雷暴群产生的阵风锋生命史更长；阵风锋对近距离的单体雷暴有显著的负反馈作用，对雷暴群的负反馈作用不明显；多普勒雷达径向速度场对阵风锋有较强的预报能力。

关键词：阵风锋风速突增雷暴群负反馈作用径向速度

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北京地区雷暴下山增强的特征分析及个例研究

北京地区雷暴下山增强的特征分析及个例研究

作者：黄荣中国气象科学研究院

学位级别：硕士

北京经常受到从西部和北部山地移入雷暴的影响，在复杂的地形和下垫面环境下，雷暴从北京西部或北部山区向城区平原地区移动时，是增强还是减弱一直是制约北京强对流天气临近预报的难点问题。因此，从科学上认识这类雷暴下山的演变规律... 详细信息

北京经常受到从西部和北部山地移入雷暴的影响，在复杂的地形和下垫面环境下，雷暴从北京西部或北部山区向城区平原地区移动时，是增强还是减弱一直是制约北京强对流天气临近预报的难点问题。因此，从科学上认识这类雷暴下山的演变规律和特征，揭示大气热动力相互作用对其影响的机制，对提高雷暴的临近预警准确率具有十分重要的科学价值。目前，针对北京地区雷暴下山增强的机制，已经开展了一些个例研究，但是针对下山增强雷暴的大尺度天气背景的分析和局地热动力环境条件的多个例、系统性的研究还尚未开展。此外，虽然中尺度气象学以及雷达气象学对“线状雷暴”和“雷暴群”有专门的讲述，但是以往的一些对强对流天气的统计分析主要是以天气形势和高低空系统（如低涡、高空槽等）为基础进行分类统计，以雷暴形态为基础进行分类统计的研究还缺少尝试。在分类统计的基础上，针对雷暴下山增强过程的细致分析，特别是在增强过程中针对强降水中心落区问题的探讨比较少见。本文首先从2008～2011年大量雷暴样本中筛选出18例下山显著增强的雷暴过程，根据雷达回波形态和雷暴移动演变特征，将样本分为线状雷暴和雷暴群两类（其中8例线状雷暴、10例雷暴群），通过常规资料对产生2类雷暴的高低空形势配置和环境条件进行初步对比分析;其次，利用雷达回波资料和地面自动站，对18例下山增强雷暴的中尺度环境特征进行了统计分析;之后，在统计分析特征的基础上，重点选出了有代表性的2011年8月9日（雷暴群）和2011年6月23日（线状雷暴）两次形态不同，但都在下山后显著增强的雷暴过程进行了比较细致剖析。主要结论如下：（1）雷暴下山增强通常是发生有利的天气背景下，通常具备CAPE值为1000～2000J㎏-1之间的中等以上强度的不稳定能量;组织性较好的线状雷暴通常高低空系统配置较好，高层500hPa通常会有低涡槽或短波槽，同时低层有切变线配合;而组织性差的雷暴群高低空系统的配置相对较差，通常仅低层有切变线或地面伴有弱冷锋过境。组织性强的线状雷暴通常具有中等强度以上（地面到6㎞高度垂直风切变值≥15m s-1）的垂直风切变，而弱组织性的雷暴群通常垂直风切变较小，在弱垂直风切变情况下，雷暴依靠环境较大的不稳定能量同样也能获得发展。（2）对下山增强的雷暴，其移进平原地区前，地面通常都有辐合线或闭合辐合区存在。一类是局地热力辐合环流和地形强迫作用形成的辐合区，通常是由东南风或偏东风与山前的偏西风构成，强度较弱，风速一般为2m s-1,可在雷暴发生之前2小时以上存在;一类是由雷暴出流与环境风形成的辐合线，强度较前一类强，通常由西北或偏北风与环境的偏南风或东南风构成，通常出现在雷暴下山前30分钟以内。线状雷暴产生的地面冷池强度通常比雷暴群强;在边界层187.5米高度处同样也有辐合线存在，主要由上游雷暴产生的冷池出流（多为偏西风）与北京经常出现的近地面层偏东风构成的辐合线。线状雷暴类冷池的范围大，强度强，多呈带状椭圆形东北西南走向，而雷暴群类冷池则范围小、整体强度偏弱、呈多弧状碰撞形态。（3）对“809”雷暴群下山增强的研究分析表明：a)雷暴发生前期，环境场具有较强不稳定能量（CAPE达2798J㎏-1），地面高比湿带（＞20g㎏-1）在山前聚集，城区西部山前存在一个较强的中γ尺度热辐合中心，前期大气环境条件十分有利于对流的发生发展，但环境场垂直风切变较弱，导致之后生成的雷暴单体之间的组织性相对较差;b)上游移进北京的强雷暴受地形强迫作用的影响，其产生的冷池出流被抬高，冷空气叠加在地面中γ尺度热辐合中心之上，使得山前局地大气层结更加不稳定，另一方面，强冷池出流产生的边界层高层偏北风与近地面弱的偏南风构成有利于对流新生的垂直风切变，地面热辐合中心、边界层热力和动力不稳定的增强，三者共同作用是局地雷暴新生的主要机制，从而导致雷暴传播和单体新生在空间上具有“跳跃性”;d)上游雷暴形成的冷池出流边界（阵风锋）有强的温度梯度和辐合抬升运动，在经过海淀新生单体雷暴时，阵风锋的抬升作用使雷暴得到迅速发展。同时，位于北京西部山区雷暴东移，其冷池出流与海淀单体雷暴的冷池出流交汇，进一步加剧和维持了辐合上升运动，从而在海淀形成了局地暴雨中心并伴有强风和雷电。（4）“623”线状雷暴下山增强的机制：a)雷暴发生前期，虽然环境场不稳定能量不大（CAPE值为354J㎏-1），但环境场垂直风切变较强（0～6㎞切变值达20.3m s-1），有利于超级单体的形成和发展;b)由于前期受偏东风暖湿气流影响，北京平原地区地面比湿值＞16g kg-1，在近地面层已经积累了充足的水汽，其上空800hPa高度存在一明显的“逆温层”，上层干冷下层暖湿的结构有利于水汽和能量在低层聚集;c)低层暖湿的东南风受地形高度阻挡的影响，前期沿山脚平原与山区交界带，

关键词：雷暴下山增强新生线状雷暴雷暴群辐合线冷池

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7.24局地暴雨的雷达回波及天气成因分析

黑龙江气象 1998年第1期15卷 17-19,22页

作者：王承伟曹铁英黑龙江省气象台

分析了１９９７年７月２４日哈尔滨市暴雨的天气背景。利用雷达回波着重分析在中尺度系统影响下产生的强对流天气及降水时间和落区，解释了没有产生冰雹的原因。

关键词：雷暴群雷达回波大气稳定度暴雨天气成因分析

二次阵风锋的多普勒雷达和自动气象站资料分析

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二次阵风锋的多普勒雷达和自动气象站资料分析

二次阵风锋的多普勒雷达和自动气象站资料分析

2006年海峡两岸气象科学技术研讨会

作者：刘勇王楠刘黎平

对2004年7月发生在陕西中部的二次雷暴系统产生阵风锋的多普勒雷达观测和自动气象站资料进行了分析,结果表明:阵风锋位于雷暴前部10～50km处,呈弧状;阵风锋的水平尺度为 50～100km,宽度3～5km,回波强度15～25dBZ,生命史1～5h;阵风锋的... 详细信息

对2004年7月发生在陕西中部的二次雷暴系统产生阵风锋的多普勒雷达观测和自动气象站资料进行了分析,结果表明:阵风锋位于雷暴前部10～50km处,呈弧状;阵风锋的水平尺度为 50～100km,宽度3～5km,回波强度15～25dBZ,生命史1～5h;阵风锋的典型速度为10m．s-1;阵风锋过境时地面温度下降,风向转变、风速突增的现象明显;阵风锋的强度取决于雷暴的强度,雷暴群产生的阵风锋生命史更长;阵风锋对近距离的单体雷暴有显著的负反馈作用,对雷暴群的负反馈作用不明显;多普勒雷达径向速度场对阵风锋有较强的预报能力。

关键词：阵风锋风速突增雷暴群负反馈作用径向速度

来源： cnki会议评论

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