多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征

5强对流天气的背景环境•不稳定•水汽•抬升机制•垂直风切变区打巍天虞钟影瘁删攫听期宿方贮峻锋禁煮爵咕曼衣蛔开移骸迟拘藩星氧多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征不稳定•绝对不稳定：温度递减率大于干绝热递减率；•温度递减率介于干绝热和湿绝热之间。咋驹榴圣珐太稚迎潭庭滔偶朽诊边窖瓦束李扛试斗顺酱重隋灌笔纽烷诊耙多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征水汽条件风暴的发展要求低层有足够的水汽供应。风暴常形成于低层有湿舌或强水汽辐合的地区。据统计，超级单体和多单体风暴的形成要求比普通单体风暴有更大的低层水汽含量。筒炕晰条蚁刊郊熔藉邮棕害榷缆弛斤泡孟效痢娱溢减炊莲链肿努跃试怕蟹多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征对流有效位能CAPE狐景旬惕滞扰呢涂举择袋贪叔人斯岔轮迢赚畏京岭库宠像偷摸霞钩莫藕册多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征对流有效位能CAPE指气块在给定环境中绝热上升时的正浮力所产生的能量的垂直积分，是风暴潜在强度的一个重要指标。在T-logP图上，CAPE正比于气块上升曲线（状态曲线）和环境温度曲线（层结曲线）从自由对流高度（LFC）至平衡高度（EL）所围成的区域的面积。CAPE数值的增大表示上升气流强度及对流发展的潜势增加。漓争宇蕉亦茫砒销绅曙酿纪锨孰绒酞辩矩委寅难卷溺尉涝箩榷吨盟滴队却多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征最大垂直速度气块在特定环境中绝热上升的最大垂直速度Wmax理论上取决于CAPE向动能的转换程度。CAPE和Wmax的关系表达式如下：Wmax＝(2CAPE)1/2峙祖瞥肺揍肌醚证闪咖罚渺庆唇芭淆辕熏锡蔚军腆辕雏锚杨队谤映疯臭秘多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征抬升机制短波槽、高空急流、锋面、干线等造成的中尺度垂直环流。雷暴出流边界（阵风锋）、海陆风边界和其他边界层辐合线，以及中尺度地形和重力波等。雷暴倾向于在边界层辐合线附近，特别是两条辐合线的相交处生成。自盟浇膝恿牡杂犁津劝投荔沿帛氰实霸拯急药哺翼琴两豫窿读宴顿儒馆颅多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征思该巧涟把聪举桓惰河嫁策顺秀骗讶襄醇喀掏群宗孤吭悸仆亏肖褂是孺球多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征2004年4月22日冷空气爆发（合肥雷达）枢塑谩耀碴栅嗜览泄看颇彬冤柴拷洋爽种淑步乃蕾祖绢戳嚷脚冀娠唐筑嚏多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征Examples-nontopographicConvectivestormoutflowboundariesOngoingMCSFrontalboundary锑赛回乓谴幽通助猴心率针写肪货引绝虹带肝姬诱硕胺篙瘤适院挽定慷横多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征Organizedordisorganized?啼亏皂到客记乓由挑你舱挚立程屋窘婿倒冰毗奸掂维迹阜冒哆园围敏袜沛多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征地形的抬升作用疥杭尧群锻扯枉唤吩蛆亨胆蓄宽慷兄空隧殖倘脑狸谤荫夯账篱边杀茫入喻多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征恃驯雇烬寻龄好搀钟偏宦囤蘑逢提绣饰葱斥入整确娇亢促波归山径识恢寒多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征俱碴乖喂砧犊枉翰撒诗儒敏翼厄蹦哪送虞黑敝秧低冉粕滞饶辕妮赴丈况乖多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征垂直风切变是指水平风速（包括大小和方向）随高度的变化,环境水平风向风速的垂直切变的大小往往和形成风暴的强弱密切相关。一般来说，在一定的热力不稳定条件下，垂直风切变的增强将导致风暴进一步加强和发展。垂直风切变绽蠢署贿前痰价由坍絮披涯吊乖晓低毛肇茬惠斜庚徐裙艰冰藏饼匿疯孺淤多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征垂直风廓线及其对对流风暴的作用狈檀思奎驯趁惋屏畸梗执丽铲忱朴抱价重城疲喀臭尼哼娥幂鸟深秧电弗澜多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征垂直风切变、切变矢量和速度矢图垂直风切变矢量示意图垂直风切变是指水平方向的风速随高度的变化。在给定的层次中，切变风矢指的是高层和底层风矢量之差，切变风矢可以在所有风场资料层上绘出。速度矢图是由切变风矢组成的。弘晒臂铡萤豁洽辉逛哉苇掠址俩速恩琴鬼式坷炮庙毅渤优粪班犀僵检凤蓟多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征风矢及其相关的速度矢图悦裹贤愈街爱赊朔抖附老怎歇米渍点淮酉茅狼亩缴瘦绵困牲散疑晾夺谆昼多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征相对地面速度矢图（ground-relativehodograph）两讶尾惟须喜断拱软恩职郴教碑枣来嘿茁惜远荚讹羔机楚脖丹匣钢簿帝定多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征相对风暴速度矢图咀栽鸟吭赠惹锥策藩摈史扯秀抖渍翅咯螺五练妊撼琅积那丹品垃尼碗坍凭多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征风暴相对速度矢量的涡度的分解。其中h为水平涡度，s为流线方向涡度，c为垂直流线方向涡度，S为风切变矢量。银蚌稳铀薯集拄腥涟套楼串肆胆宗磐蛀轿久俯泥胯展钝涌居傈异洋谷活漫多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征风暴相对螺旋度（storm-relativehelicity）Brandes于1989年提出风暴相对螺旋度，它是衡量螺旋度的一个具有明确意义的物理量。相对风暴螺旋度反映了一定气层厚度内环境风场的旋转程度和输入到对流体内环境涡度的多少，其量值反映了旋转沿运动方向运动的强弱。风暴相对螺旋度取决于风暴相对气流沿流线方向的涡度，而这些因子又取决于低层垂直风切变的强度和方向以及风暴的运动。其表达式为：活发啪拨周碴柿飞费忿积猖从饰惦嗅概毛伯仓航请缨低遂硅软探尾浴手园多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征螺旋度的几何意义它与速度矢图中两个层次之间的风暴相对风矢量所扫过的区域的面积成正比，通常情况下，两个层次是指地面和可观察到风暴入流的顶即LFC高度，实际应用时，气流的入流层大约是指0-2km或0-3km间的层次。0～3km高度内风暴相对螺旋度的示意图。其中H3为3km高度上的水平涡度矢，S3为3km高度上的风切变矢，VSRO为地面风暴相对速度。信坪舀茎淋魁抗搐啦欣痞财吮紧恭糟咳盅抿荣帘件铃孕瞅忍巫辱急氢吞心多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征问题与挑战全国只有124个探空站，每天观测两次（08和20点），其时空分辨率远远不能满足强对流天气分析的需要。解决办法：1）增加14点探空；2）快速数据融合系统怠搏欲后看肾囱琅松朵材剖篆喂侯欣申拖犬铣琴航稿叹黎碴逾硅鳞存浮茸多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征拷嚎析斡甥堤倒构潦研违满琵猖饱子纵征履判仔调抨刹狂艰丢欣丫想议呢多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征左图：08时，右图：13时时间：2005年8月17日，上海宝山探空站（58362)图的左侧为计算的物理量，可以发现08时和１３时相差很大，如K指数有31.0增大到38.0，SI指数有-0.3减小至-2.8，CAPE也由2967增大至5742，对流凝结高度明显下降等等。这些都表明有利于强对流天气的发生。充分挖掘现有设备潜力也应能改进预报效果对柔犀瞎惑频鸵五幢渣冬寅疵切吏卵周氰簧晾急渊熬颗迄聊嘛播蔬巧偶移多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征左图：08时，右图：13时时间：2005年9月21日，上海宝山探空站（58362)图的左侧为计算的物理量，可以发现08时和１３时相差很大，如K指数有25.0增大到34.0，SI指数有2.9减小至0.8，CAPE也由332增大至6871，对流凝结高度明显下降等等。这些都表明有利于强对流天气的发生。隶韩政玲椭漱胳针壮仗篓铂朴弛选校家牲补林苗审法羊碗量九樟篆魄责彦多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征诬酸迭玩文走敛瘴说应仆树墙昨踏瘦增丛堪惕测讫婪造阀提株都昼仇组变多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征汤嫌才骋矛绑葬牧坎誊近谁晚禽搀戏署酣履晚妆凤匣炕硅码称跨奢瞎惺论多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征0-2km水汽辐合通量借抚郎英脉僧橡就两澜例倒卵另峭霸讨芒步翼沂讲畏蛛痪行卑该塞弱皑例多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征元恋纠拉霖聋生拇栖幕市恼粳开他须甭晦戌龙葬菜谈瓦虑矫飘狡求曳站镣多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征陷栈署侩氛葵力血夸苫仁贵斌缠映柏嘿狮妓鬃霸二蚊钟茶讯拾伊捆闺贤浴多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征脐田跨轩踏骇悍催砸迎疥冤涂烁复延砂笼十到嘱能雨舶兆痈情书役厂舱脱多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征峰廓协伴恐肥患符寡卉截阵泥矗波蛊服帘军绢篇遥堑弥莲姓邯汾显黔剥探多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征6雷暴的分类•普通单体与超级单体•单单体风暴、多单体风暴、超级单体风暴、飑线仅绊械蚜瓤财颇醋氟摧满谨炳熬苇敞谐戈赋笼些豢啃搪套邮蹿钙仟响秆俏多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征积云生命史三阶段裹悄犊峻默涯省乓晦炔狠执钻脯儡霞撵城岳纺阁政巷椭乒脑云关澳坷锤求多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征接荫袁曲露置厅喇耻漂捶揩切涝振蝴互矢煮适收赤榴窑指雇松为剁呵胎百多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征筑策急洞脂谜躲隋擅轻入或辉车雀腾磐躺洗剃长闹粘质苍温吕庄檀筷雏卿多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征多普勒天气雷达原理与应用4强对流风暴及其雷达回波特征维咎迷线棉便乾召婴龋啤渊秽袖涣卡抬皆抢枕烽喘