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黄土高原一次疑似龙卷天气的中尺度特征
1
作者 徐娟娟 刘慧敏 +2 位作者 刘勇 冯典 肖贻青 《沙漠与绿洲气象》 2024年第3期17-23,共7页
利用高空、地面常规观测资料、分钟级加密自动气象站资料和榆林多普勒雷达资料,对2013年8月4日傍晚发生在榆林市的一次超级单体风暴天气进行中尺度分析。结果表明:(1)此次过程疑似一次超级单体龙卷天气过程;(2)从环流背景来看,榆林市上... 利用高空、地面常规观测资料、分钟级加密自动气象站资料和榆林多普勒雷达资料,对2013年8月4日傍晚发生在榆林市的一次超级单体风暴天气进行中尺度分析。结果表明:(1)此次过程疑似一次超级单体龙卷天气过程;(2)从环流背景来看,榆林市上空中层强干冷平流配合低层切变线、西南急流,高层干冷、低层暖湿特征明显;从环境条件来看,强风暴发生前和发生期间,能量、抬升凝结高度、风切变满足龙卷发生所需的热力不稳定、垂直风切变条件;(3)雷达钩状回波结构清晰,并伴有强中气旋,>60 dBZ的回波和正负速度对已接地,呈现龙卷发生时的回波特征;(4)强风暴发生前后,由北向南经过榆林地区有多个龙卷涡旋TVS产品被识别;(5)气象要素场变化剧烈,地面气压明显降低,风速出现极值增强,风向发生突变,与龙卷发生期间风场观测特征基本一致,表明该区域出现龙卷的可能性较大。 展开更多
关键词 龙卷 钩状回波 中气旋 龙卷涡旋TVS
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2022年6月19日广东佛山龙卷的双极化相控阵雷达特征
2
作者 植江玲 白兰强 +4 位作者 黄先香 蔡康龙 张晶晶 李兆明 黄舒婷 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期297-312,共16页
利用X波段双极化相控阵雷达等多源观测资料,分析了2022年6月19日早晨广东佛山超级单体龙卷的环境条件和对流风暴的结构及演变特征。龙卷母体风暴是在强西南季风天气背景下的一条东北-西南向飑线南端发展起来的。环境条件具备较大对流有... 利用X波段双极化相控阵雷达等多源观测资料,分析了2022年6月19日早晨广东佛山超级单体龙卷的环境条件和对流风暴的结构及演变特征。龙卷母体风暴是在强西南季风天气背景下的一条东北-西南向飑线南端发展起来的。环境条件具备较大对流有效位能、低抬升凝结高度和强垂直风切变等有利于超级单体龙卷发生发展的热力和动力条件;低空风暴相对螺旋度、超级单体复合指数和强龙卷指数的显著增强对超级单体龙卷的发生有较好指示意义。具有高时空分辨率的佛山南海X波段双极化相控阵雷达探测到了龙卷母体微型超级单体的发展过程和龙卷涡旋的演变特征:对流单体在前侧低层入流的加强下逐渐形成钩状回波和反射率弱回波空洞;中气旋首先在2.5 km附近高度形成后向低层伸展,随着后侧下沉气流的加强,低层涡旋旋转增强,当低层中气旋旋转速度超过22 m·s^(-1)(强中气旋)且直径紧缩至1.5 km以内时,龙卷即将触地,龙卷涡旋特征(TVS)和龙卷碎片特征(TDS)出现是龙卷触地的主要特征,龙卷发生在反射率弱回波空洞、TVS和TDS附近。 展开更多
关键词 X波段双极化相控阵雷达 超级单体龙卷 龙卷涡旋特征 龙卷碎片特征 反射率弱回波空洞
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一次超级单体引发的秋季特大冰雹和龙卷雷达探测分析 被引量：1
3
作者 龚佃利 朱君鉴 +1 位作者 林曲凤 郭建 《气象》 CSCD 北大核心 2024年第5期561-576,共16页
利用烟台S波段双偏振多普勒雷达和荣成CINRAD/SA新一代天气雷达探测数据,结合探空、地面气象观测、ERA5再分析和冰雹、龙卷实地调查等资料,对2021年10月1日在山东半岛东部烟台、威海发生的特大冰雹和龙卷风暴的天气形势、环境参量和雷... 利用烟台S波段双偏振多普勒雷达和荣成CINRAD/SA新一代天气雷达探测数据,结合探空、地面气象观测、ERA5再分析和冰雹、龙卷实地调查等资料,对2021年10月1日在山东半岛东部烟台、威海发生的特大冰雹和龙卷风暴的天气形势、环境参量和雷达探测特征进行分析。主要结果为:与气候平均场相比,造成本次强对流过程的500 hPa东北冷涡异常强盛,850 hPa自华南到东北地区西部有持续偏南水汽输送;在此异常环流背景下,山东半岛东部具有上干冷下暖湿、强的0~6 km垂直风切变和对流有效位能等有利于强冰雹、龙卷发生的环境条件;近地面的风暴前低压、雷暴高压和冷池特征明显。降雹时的风暴呈现典型超级单体特征,低层具有明显的钩状回波和倒“V”字型前侧入流缺口,垂直剖面显示出明显的有界弱回波区、差分反射率柱(Z DR柱)特征;根据大冰雹落点和降雹开始时间等信息,统计对应雹云的反射率因子、Z DR、相关系数(CC)的中位数分别为48.7 dBz、0.89 dB和0.90;地面出现龙卷和大冰雹时,风暴顶辐散强度最大达到71.5 m·s^(-1)。后侧阵风锋对应的出流边界北端的偏北气流与风暴前侧的偏南气流形成强涡旋上升运动,导致EF1级龙卷产生;龙卷发生在钩状回波的顶端,大冰雹多出现在入流缺口的北侧。地面发现龙卷发生前约5 min,雷达探测到龙卷碎片特征,Z DR和CC分别最低至-0.1 dB和0.81;龙卷发生前约11 min,探测到风暴低层的Z DR弧和风暴右后侧的下沉反射率因子核特征;荣成、烟台雷达分别提前22 min、5 min识别出中气旋和龙卷涡旋,可为龙卷预警提供重要参考。基于观测分析,给出了本次超级单体风暴的低层流场及龙卷、大冰雹落区的示意图。 展开更多
关键词 超级单体 冰雹 龙卷涡旋(TVS) 龙卷碎片(TDS) 下沉反射率因子核(DRC)
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台风“山竹”外围强龙卷的结构和机理分析
4
作者 徐敬涵 冉令坤 +3 位作者 炎利军 智海 沈新勇 李小凡 《大气科学》 CSCD 北大核心 2024年第3期843-858,共16页
本文利用再分析资料和中尺度数值模式WRFV3.6.1,对2018年9月17日上午发生在佛山市三水区的“增强藤田等级”2级(EF2)强龙卷过程开展49 m分辨率数值模拟,利用模式数据,分析龙卷超级单体和低层类龙卷涡旋(Tornado-Like Vortex,简称TLV)的... 本文利用再分析资料和中尺度数值模式WRFV3.6.1,对2018年9月17日上午发生在佛山市三水区的“增强藤田等级”2级(EF2)强龙卷过程开展49 m分辨率数值模拟,利用模式数据,分析龙卷超级单体和低层类龙卷涡旋(Tornado-Like Vortex,简称TLV)的结构特征,并通过涡度方程诊断TLV的动力成因,结果表明:龙卷由台风“山竹”外围螺旋雨带内的超级单体产生,该单体具有钩状回波、入流缺口、有界弱回波、悬垂回波等典型特征,水成物图上可见上冲云顶、云砧和后部云墙;单体内垂直环流由中部上升气流(UD)、前部下沉气流(FFD)和后部下沉气流(RFD)构成;TLV发生在低层UD和RFD之间,其生命史可分为初始期、发展期、成熟期和减弱期,成熟期TLV具有内部下沉、外部上升的结构;涡度方程的诊断分析表明,发展期扭转项对TLV的加强上传更为关键,成熟期拉伸项主导了TLV强度和形态的变化。 展开更多
关键词 龙卷 超级单体 类龙卷涡旋 扭转项 拉伸项
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2023年中国龙卷活动及灾情特征
5
作者 张晶晶 黄先香 +3 位作者 蔡康龙 植江玲 黄舒婷 徐纵横 《气象科技进展》 2024年第1期15-24,共10页
通过风灾调查和网络信息研判,分析了2023年中国龙卷时空分布特征。2023年中国共出现56个陆龙卷及20个水龙卷,可确认灾情强度等级的龙卷有28个,其中EF2级及以上强龙卷有8个。陆龙卷多发于东北地区、江淮平原及华北平原,发生时段为3—9月... 通过风灾调查和网络信息研判,分析了2023年中国龙卷时空分布特征。2023年中国共出现56个陆龙卷及20个水龙卷,可确认灾情强度等级的龙卷有28个,其中EF2级及以上强龙卷有8个。陆龙卷多发于东北地区、江淮平原及华北平原,发生时段为3—9月,主要影响系统是东北冷涡、江淮气旋和热带气旋。江苏省龙卷发生频次最多,共遭受12个龙卷袭击,其中EF2级及以上强龙卷6个,造成14人死亡。水龙卷多发于沿海地区,发生时段为3—10月。2023年,台风龙卷数量相对较少,但受东北冷涡及江淮气旋影响,多次发生龙卷群发事件。 展开更多
关键词 中国龙卷 2023年 风灾调查 龙卷群发
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2019年8月29日白沙县一次龙卷过程分析
6
作者 杨志勋 包钟秀 《农业灾害研究》 2024年第7期136-138,共3页
龙卷是能产生极大破坏力的小尺度灾害性天气,能在短时间内造成重大财产损失和人员伤亡。与其他强对流天气相比,龙卷在我国属于小概率事件,短期预报较为困难,是气象监测和预报中的难点。基于此,利用常规观测资料和海口多普勒雷达产品,对2... 龙卷是能产生极大破坏力的小尺度灾害性天气,能在短时间内造成重大财产损失和人员伤亡。与其他强对流天气相比,龙卷在我国属于小概率事件,短期预报较为困难,是气象监测和预报中的难点。基于此,利用常规观测资料和海口多普勒雷达产品,对2019年8月29日白沙县发生的一次受台风“杨柳”外围环流影响而产生的非超级单体风暴龙卷进行分析,概述了此次龙卷实况,分析了此次龙卷的天气背景特征和海口多普勒雷达产品特征,为台风龙卷这类小概率、高影响天气的监测预警和短临预报提供参考。 展开更多
关键词 龙卷 非超级单体风暴龙卷 台风
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热带气旋影响下2007—2021年苏皖地区龙卷活动情况及环境特征统计分析
7
作者 邓意学 肖天贵 +2 位作者 汤志亚 史朝 肖藜芸 《气象科学》 2024年第4期663-672,共10页
本文收集并统计了2007—2021年热带气旋(Tropical Cyclone,TC)影响下苏皖地区的65次龙卷记录,其中TC(登陆)龙卷24次,TC(海上)龙卷41次。江苏龙卷多于安徽,呈南多北少分布,低海拔平原郊区为易发地带,7、8月的午后至傍晚为易发时段。登陆T... 本文收集并统计了2007—2021年热带气旋(Tropical Cyclone,TC)影响下苏皖地区的65次龙卷记录,其中TC(登陆)龙卷24次,TC(海上)龙卷41次。江苏龙卷多于安徽,呈南多北少分布,低海拔平原郊区为易发地带,7、8月的午后至傍晚为易发时段。登陆TC引发龙卷时,强度级别主要为热带低压和热带风暴,多以西北向路径在福建及浙江沿海登陆,龙卷多出现在以TC为中心300~550 km的东北象限,该区域内存在中等强度的不稳定能量、强的低层切变以及大的风暴相对螺旋度和能量螺旋度。海上TC引发龙卷时的强度级别主要以热带风暴、强热带风暴和台风为主,有3种主要移动路径:偏西路径、西北路径和偏北路径。TC(海上)龙卷发生时TC多在25°N以南,此时苏皖地区受副高和TC的共同影响,西南暖湿气流不断输送,配合中纬度的低槽活动,冷暖空气对峙,有利于龙卷生成,虽动力条件弱于TC(登陆)龙卷,但热力条件更好,能量螺旋度值较大。 展开更多
关键词 龙卷 热带气旋 环境条件
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河南一次伴有龙卷的多阶段强对流天气形成机制分析
8
作者 杨慧 张一平 +3 位作者 崔丽曼 张璞 史一丛 李可 《暴雨灾害》 2024年第3期299-312,共14页
利用常规观测资料以及区域自动站、卫星、新一代天气雷达和ERA5再分析等高时空分辨率资料,对2022年6月13日河南一次伴有局地龙卷的多阶段强对流过程(以下简称“6.13”过程)的环流形势、中尺度系统演变特征进行了分析,并探讨了该过程不... 利用常规观测资料以及区域自动站、卫星、新一代天气雷达和ERA5再分析等高时空分辨率资料,对2022年6月13日河南一次伴有局地龙卷的多阶段强对流过程(以下简称“6.13”过程)的环流形势、中尺度系统演变特征进行了分析,并探讨了该过程不同阶段对流触发维持机制以及濮阳局地龙卷的雷达监测特征。结果表明:(1)这次东北冷涡槽后西北气流形势下大范围强对流天气具有影响范围广、持续时间长、灾害天气种类多的特点。(2)雷达监测到该过程强对流系统分3个阶段相继经过河南,各阶段强回波均持续8~9 h,移速30~50 km·h^(-1),强对流系统以多单体为主,受西北气流引导自西北向东南方向移动且落区有重叠。(3)河南上空始终维持强条件不稳定层结和中等到强的垂直风切变是“6.13”过程多阶段强对流天气长时间维持的重要原因。第一阶段河南本地强对流主要是由风场日变化、局地冷空气活动和地形分布共同作用形成的边界层辐合线或辐合中心触发;第二、三阶段强对流则由前期或同期周边区域强烈发展的地面中尺度雷暴高压伴随的阵风锋(出流边界)触发。(4)濮阳县局地龙卷由发展迅速的超级单体产生,该单体回波生成后12 min出现钩状回波和中尺度气旋性涡旋、18 min出现龙卷涡旋特征(TVS),且钩状回波和中尺度气旋性涡旋较龙卷发生有6 min的提前量。 展开更多
关键词 强对流 雷暴大风 龙卷 东北冷涡 形成机制 CAPE重建
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云南一次非超级单体龙卷多尺度分析
9
作者 邓意学 肖天贵 肖藜芸 《高原气象》 CSCD 北大核心 2024年第6期1536-1549,共14页
基于再分析资料、多源观测资料和文山多普勒天气雷达资料,对2021年5月31日午后出现在云南省文山州广南县的一次EF0级龙卷的环流背景、环境潜势、中尺度对流系统的演变过程以及形成机理进行研究。结果表明:(1)此次龙卷发生在副热带高压... 基于再分析资料、多源观测资料和文山多普勒天气雷达资料,对2021年5月31日午后出现在云南省文山州广南县的一次EF0级龙卷的环流背景、环境潜势、中尺度对流系统的演变过程以及形成机理进行研究。结果表明:(1)此次龙卷发生在副热带高压外围偏西气流,700 hPa风速辐合区,850 hPa切变线上,且中层大气有干冷空气的侵入,具备龙卷发生所需的热力和水汽条件,但动力条件不利于龙卷出现,即低层和深层垂直风切变均显著弱于我国中东部的非超级单体龙卷。(2)较高的地面温度、云图上的水汽边界和中尺度辐合线共同导致了滇东南地区对流风暴的触发。受复杂地形影响,对流单体出现分裂并加强,不断向西北方向海拔较高的广南县城推进。(3)龙卷形成的可能机制是:广南盆地内较高的地面温度形成对流性不稳定,盆地东侧对流单体下方的冷池出流进入盆地并向西扩张,冷暖空气的交汇使新的单体开始沿辐合切变线触发,其下方的冷池与环境温度差有利于龙卷生成。随后该对流单体沿盆地西侧的地形发展成狭长形态,并在风暴低层形成初始涡旋,地形强迫作用加强了初始涡旋上空的抬升运动,使其向上倾斜拉伸的同时涡度增加,最终形成此次龙卷。 展开更多
关键词 龙卷 环境潜势 复杂地形 初始涡旋
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热带气旋发展增强过程中龙卷尺度涡旋活动特征
10
作者 周玥滢 方娟 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期230-243,共14页
观测发现热带气旋(TC)边界层中存在龙卷尺度涡旋(TSV),其引起的相关阵风对近地面具有强烈影响.利用WRF-ARW模型,通过对飓风Earl(2010)进行高分辨率的数值试验模拟,分析了TC边界层龙卷尺度涡旋的时空分布特征以及发生发展的可能原因.Ear... 观测发现热带气旋(TC)边界层中存在龙卷尺度涡旋(TSV),其引起的相关阵风对近地面具有强烈影响.利用WRF-ARW模型,通过对飓风Earl(2010)进行高分辨率的数值试验模拟,分析了TC边界层龙卷尺度涡旋的时空分布特征以及发生发展的可能原因.Earl发展增强过程中,TSV数量随着Earl强度的增强而增加,尤其在最强期间表现最为活跃,一方面TC的增强提供了更强的背景场使得TSV更易生成,另一方面更强的背景场使得长生命期的TSV增加,每一时刻同时存在的TSV也就更多.TSV生成区域随Earl的发展从垂直风切左侧逐渐集中至逆风切左侧,且始终位于RMW内侧近地层次级环流上升支和最大垂直涡度位置附近,这里通常满足垂直切变和水平切变不稳定的必要条件,TSV涡度收支分析的结果表明,对TSV生成发展起主要贡献的是与水平风水平切变相关的拉伸项以及与垂直切变相关的扭转项,这意味着TSV的生成与发展可能与垂直切变不稳定和水平切变不稳定有关. 展开更多
关键词 热带气旋 龙卷尺度涡旋 垂直切变 水平切变
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热带气旋背景下广东龙卷气候特征和环境条件
11
作者 黄先香 白兰强 +3 位作者 炎利军 张泽宇 蔡康龙 植江玲 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期319-339,共21页
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... 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。 展开更多
关键词 热带气旋 龙卷 广东 时空分布特征 环境条件
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广东龙卷时空分布及其母体风暴雷达观测特征
12
作者 黄先香 炎利军 +3 位作者 白兰强 植江玲 张晶晶 李兆明 《气象》 CSCD 北大核心 2024年第7期804-817,共14页
基于《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)和近年来广东龙卷现场灾调记录等历史数据、常规观测、ERA5高分辨率再分析资料以及广东多普勒天气雷达(2006—2022年)等资料,分析1961—2022年广东龙... 基于《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)和近年来广东龙卷现场灾调记录等历史数据、常规观测、ERA5高分辨率再分析资料以及广东多普勒天气雷达(2006—2022年)等资料,分析1961—2022年广东龙卷的时空分布、天气背景和2006以来的龙卷对流风暴形态等气候统计特征。结果表明:近62年广东共有225个龙卷记录。其中,在多源观测资料较齐备的2006年以来,龙卷年均发生约6个,近50%发生在热带气旋影响天气背景下,40%为西风带系统龙卷,还有约10%为热带扰动龙卷,但龙卷数量逐年波动很大,最高达17个(2008年),部分年份仅1个或无记录。广东龙卷主要发生在4—9月,4—6月主要为西风带系统龙卷,7—9月主要为热带气旋和热带扰动龙卷;约85%的龙卷发生于06—20时,14—18时为最高发时段(占比近40%)。龙卷最频发于珠三角、雷州半岛和潮汕平原一带,北部山区极少。其中,佛山、湛江和广州是广东龙卷最高发的3个城市。广东产生龙卷的对流形态中,约54%带状对流系统,为热带气旋和热带扰动龙卷母体风暴,其风暴结构呈现出低质心的特点;约36%多单体风暴系统,多数为西风带龙卷母体风暴;与美国龙卷易产生于孤立单体和准线状对流系统不同,广东产生龙卷的孤立对流单体和准线性对流系统相对频率很低,均仅约为5%,主要为西风带龙卷母体风暴,其风暴结构往往呈现出高质心的特点。超过90%的龙卷中尺度母体风暴具有低层中气旋,但仅约47%伴随低层龙卷涡旋特征(TVS)。强龙卷通常伴随着旋转速度超过20 m·s^(-1)的低层中气旋、超过40 m·s^(-1)的TVS速度差。 展开更多
关键词 龙卷 时空分布 环流型 风暴形态 雷达观测特征 广东
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2021年保定清苑EF2级龙卷S和X波段雷达特征
13
作者 陈雪娇 花家嘉 +4 位作者 裴宇杰 王振超 刘姝 刘姝君 王福侠 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期564-576,共13页
利用石家庄S波段天气雷达(SPOL)、雄安X波段相控阵雷达(XPAR)、地面自动气象站等多源观测资料,分析2021年7月21日河北省保定市清苑区东吕村EF2级龙卷雷达特征。清苑区龙卷发生于低涡降水云系中,风暴后向传播造成的多单体合并形成超级单... 利用石家庄S波段天气雷达(SPOL)、雄安X波段相控阵雷达(XPAR)、地面自动气象站等多源观测资料,分析2021年7月21日河北省保定市清苑区东吕村EF2级龙卷雷达特征。清苑区龙卷发生于低涡降水云系中,风暴后向传播造成的多单体合并形成超级单体,钩状回波顶部分裂的强反射率因子核心自东南向西北移动,并与龙卷位置对应关系较好。SPOL和XPAR平均径向速度图上均连续多个时次识别出中气旋,中气旋尺度为1.4~4.2 km,旋转速度为10~20 m·s^(-1),为弱中气旋,属于微型超级单体龙卷,持续时间较短(30~35 min)。在龙卷发展演变过程中,低仰角探测到紧邻的旋转速度对时,中气旋向下延伸1.2~1.4 km,直径迅速收缩0.8~1 km,预示龙卷的发生。龙卷风暴在低层旋转速度和涡度最大,有利于龙卷发展增强。SPOL和XPAR在龙卷位置、径向速度及风暴直径的探测结果较为一致,XPAR回波顶比SPOL高约6 km,且XPAR回波顶的峰值时段与风暴出现冲云顶特征的时段一致。15:36—15:42(北京时)龙卷涡旋特征(TVS)最为强盛,垂直伸展厚度达2~4 km。 展开更多
关键词 龙卷 风暴特征参数 X波段相控阵雷达 中气旋
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山东高唐EF3级龙卷S波段双偏振雷达探测特征 被引量：2
14
作者 黄秀韶 朱君鉴 +1 位作者 刁秀广 龚佃利 《气象科技》 2023年第3期397-408,共12页
利用济南CINRAD/SA-D双偏振天气雷达的探测数据,结合龙卷实地调查资料,对2021年7月11日发生在山东聊城高唐的一次EF3级龙卷风暴的雷达回波演变过程、龙卷风暴单体的结构及龙卷风暴的中气旋(M)、龙卷涡旋特征(TVS)和龙卷碎片特征(TDS)进... 利用济南CINRAD/SA-D双偏振天气雷达的探测数据,结合龙卷实地调查资料,对2021年7月11日发生在山东聊城高唐的一次EF3级龙卷风暴的雷达回波演变过程、龙卷风暴单体的结构及龙卷风暴的中气旋(M)、龙卷涡旋特征(TVS)和龙卷碎片特征(TDS)进行分析。结果表明:(1)龙卷发生在高空冷涡及地面气旋共同作用天气形势下,龙卷位于地面气旋中心东偏北方向约200 km处;螺旋状对流云带中2个较强对流单体合并发展,演变成超级单体风暴,其后部下沉气流较强,与强的入流共同作用,诱发了强龙卷。(2)风暴中中气旋的顶高大多在5~7 km之间;龙卷发生前中气旋最大切变平均值为19×10^(-3)s^(-1),龙卷维持期间,中气旋最大切变平均值达到51×10^(-3)s^(-1)。(3)高唐龙卷涡旋底层双偏振参量主要特征是大的水平极化反射率因子,小的甚至负的差分反射率ZDR,小的相关系数CC;TDS时间及空间特征是,底层CC都小于0.7,CC低值区的面积在龙卷生成后随时间明显增大,CC值底层最小,随高度逐渐增大;CC低值区的面积低层和顶层较大,中间层较小;龙卷生成后TDS最大高度随时间逐渐增高,龙卷最强时TDS最高达到4.8 km,之后逐渐降低;龙卷消散后,1.5°以上TDS的特征很快消失,0.5°仰角TDS特征继续维持了大约11 min。 展开更多
关键词 龙卷 龙卷涡旋特征(TVS) 龙卷碎片特征(TDS)
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简述我国龙卷数值模拟研究的必要性
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作者 刘达之 罗焕娟 毛宇 《中文科技期刊数据库（全文版）自然科学》 2024年第5期0009-0012,共4页
龙卷局地性、突发性强、致灾严重。2021年5月1日-8月30日,我国多地发生龙卷,期间捕获有本体移动视频素材的龙卷事件多达15起。其中2021年5月14日武汉9级龙卷风,因灾死亡5人,受伤218人。我国以往针对龙卷的研究主要针对龙卷的灾情调查、... 龙卷局地性、突发性强、致灾严重。2021年5月1日-8月30日,我国多地发生龙卷,期间捕获有本体移动视频素材的龙卷事件多达15起。其中2021年5月14日武汉9级龙卷风,因灾死亡5人,受伤218人。我国以往针对龙卷的研究主要针对龙卷的灾情调查、天气背景分析、雷达观测分析等。在龙卷的数值模拟研究方面,在未考虑资料同化的情况下,开展了高分辨的数值模拟、理想模拟;在采用资料同化的情况下,在较粗分辨率上分析了龙卷母对流单体特征。一方面我国对龙卷的数值模拟研究以及精细结构方面研究仍显薄弱,另一方面龙卷是强对流天气预报的难题,而提高我国龙卷数值模拟研究水平,能加强对龙卷内部精细化结构和其产生机制的研究的完善程度,与中小尺度对流系统预报模拟能力,两者互相促进、相辅相成。可见,加强我国龙卷数值模拟研究,有利于进一步提升强对流天气的预报准确度,提高防灾减灾能力,完善气象服务保障工作。 展开更多
关键词 龙卷 数值模拟 强对流天气预报 防灾减灾 气象服务保障
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2020年江苏高邮EF2级龙卷多尺度特征分析和预警思考 被引量：1
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作者 王磊 王啸华 +3 位作者 李杨 张静 王易 吕润清 《气象》 CSCD 北大核心 2023年第3期291-303,共13页
综合应用自动站、雷达、卫星、探空等多源观测资料和ERA-5高分辨率再分析资料,详细分析了2020年6月12日江苏高邮EF2级龙卷的天气背景、环境条件、中尺度系统和对流风暴的演变特征,并总结了监测预警经验和预报思考。结果发现:此次高邮龙... 综合应用自动站、雷达、卫星、探空等多源观测资料和ERA-5高分辨率再分析资料,详细分析了2020年6月12日江苏高邮EF2级龙卷的天气背景、环境条件、中尺度系统和对流风暴的演变特征,并总结了监测预警经验和预报思考。结果发现:此次高邮龙卷出现在江苏入梅后首场暴雨中,天气形势与2016年6月23日阜宁EF4级龙卷过程有部分相似,具有梅雨锋龙卷典型特征,产生龙卷的对流系统位于500 hPa东移西风槽前,850 hPa低涡西南象限和低空急流左前端,伴有较强对流不稳定能量和较低抬升凝结高度,不同点在于对流有效位能和垂直风切变弱于阜宁龙卷过程;龙卷出现在地面移动的β中尺度低压顶部,处于地面辐合区和暖湿舌内,风暴中心附近辐合急剧增强可能对应于龙卷出现;产生龙卷的风暴具有较长生命史,在龙卷产生前60 min已识别到连续龙卷涡旋特征(TVS),移经高邮湖面风暴加强出现中气旋(M)并与TVS并存8个体扫,龙卷接地前TVS底高明显下降且切变增强,随时间演变中气旋直径呈“倒梯形”垂直结构、速度切变迅速增强下探,这些雷达特征可作为龙卷临近预警的重要参考。 展开更多
关键词 梅雨期龙卷 地面散度辐合区 中气旋 龙卷涡旋特征
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2021年7月21日保定清苑龙卷雷达观测和环境条件分析 被引量：1
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作者 王福侠 俞小鼎 +6 位作者 薛学武 裴宇杰 杨吕玉慈 王宗敏 郭志强 朱刚 王玉虹 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期664-679,共16页
利用石家庄新乐SA型多普勒天气雷达资料、雄安新区安新东白庄X波段相控阵多普勒天气雷达资料、ERA5再分析资料和常规观测资料对2021年7月21日河北省保定市清苑区东闾村龙卷过程进行了详细分析。结果如下:(1)龙卷于15时43分开始,历时22分... 利用石家庄新乐SA型多普勒天气雷达资料、雄安新区安新东白庄X波段相控阵多普勒天气雷达资料、ERA5再分析资料和常规观测资料对2021年7月21日河北省保定市清苑区东闾村龙卷过程进行了详细分析。结果如下:(1)龙卷于15时43分开始,历时22分钟,根据灾情判定此次龙卷为EF2级。造成此次龙卷的影响系统不典型,500 hPa及以下为切变或风速辐合区,700 hPa急流不仅输送了暖湿空气,加强了不稳定,还加大了垂直风切变,有利于强对流的生成和发展。(2)造成龙卷的微型超级单体风暴环境场特征:CAPE达到1680.3 J/kg,0~3 km垂直风切变较大为17.1 m/s,0~1 km垂直风切变为7.1 m/s,0~6 km垂直风切变较小为7 m/s,湿层相对深厚,抬升凝结高度为316.1 m。(3)SA型多普勒天气雷达和X波段相控阵雷达观测到的1 km以上中气旋起止时间、强度、伸展高度和演变趋势基本一致。(4)X波段相控阵雷达径向分辨率很高,同时龙卷距离雷达较近,因而方位角方向分辨率也很高,观测更精细。X波段相控阵雷达在龙卷发生前5分钟到龙卷结束持续观测到1 km以下的低层中气旋,对发布龙卷预警有很好的指示意义。X波段相控阵雷达清晰地观测到钩状回波顶点附近低层的辐合流场,辐合高度可达2 km以上,证实了沿龙卷路径地面是辐合流场的结论。(5)在龙卷形成前14分钟X波段相控阵雷达观测到超单体风暴后侧下沉气流,后侧下沉气流温度低于环境温度,同时在龙卷形成位置中低层观测到强的辐合上升运动,这些观测特征验证了美国学者关于低层中气旋的形成机理。(6)低层中气旋生成后,X波段相控阵雷达观测到低层辐合迅速加强,达到最强时龙卷形成,验证了美国学者关于低层中气旋形成后还需要低层强辐合以及中层强上升气流的向上垂直拉升,龙卷才能形成的机理。 展开更多
关键词 龙卷 微型超级单体 中气旋 X波段雷达 龙卷形成机理
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2020年绥化地区一次超级单体龙卷及其环境特征分析 被引量：1
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作者 吴迎旭 周一 +5 位作者 赵柠 栾晨 张礼宝 赵美玲 蔡康龙 赵广娜 《气象与环境学报》 2023年第3期10-19,共10页
利用常规资料、区域自动站资料、FY-4卫星云图、新一代天气雷达、ECMWF再分析资料,分析2020年8月9日黑龙江省绥化市绥胜满族镇EF2级龙卷的结构特征、形成过程和触发机制。结果表明:此次龙卷发生在东北冷涡底前部500 hPa为西南气流、低... 利用常规资料、区域自动站资料、FY-4卫星云图、新一代天气雷达、ECMWF再分析资料,分析2020年8月9日黑龙江省绥化市绥胜满族镇EF2级龙卷的结构特征、形成过程和触发机制。结果表明:此次龙卷发生在东北冷涡底前部500 hPa为西南气流、低层为暖式切变线、地面为暖锋的背景下;中层干输送有利于下沉气流,低层暖湿气流和高空辐散加强了气流的上升,增强的水平涡度在较强的低层垂直风切变作用下形成涡管,提供了有利龙卷发生的环境条件。较小的低层温度递减率、较大的对流抑制能量、地面两条辐合线共同触发形成超级单体。不同于黑龙江省历次龙卷过程,此次龙卷天气的对流有效位能较低、对流抑制能量较大,没有干线触发。中等强度深厚的中气旋由0.5°仰角向上发展至中层并加强,维持时间约50 min,当中气旋在中层旋转速度超过低层时,龙卷产生。 展开更多
关键词 龙卷 超级单体 环境条件 触发机制
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基于随机森林的组网雷达龙卷检测算法
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作者 曾强宇 卿智鹏 +3 位作者 陈亚军 王皓 周红根 刘寅 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期825-837,共13页
近年来我国极端灾害性天气频发,造成了重大人员伤亡和财产损失,随着防灾减灾工作的推进,龙卷等中小尺度强对流灾害性天气的预警预报工作的关注度正逐步提升。现有龙卷检测算法基于对新一代天气雷达基数据在多个仰角和体积扫描中进行阈... 近年来我国极端灾害性天气频发,造成了重大人员伤亡和财产损失,随着防灾减灾工作的推进,龙卷等中小尺度强对流灾害性天气的预警预报工作的关注度正逐步提升。现有龙卷检测算法基于对新一代天气雷达基数据在多个仰角和体积扫描中进行阈值判断得到龙卷涡旋特征TVS,在自适应协同观测背景下表现为自适应策略同步较慢,预警预报准确率不高,提前预警时间短。使用机器学习算法结合龙卷在雷达反射率、径向速度和速度谱宽的多重特征能有效提高龙卷识别的准确率和预警时间,能提高组网雷达的协同观测能力。基于随机森林的龙卷检测算法(TDA-RF),使用CINRAD雷达历史龙卷数据作为训练集,通过随机森林算法对训练集进行分类学习得到龙卷预测模型,使用预测模型对实时雷达数据进行龙卷检测。试验结果表明,TDARF算法能有效识别不同强度的龙卷,较TVS龙卷检测算法能给出龙卷区域的分类概率值,无需对龙卷特征时空连续性进行判断;TDA-RF算法对多个特征进行综合判断具有较好的抗干扰能力,使基于组网雷达的龙卷预警时间最高可达18分钟。 展开更多
关键词 天气雷达 龙卷 随机森林 机器学习
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云南两次非超级单体龙卷天气特征分析
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作者 陈小华 李华宏 +2 位作者 何钰 马文倩 李耀孙 《高原山地气象研究》 2023年第1期81-89,共9页
利用普洱和文山多普勒天气雷达资料以及FY-2G云图数据,结合NCEP再分析资料和天气实况,分别对2017年5月12日发生在勐海县和2021年5月31日发生在广南县的龙卷天气进行分析。结果表明:两次龙卷出现区域的地形均为平坦坝子,坝子周围为高山环... 利用普洱和文山多普勒天气雷达资料以及FY-2G云图数据,结合NCEP再分析资料和天气实况,分别对2017年5月12日发生在勐海县和2021年5月31日发生在广南县的龙卷天气进行分析。结果表明:两次龙卷出现区域的地形均为平坦坝子,坝子周围为高山环绕,且在龙卷发生地附近均有水库。从地面图看,两次非超级单体龙卷均是上升气流遇到地面辐合线触发的涡旋所导致的,龙卷天气出现时温度降低且气压下降,垂直结构呈“干-湿-干”的分布特征,对流有效位能值分别为1676.3 J·kg^(-1)、2074.2 J·kg^(-1),0~3 km垂直风切变最大为11.1 m/s,形成绝对不稳定的大气层结,具备发生龙卷的有利条件。从云图看,两次龙卷天气过程均由中尺度对流云团引发,龙卷发生区域云顶亮温梯度较大。从雷达图看,两次龙卷天气均表现出“低层辐合、高层辐散”的环流特征。 展开更多
关键词 龙卷 地面辐合线 气旋式涡旋
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