第十五章 雷暴及其强对流天气共22页
雷暴与强对流临近天气预报技术进展
雷暴与强对流临近天气预报技术进展雷暴与强对流临近天气预报技术进展引言：雷暴和强对流天气是极端天气事件中的重要部分，给人们的生活和财产带来巨大的威胁。
准确地预报雷暴和强对流临近天气，对于保护人们的生命安全和财产安全具有重要意义。
随着气象科学的不断发展，雷暴和强对流临近天气预报技术也在不断进展，本文将对近年来的进展进行综述。
一、雷暴预报技术进展1. 雷暴形成机理的研究雷暴是一种由云团中的电荷分离所形成的大气放电现象。
近年来，气象学家对雷暴的形成机理进行了深入研究，主要涉及到电场分布、云微物理过程等方面。
研究人员通过实地观测和数值模拟，揭示了雷暴形成的复杂过程和机制，从而为雷暴的预报提供了理论基础。
2. 闪电定位技术闪电是雷暴活动中最明显的现象之一，通过对闪电的定位可以实现雷暴的追踪和预警。
近年来，闪电定位技术得到了迅速发展。
利用地面、空中和卫星观测等手段，可以高精度地测定闪电的位置和强度，从而提高雷暴的预报准确性。
3. 雷暴敏感指数模型为了更好地评估雷暴的潜在危害程度，研究人员提出了雷暴敏感指数模型。
这种模型结合了气象要素、环流场信息等多个因素，通过数学运算得到一个综合指标，用来评估雷暴活动的可能性和严重性。
这种模型在雷暴预报中得到了广泛应用，提高了雷暴预报的准确性。
二、强对流临近天气预报技术进展1. 强对流观测网络建设强对流天气的发生具有突发性、空间性和短时性的特点，因此需要建立一套有效的观测网络进行监测。
近年来，我国加强了对强对流的观测，并建立了雷达、卫星和自动气象站等多种观测手段的网络。
这些观测数据不仅可以用来实时监测强对流的发生，还可以用来验证和改进预报模型。
2. 数值模拟技术的应用数值模拟技术是强对流临近天气预报的重要工具。
通过分析环流场、湿度场和温度场等要素的变化，并利用数学模型进行计算，可以模拟出强对流天气的形成和发展过程。
近年来，随着计算机技术的不断进步，数值模拟技术的应用得到了极大的提升，为强对流临近天气预报提供了更精确的预报结果。
强对流天气是指雷暴
１引言强对流天气是指雷暴、冰雹、龙卷、雷雨大风和飑线等剧烈的天气现象，属于中小尺度天气系统，通过常规观测网很难捕捉到。
自２０世纪５０年代雷达技术开始被用于天气监测以来，天气雷达以其精细的时空分辨率、及时准确的遥感探测能力成为研究中小尺度强对流天气的重要探测手段［１］。
我国是暴雨、冰雹、龙卷、飑线等中尺度灾害性天气多发地区［２－３］，对这些灾害性天气发生发展的监测和预警预报服务十分重要。
我国自１９９８年以来开始布设新一代天气雷达网，气象工作者依靠丰富的新一代天气雷达产品，极大地加深了对下击暴流、龙卷、冰雹、飑线等天气现象的理解和认识［４－１０］，强对流天气的预警能力不断增强［１１］。
２００７年７月２７日１９—２１时武汉市自南向北先后出现雷雨大风天气（以下简称“０７．７”鄂东南强对流天气），其中该市武昌城区和汉口局部地区出现罕见冰雹，其直径最大为２ｃｍ。
这次强对流天气给武汉市电力、交通、园林、商业和建筑等部门都造成巨大损失。
城区大面积停电，部分地区交通严重堵塞，多处路段大树被吹倒，武汉天河机场风速达到２９ｍ・ｓ－１，１３个进出港航班受影响，２０架次途经京广航路的航班被迫绕开武汉空域。
同时，雷雨、大风等恶劣天气，造成武汉市南郊的江夏区、北郊的黄陂区以及洪湖市部分乡镇房屋倒塌、人员伤亡、农作物减产等。
其中，黄陂区损失最重，因灾死亡７人，紧急转移安置灾民１６３４人，倒塌、损坏房屋共３２００多间；洪湖市部分乡镇电力中断数十小时；嘉鱼县一座变电站因灾起火，导致全县８个乡镇停电。
本文主要使用武汉多普勒天气雷达资料分析讨论了造成此次鄂东南强对流天气的雷达回波演变过程，重点分析其强风暴单体特征，以期为区域强对流天气的临近预报提供一些参考依据。
２大尺度环流背景分析从２００７年７月２７日０８时、２０时８５０ｈＰａ到５００ｈＰａ天气图上可见（图略），呈狭长带状的西南风急流从湖北中部穿过。
５００ｈＰａ天气图上，２７日０８时，西太平洋副热带高压５８８ｄａｇｐｍ线控制鄂东地区，宜昌、武汉、安庆站的位势高度分别为５８３、５８６、５８９ｄａｇｐｍ；当天２０时，副热带高压中心稍微北抬，宜昌、武汉、安庆站的位势高度分别变为５８５、５８５、５９０ｄａｇｐｍ，此时宜昌与武汉之间已无位势高度差，而武汉与安庆之间位势高度差增大，说明副热带高压西侧强烈的西南气流诱发了中小尺度扰动，“０７．７”鄂东南强对流天气就发生在副热带高压外围西南急流右侧的武汉至安庆之间。
预报员竞赛-雷暴与强对流临近预报-黄金考点32
预报员竞赛-雷暴与强对流临近预报-黄金考点325.3 雷暴大风四十道填空题1.雷暴大风产生的四种方式：（下沉气流辐散）、（动量夹卷下传）、（阵风锋）、（上升气流区抽吸作用）。
2.下击暴流是指（雷暴内下沉气流底部）和（地面强辐散风），形成的大风称之为（下击暴流大风）。
3.通常将地面导致辐散气流的（雷暴内部下沉气流底部）和（地面强辐散风）一起称为下击暴流。
4.（阵风锋的快速推进）导致的雷暴大风称为阵风锋大风。
5.较强下沉气流的维持与（地面~500hPa温度递减率）有关，有利于下沉气流和环境之间保持（负温差），使下沉气流维持。
6.广泛共识的深厚湿对流内下沉气流产生的两个环境条件：1（对流层中层700~400hPa存在干层）；2（对流层中下层地面~500hPa的温度递减率相对较大），分别对应（夹卷）作用和（负温差）作用。
7.垂直扰动方程各项重要性排名，由大到小：（热浮力项）＞（水凝物的重力拖曳作用）＞（扰动气压的垂直梯度）＞（扰动压力浮力）。
8.垂直运动方程解释下沉气流和其地面出流的强迫机制中，（云和空气之间的夹卷作用）没有表达出来。
9.垂直运动方程各项意义：（扰动气压的垂直梯度）、（热浮力项）、（扰动压力的浮力项）和（云、雨、冰等水凝物的重力拖曳作用）。
10.下沉气流是（凝结物相变冷却）和（下沉绝热增温）之间竞争的结果。
11.对流层中层存在一个相对干的气层的作用是（干空气夹卷促进雨滴蒸发，下沉气流内温度降低到明显低于环境温度而产生向下的加速度）。
12.对流层中下层的环境温度直减率较大的作用是（有利于保持下沉气流在下沉增压增温过程中和环境之间的负温差，使下沉气流在下降过程中始终低于环境温度，保持向下的加速度）。
13.理论上DCAPE的下沉高度线应该选择（湿球温度0℃层），DCAPE（高）估下沉气流潜势。
14.移动的风暴，会存在动量下传的问题，动量下沉的两个来源是：1（移动风暴中雨滴或冰雹随风暴移动把动量带至地面），2（夹卷层空气夹卷进来代入地面动量）。
雷暴与强对流临近天气预报技术探讨
发生冰雹个例,将过 去 出 现 的 冰 雹 天 气 形 势 分 为 若
散场重叠的区域;高 空 急 流 与 低 空 急 流 汇 合 与 交 叉
干类型,总结凝练 各 类 型 预 报 指 标,依 据 高 空 形 势,
区;垂直风速切变大值区,都有利于冰雹天气发生。
配合对流层低层的 特 点,将 冰 雹 天 气 形 势 划 分 为 不
2022 年 6 月 10 日 16—17 时,强度为 19.
6 mm/h,虽
然降水强度不是很强,但伴随着降水全市大部分地区
强对流天气预报有一定影响。
均有雷电天气出现,在喀喇沁旗西南部地区出现了雷
或利用当日 08 时探空数据订正后使用,但由于各家
雷暴天气的触 发 机 制 主 要 通 过 分 析 天 气 系 统、
1 雷暴天气短时临近天气预报技术
雷暴多发于春 季 和 夏 季,其 发 生 基 本 原 因 是 大
意山脉的走向及风向风速,风速越大、风向越垂直于
气层内部结构不稳 定,在 云 和 地 面 之 间 出 现 放 电 现
动越强,所以要密切关注背风波引起的上升运动;局
象,且不同结构存在一定的电位差,导致该地区伴随
2.
3 雷达回波分析
2022 年 6 月 10 日 13 时 30 分 左 右,通 过 组 合
雷达判定有预期最大冰雹直径为 44 mm 的大冰雹,
出现分散弱回波,雷 达 回 波 呈 加 强 发 展 趋 势 并 逐 渐
较大可能出现了强 冰 雹,故 及 时 发 布 了 冰 雹 橙 色 预
向东移动。2022 年 6 月 10 日 15 时 左 右 位 于 喀 喇
2023 年 11 月
第 22 期 总第 536 期
雷暴及其强对流天气
（二）冷涡雷暴
1、北方冷涡雷暴：出现在我国东北和华北地区，由 于这些地区下半年为暖湿空气控制，冷涡一到，上 空降温，空气层结变得不稳定，就会产生雷暴。 特点： 常出现在我国东北和华北地区， 具有不稳定的天气， 出现时天气变化很突然，在短时间内可从晴朗无云 到雷声隆隆 有明显的日变化，一半多出现在午后或傍晚。
当飞机误入雷暴活动区内，轻者造成人及损伤， 重者机毁人亡。因此，雷暴是目前被世界航空 界和气象部门公认的严重威胁航空飞行安全的 天敌。 据统计，全球每年发生雷暴1600万次，平均每天 约发生4.4万次，每小时约发生1820次，所以每 一个飞行员都有可能遇到雷暴，特别是运输机 夏季飞行，差不多经常会遇到。 根据美国民航近年来因气象原因发生的飞行事故 分析统计，48起飞行事故中有23起与雷暴有关， 占事故总数的47.9% 据美国空军气象原因发生飞行事故分析统计，雷 暴原因占55—60%。这些统计数字也充分证明， 雷暴仍然是目前航空活动中严重危及飞行安全 的重要因素。
前些年，我国军民航都曾发生过飞机遭受雷暴击 伤和击毁的飞行事故。随着我国航空飞行事业的 快速发展，飞机遭遇雷暴危及飞行安全的几率也 明显增加。据中国国际航空公司机组反映，近几 年来，国航B—747航班在飞往美国和欧洲航线上， 都曾遭遇过雷电击伤飞机，好在机组处置及时果 断，才没有发生重大飞行事故。 飞机在暖季飞行，尤其是夏季飞行时，常会遇到 雷暴天气。对于从事航空飞行工作的人员来说， 了解雷暴的形成机制，清楚雷暴的危害，掌握雷 暴信息，采取有效措施，避开或飞越雷暴天气区， 确保飞行安全具有十分重要意义。
air mass CB
an air-mass CB is developing with the rise of temperature near the ground along the day. It occurs within a given unstable airmass and is not caused by the passage of a front
临近天气预报中强对流与雷暴情况技术研究
85航班内外INSIDE AND OUTSIDE THE FLIGHT中国航班CHINA FLIGHTS摘要：近年来随着极端天气的增多和社会经济的快速发展，人们对天气预报的需求也随之提高，与此同时对天气预报播报准确率的要求也越来越高，但是天气预报的准确率受环境等因素的影响较大，因此天气预报准确率的提高只是相对的，在同一区域在原来的基础上有可能提高。
近年来，随着科技的发展和人民生活水平的提高，为了更好的服务人民，气象信息技术也为了适应社会发展的需要，不断的改革，强对流天气临近预报技术一直以来都是国家和社会关注的重心，技术成熟才能够有效开展防灾减灾的工作。
从目前的发展来看，我国强对流天气临近预报技术还存在有很多可上升的空间，也正是因为这个原因，本文主要论述了目前国内外先进的临近天气预报的技术发展方面，以期参考。
关键词：雷暴；强对流天气；临近预报技术伴随着科学技术的发展，临近天气预报技术也在不断完善，在发展过程中，我国的天气预报也借鉴了国内外优秀的经验，在很短的时间里发展势头迅猛。
临近预报主要是利用雷达和卫星云图对短时间里发生明显变化的天气现象进行及时预报。
一直以来国家和社会都对气象服务工作予以重视，气象服务的质量极大地影响了农业和种植业的开展。
1临近天气预报现状分析从目前的发展来看，临近天气预报的分析主要是建立在雷达识别功能的基础之上，将风暴体作为主要的研究对象，对风暴体产生的数据进行全方位的分析，并就构建概念模型给数值预报技术产生的影响进行深入的剖析。
国内外学者在对临近天气预报技术进行研究时，做了很多相关努力和尝试。
在国内，主要在使用COTREC 算法时，比较成功，能够及时有效的预测出雷暴和强对流临近天气。
在国外，主要采取了TREC 算法，很多学者认为此种算法能够更加精准的预测雷暴和强对流天气。
还有一些学者在前人的基础上，提出了COTREC 算法，并且该算法在实践过程中有了较为广泛的应用。
目前，新研究出来的概念模型预报技术，需要对雷达监测到的各类数据、资料进行整合分析，并在此基础上建立模型，完善NCAR 系统，对临近天气进行精准预报。
强对流暴雨雷电天气应急预案
对受影响地区进行灾后恢复工作，包括清理现场、 修复受损设施等。
03
对本次应急响应进行总结评估，总结经验教训，完 善应急预案。
04
应急保障措施
物资保障
储备足够的应急物资
包括食品、水、医疗用品、照明设备 、防寒保暖物品等，以确保在紧急情
况下能够满足基本生活需求。
定期检查和更新物资
物资储备应定期检查和更新，确保其 质量和有效性。
交通保障
确保道路畅通
在暴雨雷电天气期间，确保道路畅通无阻，以便 救援人员和物资能够及时到达受灾地区。
限制车辆通行
在恶劣天气条件下，限制或禁止车辆通行，以保 障交通安全。
提供交通疏导
在交通拥堵或混乱时，提供交通疏导和管制，确 保交通秩序。
医疗保障
准备医疗物资
准备充足的医疗物资，如急救药品、医疗器械 等，以应对可能的伤病情况。
建立医疗救援队伍
建立专业的医疗救援队伍，以便在紧急情况下 迅速开展救援工作。
提供医疗转运服务
在必要时提供医疗转运服务，将伤病人员迅速送往医疗机构进行治疗。
05
应急预案的培训与演练
培训计划
培训目标
01
确保应急人员熟悉应急预案，掌握应对强对流暴雨雷电天气的
技能和知识。
培训内容
02
包括强对流暴雨雷电天气的特点、危害及应对措施，应急设备
预警机制
评估预警系统的准确性和及时性，确保提前 预警，减少灾害损失。
资源整合能力
评估预案中各部门、资源的协调和整合程度 ，确保高效应对。
救援能力
评估救援队伍的响应速度和专业能力，确保 迅速有效的救援。
评估方法
实战演练
通过模拟强对流、暴雨、雷电 天气进行实战演练，检验预案
雷暴形成条件与注意事项
浅谈雷暴形成条件与注意事项雷暴是一种灾害性天气，强烈雷暴的发生，常伴随大风、大雨或冰雹等强对流天气出现，有时人畜还受直接雷击造成伤亡现象，或引起火灾、或使建筑物倒塌，感应雷还能致电子设备损坏，给人类带来灾害。
因此，准确的雷暴资料对天气预报的分析和工业、农业、计算机网络等都具有非常重要的作用。
一、雷暴的形成条件形成雷暴的积雨云发展旺盛，云的上部常有冰晶。
冰晶的凇附、水滴的破碎以及空气对流等过程，使云中产生电荷。
云中电荷的分布很复杂，但总的说来，云的上部以正电荷为主，云的中、下部以负电荷为主，云的下部前方的强烈上升气流中还有一范围小的正电区。
因此，云的上、下之间形成一个电位差，当电位差大到一定程度后，就产生放电，这就是平常所见得闪电现象，放电过程中，闪道中的温度骤增，使空气体积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣。
当云层很低时，有时可形成云地间放电，这就是雷击。
因此，雷暴是大气不稳定状况的产物，是积雨云及其伴生的各种强烈天气的总称。
雷暴的持续时间一般较短，单个雷暴的生命史一般不超过2小时。
雷暴是大气中的放电现象，一般伴有阵雨，有时还会出现局部的大风、冰雹等强对流天气。
强雷暴天气出现有时还带来灾害，如雷击危及人身安全，家用电器、计算机机房直接遭雷击或感应雷的影响而损坏，有时还引起火灾等。
雷电是一种大气中放电现象，产生于积雨中，积雨云在形成过程中，某些云团带正电荷，某些云团带负电荷。
它们对大地的静电感应，使地面或建(构)筑物表面产生异性电荷，当电荷积聚到一定程度时，不同电荷云团之间，或云与大地之间的电场强度可以击穿空气(一般为25－30kv／cm)，开始游离放电，我们称之为“先导放电”。
云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的，当到达地面时(地面上的建筑物，架空输电线等)，便会产生由地面向云团的逆导主放电。
在主放电阶段里，由于异性电荷的剧烈中和，会出现很大的雷电流(一般为几十千安至几百千安)，并随之发生强烈的闪电和巨响，这就形成雷电。