强对流天气中尺度分析-龙利民 共66页
强对流参数说明
强对流潜势预报系统各个参数说明（1）沙氏指数SI反映大气稳定状况的一个指数。
它定义为850hPa等压面上的湿空气团沿干绝热线上升，到达凝结高度后再沿湿绝热线上升至500hPa时所具有的气团温度Ts850与500hPa等压面上的环境温度T500的差值。
当SI<0时，大气层结不稳定，且负值越大，不稳定程度越大，反之，则表示气层是稳定的。
SI= T500- Ts850根据国外资料，SI与对流性天气有以下关系：SI〉-3°C发生雷暴的可能性很小或没有；0°C< SI<3°C有发生阵雨的可能性；-3°C< SI<0°C有发生雷暴的可能性；-6°C< SI<-3°C有发生强雷暴的可能性；SI<-6°C有发生严重对流天气（如龙卷风）的危险；（2）抬升指数LI气块从低层900m高度沿干绝热线上升，到达凝结高度后再沿湿绝热线上升至500hPa时所具有的温度Ts与500hPa等压面上的环境温度T500的差值。
当LI<0时，大气层结不稳定，且负值越大，不稳定程度越大，反之，则表示气层是稳定的。
LI=T500-Ts（3）有利抬升指数BLI把700hPa以下的大气按50hPa间隔分层，并将各层中间高度处上的各点分别按干绝热线上升到各自的凝结高度，然后分别按湿绝热线抬升到500hPa，得到各点不同的抬升指数，其中的负值最大者即为最有利抬升指数。
BLI<0时，大气层结不稳定，且负值越大，不稳定程度越大。
（4） K指数K指数的定义为：K=（T850-T500）+Td850-（T-Td）700其中T与Td分别表示温度与露点温度；下表500、700、850分别表示500、700与850hPa。
K指数计算式中第一项表示温度直减率，第二项表示低层水汽条件，第三项表示中层饱和程度。
因此K指数可以反映大气的层结稳定情况。
强对流天气中尺度分析-龙利民
中尺度强对流系统及其降水特征分析 中尺度强对流天气与暴雨预报的比较分析
气团
——主要指温度和湿度水平分布比较均匀的大 范围的空气团。在同一气团中，各地气象要 素的垂直分布(稳定度)几乎相同，天气现象 也大致一样。
其水平尺度可达几千km，垂直范围可达几km 到几十km，常常从地面伸展到对流层顶。
➢大气潜在不稳定差异 强对流是在中低层有较强的潜在不稳定条件下发生的；暴雨是在较弱潜 在不稳定条件下发生。
➢水汽垂直分布差异 强对流的发生要求湿层浅，上干下湿；暴雨要求湿层厚，上下都潮湿。
➢垂直切变差异 强对流要求垂直切变大，一般3-6×10-3s-1；暴雨要求垂直切变小，一
般1.3×10-3s-1。
➢ 锋的分类
冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋
✓ 冷锋 锋面在移动过程中，冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧移动。
✓ 暖锋 锋面在移动过程中，暖气团起主导作用，推动锋面向冷气团一侧移动。 暖锋多在东北和长江中下游活动，大多与冷锋联结在一起。
✓ 准静止锋 当冷暖气团势力相当，锋面移动很少。实际工作中一般在6小时内，锋 面位置无大变化的锋定为准静止锋。
流同样能够起到与低空急流相同强度的热力、动力作用而与中尺度低空急流可能 存在本质上的差异：
✓ 尺度不同
✓ 垂直结构不同(天气尺度低空急流与高空急流通过次级 环流形成藕合关系，目前没有发现中尺度急流存在这种 藕合关系)
✓ 形成机理不同：
---- 中尺度低空(或边界层)急流可能与局地水平温度梯度的 剧烈变化有关---例如地形热力不均匀、海陆强烈温差、 局地对流性强降水等等---常与局地强降水相伴随
中尺度强对流天气与暴雨预报的比较 分析
暴雨是由中尺度系统造成的
中尺度天气图分析技术规范(参考Word)
中尺度天气图分析技术规范分析高度：925hpa分析项目技术要求分析方式分析目的分析符号风低空急流当有2个以上连续测站风速超过12 m/s时，沿12m/s以上大风区的几何中心分析低空急流轴，并在急流轴上标注最大风速值。
人工分析判断低层的辐合区；综合湿度分析判断水汽输送条件；综合其它层的风场分析判断垂直风切变条件灰色显著流线当风速未达到低空急流的标准，但有风速明显比周围大的最大风带出现，且位于干湿气流区之间，或者位于切变线、靠近急流轴的位置时，分析显著流线，并在流线上标注最大风速值。
人工分析低空急流和辐合区的辅助分析灰色切变线（辐合线）当风场具有明显的风向切变时，沿风的交角最大（风向改变最大）的位置分析切变线。
当风场具有明显的风速辐合时，沿最大风速的前端分析辐合线。
人工分析判断低层的辐合区灰色温度等温度线以0℃为基准，每隔2℃分析等温线，如-2℃，0℃，2℃等。
在客观分析基础上进行人工订正确定温度脊红色温度中心分别标注暖、冷中心。
在客观分析基础上进行人工订正确定温度脊暖中心N，红色，冷中心L，蓝色温度脊从暖中心出发，沿等温度线曲率最大处分析温度脊。
人工分析判断低层增暖引起的不稳定；综合低空急流及其显著流线分析判断暖平流红色湿度等露点温度以0℃为基准，每隔2℃分析等露点温度线，如10℃，12℃，14℃等。
在客观分析基础上进行人工订正确定干线和湿区绿色等比湿线4-9月每隔2 g/kg分析等比湿线；其它月每隔 1 g/kg分析等比湿线。
在客观分析基础上进行人工订正确定干线和湿区绿色干线（露点锋）当相邻两站的露点温度相差10℃以上时，沿湿度梯度最大处分析干线（露点锋）。
人工分析判断水平干湿分布不均匀引起的大气不稳定。
当有显著流线自干线（露点锋）的干区一侧吹向湿区时，强对流天气易发生灰色等温度露点差线以1 ℃为基准，每隔2 ℃分析等温度露点差线，如1 ℃，3 ℃，5 ℃在客观分析基础上进行人工订正确定湿舌绿色湿舌当温度露点差（T-Td）小于或等于5℃, 或相对湿度（RH）超过70%时，分析湿舌人工分析判断低层的显著湿区；综合低空急流和显著流线判断水汽输送条件绿色850hpa风低空急流当有2个以上连续测站风速超过12 m/s时，沿12m/s以上大风区的几何中心分析低空急流轴，并在急流轴上标注最大风速值。
西藏拉萨市一次强对流天气过程中尺度及预报失误分析
农业灾害研究2020，10（6）：93-96，102西藏拉萨市一次强对流天气过程中尺度及预报失误分析奚 凤，代华光，余燕群，卓 玛，丹增诺布，旦增冉珍西藏自治区气象局气象台，西藏拉萨 850000摘要 利用常规气象观测资料、区域自动站资料、FY—4卫星云图资料、拉萨多普勒雷达资料，对2020年7月9日20∶00发生在拉萨及其周边的异地强对流天气的环流背景、动力和热力条件、中尺度系统和雷达特征进行了分析，并进行数值预报检验以及预报失误原因分析。
结果表明：（1）夏季预报中，需要多考虑较有利的大尺度环流背景下激发的中小尺度系统的发生发展；（2）此次拉萨强降水为高空槽东移过程中携带的冷空气与低纬度低压前的西南暖湿气流在拉萨上空交绥的过程中激发了中尺度对流系统，中尺度对流系统的强度和移动路径以及地面辐合线是预报此次强降水、局部大雨落区的关键因素；（3）数值预报产品虽已成为天气预报日常业务中的重要参考资料，但西藏强降水多是由中小尺度系统以及地形因素引起的，因此预报能力有较大误差；（4）多普勒雷达组合反射率以及卫星云图的发展变化对西藏短时强降水系统的发生发展提供重要参考；（5）对于强降水的预报，数值预报很难报出落区和量级；（6）低空强烈的水汽辐合是暴雨发生的主要原因，暴雨发生前的不稳定能量为暴雨的发生提供有利的热力条件。
拉萨位于高原东坡（河谷地带），有地形的阻挡和加热作用，是大气不稳定能量聚集地。
关键词 青藏高原；强对流；不稳定能量；预报失误；位涡中图分类号：P458.2；P412.25 文章标识码：A 文章编号：2095–3305(2020)06–093–04DOI:10.19383/ki.nyzhyj.2020.06.043青藏高原地区的环境变化对高原以及周边其他地区人类的生存环境和经济发展可产生非常重要的影响。
许多学者从气候特征、大尺度环流分类、物理量诊断和数值模拟等方面对青藏高原边缘地区发生的暴雨做了大量的研究工作，为提高暴雨的预报水平打下了坚实的基础[1~18]。
2017年4月广西北部一次强对流天气中尺度分析
2017年4月广西北部一次强对流天气中尺度分析
陆秋霖;黄荣;农孟松;翟丽萍;刘日胜
【期刊名称】《气象研究与应用》
【年(卷),期】2017(038)002
【摘要】利用常规探测资料、多普勒天气雷达资料等对2017年4月20-21日发生在广西北部的一次强对流天气进行中尺度分析,对其雷达特征及强对流形成的原因进行分析和研究.结果表明:此次强对流天气是受南支槽、切变线和地面冷空气的共同影响产生的,存在上干冷、下暖湿的不稳定层结,地面辐合线配合西南气流的加强触发不稳定能量,在雷达图像上有中层径向辐合、“列车效应”等信息,对强对流监测有较好的指示意义.
【总页数】4页(P18-21)
【作者】陆秋霖;黄荣;农孟松;翟丽萍;刘日胜
【作者单位】玉林市气象局,玉林,537000;广西区气象台,南宁,530022;广西区气象台,南宁,530022;广西区气象台,南宁,530022;广西区气象台,南宁,530022
【正文语种】中文
【中图分类】P458.2
【相关文献】
1.影响湖南的一次强对流天气的中尺度分析 [J], 曾欣;胡夏初;汪洪;朱劲
2.一次强对流天气的中尺度分析 [J], 叶爱芬
3.深圳一次强对流天气的中尺度分析 [J], 孙晓铃
4.青藏高原东侧边坡地区一次强对流天气过程中尺度分析 [J], 万占鑫; 肖万有; 乔戈; 任桂萍; 马宁
5.河南省一次致灾强对流天气的中尺度分析 [J], 王金兰;陈红霞;段中夏;乔雨
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中国短时强对流天气的若干环境参数特征分析
中国短时强对流天气的若干环境参数特征分析中国短时强对流天气的若干环境参数特征分析摘要：短时强对流天气是一类突发剧烈的天气现象，对人类活动和社会经济带来严重影响。
通过对中国短时强对流天气的若干环境参数进行分析，可以更好地理解其形成机制和发展规律，并为天气预警和防灾减灾工作提供科学依据。
本文通过对中国短时强对流天气的环境参数特征进行分析，发现了其在华东地区的常见特征，并探讨了其与环流系统和地形的关系。
关键词：短时强对流天气；环境参数；特征分析；华东地区；环流系统；地形一、引言短时强对流天气是气象灾害中的重要组成部分，以其突发性、剧烈性、短时性和局地性等特点，给人类社会活动和经济发展带来了巨大的不利影响。
因此，对短时强对流天气的形成机制和发展规律进行深入研究，可以为天气预警和防灾减灾提供重要依据。
二、方法和数据本文以中国短时强对流天气的环境参数为研究对象，通过获取和分析大量的气象观测数据和模拟数据，揭示其特征和影响因素。
具体的环境参数包括：温度、温度递减率、湿度、湿度递减率、风速、风向、气压等。
三、短时强对流天气的环境参数特征1. 温度特征短时强对流天气的温度特征表现为：低层温度相对较高，上升运动引起的对流开展最为活跃，暖湿气流垂直运动，利于云团的产生和发展。
2. 湿度特征在短时强对流天气过程中，湿度是影响其形成和发展的重要因素。
湿度特征表现为：较高的湿度与稳定层和不稳定层的结合，以及较大的湿度递减率，有利于对流云团的发展。
3. 风速和风向特征短时强对流天气的风速和风向特征表现为：较高的风速和明显的风速递减率，以及风向的变化。
这些特征往往与局地地形和环流系统有关。
四、环流系统和地形对短时强对流天气影响的分析短时强对流天气的形成离不开环流系统和地形的影响。
例如，在华东地区，常常出现夏季大陆性高压和海洋性低压相互作用的强对流天气过程。
此外，地形的起伏和山脉的屏障作用也会导致短时强对流天气的发生和变化。
五、结论与展望通过本文对中国短时强对流天气的若干环境参数特征的分析，可以得出以下结论：1. 短时强对流天气的温度、湿度、风速和风向等环境参数特征对其形成和发展具有重要影响。
中尺度天气分析技术在强对流天气预报中的应用2
空间构建
以08时54511探空构建 11时54513,54514,54516的探空
大风（风速?17m/s）区，
内容提要
引言
中尺度天气的天气图分析技术 中尺度天气的客观分析技术 中尺度分析技术的业务应用 展望
发展基于“配料法”的客观物理量诊断 产品
利用“配料法”的思路，通过动力热力特征物理量 的诊断，
分析中尺度对流系统发生发展的几个基本条件
■ 水汽（RH PWAT等 ） CAPE CIN等) ■ 抬升 (FG等) 1KM 3KM等) ■ 不稳定 ( LI KI ■ 垂直风切变 (SHR_0SHR_0-
2010年3月5日
08时实况物理量诊断
NWP预报11-23时物理量演变 CAPE： PWAT:阴影 BLI:
强对流实况
24h强对流天气 11/09/08:00_11/10_08:00 强降水（园点） 20mm/h:兰色 30mm/h:橙色 50mm/h:红色
2009年11月9日
RUC_GRAPE
2009年6月14日08时 实况中尺度天气图分析-地面、925hPa
2009年6月14日08时 实况中尺度天气图分析-综合
2009年6月14日 天气实况与分析综合图
2009年6月14日 天气实况和地面辐合线演变-华东
图 6 2009 年 7 月 23 日 20 时地面天气图 Fig.6 Surface chart at 2000 LST 23 July 2009 等露点温度线， 显著升压线， 冷锋， 冰雹区， ?20mm） 。 暖锋， 雷暴区， 等温度线， 显著流线， 过去 6h 冷锋， 显著降压线， 辐合线， 过去 6h 暖锋， 短时强降水区（1h 降水
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关于强对流天气预报的信息化分析
关于强对流天气预报的信息化分析摘要近几年，灾害性天气变得愈来愈频繁，愈来愈剧烈，对我国工农业生产和人民生活造成很大不利影响。
作为天气预报的重要组成部分之一，强对流天气是较为复杂、难以预测且影响广泛的恶劣天气，到达地面常常伴随雷电、大风、短时强降水等灾害性天气，造成严重的气象灾害。
因此，我国的气象工作者还要针对这方面的问题，加强研究，提高自身的业务能力，明确强对流天气发生前的机制，并掌握预报工作的要点，提高强对流天气分析和预报能力。
关键词强对流；天气预报；几点思考前言强对流天气是发生在对流云系或单体对流云块中，在气象上属于中小尺度天气系统。
这种天气的水平尺度一般小于200公里，有的仅有几公里。
这种天气破坏力很强，它是气象灾害中历时短、天气剧烈、破坏性强的灾害性天气。
1 强对流天气的特点强对流天气是气象学上所指的发生突然、移动迅速、天气剧烈、破坏力极大的灾害性天气，主要有雷雨大风、冰雹、龙卷风、局部强降雨等。
强对流天气发生于中小尺度天气系统，空间尺度小，一般水平范围大约在十几公里至二三百公里，有的水平范围只有几十米至十几公里。
其生命史短暂并带有明显的突发性，约为一小时至十几小时，较短的仅有几分钟至一小时。
强对流天气来临时，经常伴随着电闪雷鸣、风大雨急等恶劣天气，致使房屋倒毁，庄稼树木受到摧残，电信交通受损，甚至造成人员伤亡等[1]。
2 关于强对流天气预报方法2.1 配料法为主的强对流潜势预报方法在强对流预报中，引入对强对流形成关键物理因子的诊断分析，优于常用的天气分型方法，如在实际预报中，实际天气形势与典型天气型不一致时仍可能出现强对流，这是因为天气形势的演变只是为强对流的形成提供大尺度的背景，而强对流是否发生取决于其形成的内在物理机制。
陶诗言先生将这种基于暴雨等强对流天气物理机制认识基础上，通过分析关键物理因子互相配合和演变过程的预报方法形象概括总结为“配料法”。
2.2 T-lnP图分析T-lnP图对于强對流天气的分析具有良好的指示意义，一般K指数大于35℃，层结就相当不稳定。
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高、低空急流的作用
• 低空急流在暴雨过程中发挥了非常重要的作用，但不是暴雨 发生的必要条件 低空急流在暴雨过程的主要作用体现在——
水汽输送作用 造成热力不稳定增长(低空暖、湿平流)---热力不稳定的增长，
有利于对流的发生 急流顶端强烈的水平辐合运动，造成水汽辐合和上升运动---
低空急流轴高度越低，这种上升动力作用越强 低空急流造成低空垂直切变增强---有利于对流的发展与维持 • 在某些特定环境下，一支远没有达到低空急流强度的显著气
高空急流—通常定义为200hPa风速达到30m/s以上
区域。急流区中，水平风速很大，尤其以急流轴 处为最大；风的水平切变和垂直切变也很强；顺着 急流中气流的方向，在急流轴的右侧为反气旋式切 变，左侧为气旋式切变。 高空急流作用——抽风、通风
急流与暴雨的关系
黄淮流域持续性暴雨时期， 高空急流对暴雨作用的示意图
风场特征 一般情况下，锋面附近气流是辐合的，地面锋线也是气流 的辐合线。
湿度场特征 锋面附近露点温度差异比温度差异显著。
锋面天气
冷锋——抬升、锋面坡度大、 雨带窄位于锋后
暖锋——爬升、锋面坡度小、 雨带宽位于锋前
锋面两侧地面风向变化
冷锋——西北风转西南风 暖锋——东南风转西南风
穿过锋面的垂直廓线
基本概念
中尺度强对流系统及其降水特征分析 中尺度强对流天气与暴雨预报的比较分析
气团
——主要指温度和湿度水平分布比较均匀的大 范围的空气团。在同一气团中，各地气象要 素的垂直分布(稳定度)几乎相同，天气现象 也大致一样。
其水平尺度可达几千km，垂直范围可达几km 到几十km，常常从地面伸展到对流层顶。
根据等压面上高空冷暖平流的性质可以确定锋的类型。 一般来讲，等压面上锋区内有冷平流，则地面所对应为 冷锋；有暖平流则地面对应是暖锋。若无平流或弱的冷 暖平流，而地面锋区在24小时内又移动很少，则可定为 静止锋。
气压场特征 锋区处于低压槽中。
变压场特征 对于冷暖锋来说皆有锋前的变压代数值小于锋后的变压代 数值。静止锋两侧的变压相差很小。
——在急流轴的左前方形成正涡度区，产生辐合上升运动；
——急流轴上的南风脉动可以触发其下游暴雨的产生；
——不仅给暴雨区输送水汽，同时还提供了暴雨产生的热力和 动力条件，甚至在暴雨的生成和触发机制方面都起着不可 忽视的作用；
——对大雨形成的水汽条件来说，西南气流是很重要的，其位 置和活动与副热带高压的季节位置及短期进退很有关系。
气团的分类 地理分类法
北极气团、热带气团、赤道气团等 热力分类法
根据气团温度与气团所经过的下垫面温度 对比来划分。 暖气团 冷气团
我国境内出现的气团多为变性气团
我国冬、夏气团
天气系统
——指具有一定的温度、气压或风等气象要素空间结 构特征的大气运动系统，是大气中引起天气变化的 各种尺度的系统。一般多指温压场和风场中的一些 系统，如大气长波、气旋、反气旋、锋面、台风、 龙卷等；以空间气压分布为特征组成高压、低压、 高压脊、低压槽。
强对流天气中尺度分析 （一）
武汉中心气象台 龙利民 2019.10.23 上午
教学内容：
强对流天气的构成要素 中尺度分析 强对流天气分析的基本步骤和流程
教学要求：
熟练掌握强对流天气的构成要素 理解强对流天气预报的两种基本方法： ——传统的流型辨识方法和配料法 掌握强对流天气分析的基本步骤和流程
主要内容
流同样能够起到与低空急流相同强度的热力、动力作用而造 成暴雨
• 天气尺度低空急流或超低空急流与中尺度低空急流可能 存在本质上的差异：
锋的分类
冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋
冷锋 锋面在移动过程中，冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧移动。
暖锋 锋面在移动过程中，暖气团起主导作用，推动锋面向冷气团一侧移动。 暖锋多在东北和长江中下游活动，大多与冷锋联结在一起。
准静止锋 当冷暖气团势力相当，锋面移动很少。实际工作中一般在6小时内，锋 面位置无大变化的锋定为准静止锋。
关注
低空急流轴上： 中尺度扰动——风的切变； 风的脉动——风速突然增大，下游发生强降水
中(间)尺度急流： 大尺度急流带中的强风速中心， 日变化不明显，是暴雨和强对流 的结果。
注意大尺度急流带附近个别站的大风。
地面气压下降，低空急流核经过。源自 低空急流对暴雨发生发展的作用
——输送低层暖湿气流，并使形成对流性不稳定层结的区域；
温度廓线——逆温 风廓线——暖锋东南转西风， 风向随高度顺时针转变(反气旋 式，暖平流)；冷锋西北风转西 南风，风向随高度逆时针向转 变(气旋式，冷平流)
急流
急流的一般概念：急流是一个在水平方向和垂直 方向风速切变都很大的强风带区。
低空急流—即对流层低层的急流。其中一部分和暴雨、
飑线、龙卷等强对流天气有联系。急流轴附 近风速的水平切变和垂直切变很大。黄河流 域到华南850、700hPa雨季常出现。通常是 500hPa短波槽、西太平洋副热带高压脊以及 低层东伸的西南倒槽等系统共同作用的结果。 目前国内定义850hPa风速达到12m/s或以上的 区域算作急流区。 离地面600～800m的强西南风带。
锢囚锋 暖气团、较冷气团和更冷气团(三种性质不同的气团)相遇时先构成两个 锋面，然后其中一个锋面追上另一个锋面，即形成锢囚。
锋面附近气象要素场特征
温度场特征 锋区内温度水平梯度远比其两侧气团中大。等压面上等 温线相对密集，锋区走向与地面锋线基本平行。等压面 上等温线越密集，水平温度梯度越大，锋区越强。
大 气 科 学 辞 典
干线
——水平方向的湿度不连续线。 穿过干线，地面强水平露点梯度可达5℃/km 以上； 干线的一侧是暖而干(湿)的空气，另一侧是 暖(冷)而湿(干)的空气；
干线附近是强对流天气最容易发生的地区！
锋
——天气图上温度梯度大而窄的区域，如果它又随高 度向冷区倾斜，这样的等温线密集带通常称为锋区 。所谓锋区，就是密度不同的两个气团之间的过渡 区。少数情况下也可表现为温度差异很小，而水汽 含量差异特别大。