1 中小尺度天气
中小尺度天气系统资料
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2）结构特点 ――有如同“象鼻子”一样的漏斗状云柱自对流云底盘旋而下 ――有时成对出现，一个是气旋式的，另一个是反气旋式的， 气旋式龙卷较为常见。 3）产生条件 ――强的层结不稳定性，因此产生龙卷的雷暴云比别的雷暴云 更高、更强。 4）出现时间 ――主要出现在春、夏季，陆地上以下午到傍晚的机会居 多，海上一般出现在清晨6h前后。 5）发生地区 ――墨西哥湾、地中海和孟加拉湾上空，水龙卷出现最频 繁。我国南海西沙群岛一带，一年四季均可出现，尤 以8、9月为最多。美国是龙卷出现最多的国家。
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一、雷暴（Thunderstorm） 1、概述 1）定义 ――积雨云中发生的激烈放电、雷鸣现象，一般伴有阵 雨，所以常与雷雨通称。 产生雷暴的积雨云叫做雷暴云或雷暴单体，是小尺度天 气系统。多个雷暴单体成群成带地聚集在一起，叫做雷 暴群或雷暴带（又称多单体雷暴）。 普通雷暴――伴有阵雨的雷暴。 强雷暴――伴有暴雨、阵性大风、冰雹、龙卷等强对流 天气的雷暴，也叫“强风暴”。包括飑线、 多单体风暴和超级单体风暴。 2）活动地区 低纬多于中纬，中纬多于高纬； 山地多于平原，内陆多于海洋。 3）季节性：夏季出现较多，冬季几乎绝迹。
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2、一般特征 ――水平范围很小； ――持续时间很短； ――移动路径多为直线，漏斗状云柱的倾斜方向，通常 指示龙卷移动的方向； ――中心气压极低，可低至400hPa以下，甚至达到200hPa。 ――风力大，最大可达100～200m/s，风速自中心向外增 大，在距中心数十米的区域达到最大，再往外，风速 便迅速减小。 ――破坏力巨大。
航海技术专业《第14章锋面气旋与中小尺度天气系》
第十四章锋面气旋与中小尺度天气系统形成和活动于中高纬度的气旋大都和锋面相结合，称为锋面气旋。
开展强盛的锋面气旋可带来强烈的降水、雷暴、大风等恶劣天气，在海上可造成大范围的大浪区域，是重要的海上风暴系统。
§锋面气旋概况一气旋与反气旋概述大气中存在着各种大型的旋涡运动，其中水平尺度在几百到几千公里以上的大型空气旋涡称为气旋和反气旋。
气旋和反气旋是常见的天气系统，它们的活动对上下纬度之间的热量交换和各地的天气变化有很大的影响。
1气旋和反气旋的特征气旋是中心气压比四周低的水平旋涡。
在北半球，气旋区域内空气作逆时针方向流动，在南半球那么相反；反气旋是中心气压高四周气压低的水平旋涡。
在北半球，反气旋区域内的空气作顺时针方向流动，在南半球那么相反。
气旋和反气旋一般也称低压和高压。
在低层大气里，特别是在近地面附近，风向与等压线斜交，所以气旋在北半球是一个按逆时针方向旋转向中心聚集的气流系统；在南半球是按顺时针方向旋转向中心聚集的气流系统。
由于气流从四面八方在气旋中心相汇，必然产生上升运动，气流升至高空又向四周流出，这样才能保证低层大气不断地从四周向中心流入，气旋才能存在和开展。
所以气旋的存在和开展必须有一个由水平运动和垂直运动所组成的环流系统。
因为在气旋中心是垂直上升气流，如果大气中水汽含量较大，就容易产生云雨天气。
所以每当低气压〔或气旋〕移到本区时，云量就会增多，甚至出现阴天、降雨的天气。
在低层大气里，特别是在近地面附近，因为反气旋的气流是由中心旋转向外流动。
所以，在反气旋中心必然有下沉气流，以补充向四周外流的空气。
否那么，反气旋就不能存在和开展。
所以反气旋的存在和开展必须具备一个垂直运动与水平运动紧密结合的完整的环流系统。
由于在反气旋中心是下沉气流，不利于云雨的形成。
所以，在反气旋控制下的天气一般是晴朗无云。
假设是在夏季，那么天气炎热而枯燥。
如果反气旋长期稳定少动，那么常出现旱灾。
我国长江流域的伏旱，就是在副热带反气旋长期控制下造成的。
天气预报技术竞赛试题--甘南州
天气预报技术竞赛试题（甘南州气象局）一、单项选择1.中尺度天气系统可分为三个等级：中－α、中－β、中－γ，它们对应的水平尺度分别为：（ B ）。
A:100～1000km、10～100km、1～10kmB:200～2000km、20～200km、2～20kmC:300～1000km、30～300km、3～30kmD:200～1000km、20～200km、2～20km2.雹暴是一种强烈的对流运动，它的产生首先要求位势不稳定能量的积累。
理论和实践均表明（ C ）对冰雹在积雨云中的形成、增长及其落地前的融化等一系列的物理过程有密切关系。
A:稳定度B:冷暖气团C:环境温、湿层结3.大范围雹暴发生前6-12小时，（ A ）已在降雹区上游存在。
降雹区低空的逆温（干暖盖）使不稳定能量积累，以便系统到达时不稳定能量爆发式释放。
A:大气潜在不稳定能量B:水平风的垂直切变C:低空急流4.影响气层稳定度的因子主要包括（ C ）。
A:地形的抬升作用B:湍流作用C:整层气层的抬升和下沉、高空的冷暖平流、垂直混合等15.当气旋中心气压随时间降低时，气旋会（ C ）。
A:减弱或发展B:加深或发展C:减弱或消亡6.预计未来72小时内有6-7级大风，最低气温下降8℃以上，最低气温≤4℃。
应当发布（ A ）。
A:大风降温消息B:大风寒潮消息C:大风寒潮预警7.大气运动受（ A ）等基本物理定律所支配。
A:质量守恒，动量守恒，能量守恒B:地转风规律，梯度风规律，热成风规律，绝对涡度守恒和位涡守恒规律C:地转风规律，梯度风规律，绝对涡度守恒和位涡守恒规律8.在温度对数压力图上，锋面逆温的特点是逆温层上界面湿度（ A ）下界面湿度。
A:大于B:小于C:等于9.临近预报降水量预报以mm为单位，降雨跨度不大于，降雪跨度不大于1mm；大风预报应同时给出风力和风速，风力跨度不大于。
（ A ）A:5mm，1级B:1mm，2级C:10mm，1～2级10.副热带高压是一个行星尺度的高压，它是一个（ B ）。
中小尺度天气动力学课件 第1章+中尺度数值模拟-绪论
中尺度数值模拟—第一章
α中尺度 β中尺度
突发性强对流天气演变机 理和监测预报技术研究
γ中尺度
1.1中尺度天气及重要性
乳山个例 12小时 时段强降 水预报图
中尺度数值模拟—第一章
北京
山东 半岛
南京
基于15km粗网格数值模式
“今天下午，本市局部 地区有时有雷阵雨”
设置专门的中尺度观测网 。如美国在1966年就设置了中尺度观测 网，高空站距28km，每隔1.5h或3h施放一次探空仪，地面站距20-30km。 日本、瑞典、英国、法国、加拿大等国家也建立了试验监测网。
我国也分别在京津冀、长江三角洲、武汉和珠江三角洲四个地区 建立起中尺度监测网，设置了一定数量的自动地面站。
CISP （英国，2007）
TOMACS （日本，2010-2013）
1.1中尺度天气及重要性
中尺度数值模拟—第一章
美国国家天气局强天气预报研究计划（WoF)
观测雷达回波
观测
高分辨率(1km)实时试验预报
预报
1.1中尺度天气及重要性
三个国家重点基础研究发 展计划“973”项目
我国重大天气灾害的形成 机制和预测理论研究
需要定时、定点、定量
1.1中尺度天气及重要性
研究方法
中尺度数值模拟—第一章
新的探测工具的使用和加密观测 野外观测实验 中小尺度天气分析 模式的发展及应用 动力学研究
1.1中尺度天气及重要性
中尺度数值模拟—第一章
新的探测工具的使用和加密观测：
雷达、卫星、新型飞机、大气风廓线仪 ，另外也利用声雷达、激 光雷达、微波辐射仪、灵敏微压计、天电观测等 。
中尺度数值模拟—第一章
《中小尺度天气动力学》复习资料
中小尺度天气动力学Char1 中尺度天气系统的特征1、中尺度：时间尺度和空间尺度比常规探空网小，但比积云单体的生命周期及空间尺度大得多的一种尺度。
即水平尺度为几十千米到几百千米，时间尺度由几小时到十几小时。
2、尺度分类的动力学标准可利用罗斯贝数(Lf U R 00=惯性力/柯氏力) 和弗劳德数()/(/2ρρ∆=gL U F r 惯性力/浮3、简述Orlanski 分类法对中尺度的分类Meso ：α中尺度200~2000km ；β中尺度20~200km ；γ中尺度2~20km 。
4、中尺度大气运动的基本特征①空间尺度小，生命期短 ②气象要素梯度大 ③非地转平衡和非静力平衡及强的垂直运动 ④小概率和频谱宽、大振幅事件5、地转偏向力和浮力的作用（1）大尺度运动中，地转偏向力相对重要，浮力可以略去；（2）积云对流运动中，浮力相对重要，地转偏向力可以忽略；（3）中尺度运动中，地转偏向力和浮力都需要考虑。
Char3 自由大气非对流性中尺度环流1、重力波定义：重力波是因静力稳定大气受到扰动而产生的惯性振荡的传播，属于横波（质点扰动方向与波的传播方向垂直）。
分类：（1）重力外波——由外部条件作用下存在的重力波；（2）重力内波——当外部条件被限制时，存在于流体内部的重力波 ；（3）惯性重力内波——考虑地球自转的影响。
2、可产生重力波的系统：暖平流导致气体膨胀使质点位移产生重力波；锋面抬升、大气中的辐合辐散场、背风波、风速的垂直切变、高低空急流的质量调整等3、重力波产生的天气条件：①稳定层（或逆温层） ②具有明显的风速垂直风切变 ③通常而言，Ri<0.5，Ri 越小重力波振幅越大4、重力波的作用①可触发对流 ②可引起晴空湍流(CAT)③高低空能量传输 ④不同尺度之间能量交换5、重力波的特点①气压场与涡度场同位相，高压中心与气旋涡度中心重合，反气旋涡度中心与低压中心重合； ②涡度与散度中心位相差π/2，气压场与散度场也相差π/2；③垂直运动与散度同位相（上升运动区→辐合区，下沉运动区→辐散区）④上升运动区一般为降水区。
天气预报 中尺度分析new
对流的基本要素
• 湿度条件（水汽条件）
• 静力稳定度（不稳定条件）
• 触发条件（抬升条件）
√基本要素
• 湿度条件（水汽条件） • 静力稳定度（不稳定条件） • 触发条件（抬升条件）
√
触发条件
通常为多种触发机制共同造成
• 天气系统：锋面、低涡、低槽、切变线等 • 边界层辐合线： ——地面要素的不连续线：风向or风速（地面辐合 线）、温度（锋面、地表加热不均匀、城市热导 等）、湿度（露点锋∕干线、湿地和植被区）
——雷暴出流边界 ——海风锋 ——地形辐合线等
地形触发—山区多雷暴
10m/s的地面风产生1m/s的上升运动，若持续1个小时，则上升运动将达到3km高度
例：地形辐合线+雷暴出流边界
2012年8月8日过程分析（金晓青）
13时
13时
14时
15时
16时
例：非锋斜压带+出流边界
20130625（张南、张迎新）
• 分析中低层流场，判断有利于触发对流天气的抬升条件。 • 分析层次包括地面、925 hPa、850 hPa、700 hPa、500 hPa。 • 主要分析边界层锋区、中低层槽、切变线和辐合线。
边界层锋区
干线（露点锋）
平原：850或925hPa相邻两站Td相差 10℃以上；高原：700hPa相差10℃ 以上
中低层槽、切变线和辐合线
四、垂直风切变条件分析
• 分析对流层各层流场，判断有利于对流天气发生发展和加强的动 力组织条件。
一、水汽条件分析
• 水汽条件分析旨在分析气团的水汽含量和饱和程度，以及它们的 边界。
• 主要分析低层显著湿区、中层干区。 • 分析层次包括925 hPa、850 hPa、700 hPa和500 hPa。
中尺度天气系统的特征
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END
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1. 早期的经验分类
天气系统——大尺度、中尺度和小尺度 空间尺度分别为：106m、105m和104m 时间尺度对应为：105s、104s和103s
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2. 依据物理本质对天气系统进行分类
（动力学分类方法）
• Emanuel（1983）依据无量纲数罗斯贝数Ro和拉格朗日
时间尺度T的尺度分类，其中 Ro 2 fT
在西风切变环境中典型涡 管与对流单体相互作用的 示意图
(a) 初始阶段：此时涡管在上 升气流的作用下形成一对涡偶
(b) 分裂阶段：此时分裂的上 升气流使得涡管向下倾斜， 形 成下沉气流，出现两对涡偶。
其中左上角图示为环境风分布、 柱状箭头表示风暴相对气流的 方向，粗实线代表涡线，环状 箭头表示旋转，阴影箭头表示 促使上升气流和下沉气流发展 的外力，垂直方向上的虚线区 为降水区。
1) 空间尺度范围广，生命周期跨度大； 2) 气象要素梯度大； 3) 散度、涡度与垂直速度； 4) 非地转平衡和非静力平衡； 5) 质量场和风场的适应； 6) 小概率和频谱宽、大振幅事件
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中尺度大气运动的基本特征
1）空间尺度范围广，生命周期跨度大 按照Orlanski的划分标准，中尺度系统的水
平尺度在2km～2000km之间，时间尺度为几十分钟 至几天之间。
着重要作用。
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§1.4 中尺度运动方程组
du 1 p fv
dt x
•
运动方程：
dv 1 p fu
dt y
dw 1 p g
dt z
Hale Waihona Puke 忽略湍流扩散的 大气动力学和热 力学基本方程组
• 连续方程： d ( u v w) 0
中小尺度气象学总结
第一章中尺度天气系统的特征1、中尺度气象学：水平尺度: 10-1000km对象：中尺度环流系统内容：中尺度环流系统的结构、形成和发展演变规律、机制及其分析预报方法意义：①许多灾害性天气（如暴雨、大风、冰雹、龙卷等）都是由中小尺度系统造成的。
②中尺度气象学是甚短期预报和临近预报的理论基础。
（长期>10天，中期3-10天，短期1-3天，甚短期0-12h，临近0-2h）③中尺度环流系统是大气环流重要成员（大尺度背景场依存条件)2、天气系统的尺度划分：（一）经验分类法（经典方法）小尺度系统（雷暴、龙卷）和大尺度系统（锋面、气旋）中尺度系统（飑线、中气旋等）（二）动力学定义可利用罗斯贝数(Ro)和弗劳德(Froude)数(Fr)来描述大气的时空尺度。
Ro = U/fL (惯性力/柯氏力);Fr=U2/gL(△ρ/ρ)(惯性力/浮力）（三）实用（几何）分类3、中尺度大气运动的基本特征（1）尺度：水平尺度在2-2000km之间，时间尺度在几十分钟至几天之间。
范围很宽。
性质不同。
（2）散度、涡度、垂直速度：取V～10m/s,H～10km,对α，β，γ中尺度W分别为10-1m/s, 100m/s和101m/s，垂直速度、散度、涡度都比大尺度运动大1到几个量级。
（3）地转偏向力和浮力的作用：中尺度运动中，地转偏向力和浮力的作用都必须考虑。
大尺度运动：地转偏向力重要，浮力可略小尺度运动：浮力重要，地转偏向力可略中尺度运动：地转偏向力和浮力都考虑（4）质量场和风场的适应关系：质量场（气压场）适应风场。
大尺度运动: 风场适应质量场（气压场）。
中尺度运动: 质量场（气压场）适应风场。
第二章地形性中尺度环流1、中尺度大气环流系统分为：地形性环流系统、自由大气环流系统2、地形波：一般把气流过山所引起的气流称为地形波。
3、地形波的基本类型：层状气流（山脉波）：山脉上空的平滑浅波,风小。
驻涡气流（驻涡）：山脉背风面的半永久性涡旋，山顶以上风速大。
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对流性天气和对流系统
• 天气系统之间存在多个层次，不同的层 次对应着不同尺度的系统，它们的生命 史也是不一样的。如赤道辐合带作为低 值带是行星尺度的，在它的内部可以形 成台风和热带低压。台风登陆后还会生 成中尺度低压，中尺度低压中可以形成 龙卷等强对流天气。大尺度天气系统起 到了一个组织的作用，即很多对流降水 会发展在低值系统中，而很少会发生在 高值系统中。
要素场梯度大
由于要素场梯度大，天气现象更为激 烈。龙卷大风100－200ｍ/s。大尺度场的 散度为10-5/s，在中尺度雷暴中散度为103/s~10-4/s ， 通 常 发 现 有 50~100×10-5/s 的 散度。龙卷的散度为10-2/s。
不满足地转风平衡和静力平衡
• 在龙卷中，它的直径很小，地转偏向力 对其的影响很小，它的旋转运动主要取 决于离心力和气压梯度力的平衡。所 以，它们的旋转可以是气旋式的，也可 以是反气旋式的。对较大尺度的中尺度 系统需要考虑地转偏向力假定。浮力可以使气块产生很大的 垂直加速度。
产生对流系统的动力条件
• 热对流。在大气潮湿的情况下局地下垫面热力不均匀，特别 是在午后可以形成热对流。孤立热对流的水平尺度可以达到 几公里。 • 山脉沿风面对流。气流跨越小的山脉时，潮湿气流在沿风面 上升可以形成对流云。空气在沿风面上升时被压缩并降温， 温度－露点差减小，可凝结成雨。对流云的水平尺度依赖于 山脉的宽度，从几公里－几十公里不等。在山脉的被风坡空 气沿山坡下沉膨胀，气温升高温度－露点差增大，无云。一 般在山脉的迎风坡树木 低压系统中的对流。这种低压系统在 热带和温带地区都比较普遍，水平尺度从几十公里到上百公 里。暖湿气流向低压中心辐合，导致较大范围的对流发展。 • 锋面系统的动力抬升对流。暖锋前暖区中的水汽含量较多， 暖锋导致的抬升可以形成范围较大的对流云发展。冷锋强迫 的动力抬升也可造成对流发展。
中小尺度天气系统的基本特征
• 时空尺度小 .中小尺度天气系统的水平尺度从几百公
里到几公里，龙卷在１公里以下。垂直尺度为１０公里 左右。一般地，人们把103~104 公里水平尺度的长波和 阻塞系统以及102~103 公里的台风、气旋、反气旋和锋 面划分为大尺度系统。把水平尺度101~102 公里的中低 压、中气旋和飑线系统划分为中尺度系统。把水平尺度 100~101 公里的积云和雷暴单体，10-2~100公里的尘卷和 龙卷划分为小尺度系统。飑线中系统生存只有几小时～ 几十小时，通常不超过２４小时，而大尺度天气系统常 达一天到数天。龙卷气旋只有几小时，雷暴单体不到１ 小时。在垂直尺度上，积雨云高度一般在４－５公里以 上，大多数较强的对流性风暴云的垂直尺度可达到整个 对流层的厚度，即7~18公里左右。因此，对流性风暴 的垂直尺度与水平尺度的比率很大，约为0.1，而一般 大尺度的比率为0.01左右。
对流系统移动方向和飑线移动方向
冰雹
• 冰雹是一种直径大于５毫米的固体降水物．它 是以雹胚（直径约0.2~0.3毫米左右）为核心， 在雹云中碰撞过冷水滴长大而成的。大雹块有 明、暗交替的多层结构，一般有４－５层，最 多的有28~30层。
冰雹云的形成与一定的环境条件有关
• （１)首先是层结不稳定，有很强的上升运动。降雹时上升速 度要大于２０ｍ/ｓ。对直径为１０厘米的冰雹，垂直上升速 度要大于５０ｍ/ｓ，一般雷雨的积雨云中垂直速度只有１０ ｍ/ｓ。 • （２）在比较强的上升气流下，冰雹是多次增长到最后上升 气流不能够再托住为止，冰雹才降落到地面的。 • （３）急流与冰雹的形成有确定的关系，主要表现在风随高 度增加有切变，有急流存在。此外，0℃高度层在６００百帕 附近容易形成降冰。 • （４）水汽条件。冰雹容易形成在湿舌及其边缘地区。 • （５）冰雹的发生还具有一些时间和区域特征，如山区多于 平原，中纬度多于低纬度，内陆多于沿海，５~６月和８~９ 月较多，一天中１４~１７时较多。
2004/07/10
Torrential rain hits Beijing
Tianjin Hefei
Installed in 1999
Installed in 2001
7月1日19：01
§7.1 中小尺度天气
• 在暖的季节，时常会有雷雨、冰雹，甚至 龙卷等强对流天气现象的发生。它们之中除个 别情况外，大多具有很强的破坏性，可以造成 局部地区巨大的生命和财产损失。因此，人们 常常把这类天气现象列为灾害性天气。这些天 气现象都伴有一定的天气系统，如雷雨高压， 飑 线 等 ， 与 前 面 讨 论 的 长 波、气旋等系统相 比，它们的水平范围小，生存时间短，天气学 上常把它们称为中小尺度天气系统。本章分别 从对流单体，复合体，形成对流的中尺度系统 和形成对流的层结及背景场等方面进行讨论。
雷暴云与地面之间的放电现象
发展旺盛的雷暴单体结构示意图，虚 线为一条水平风速为零的线
模拟的雷暴单体流场结构，实线为水平风 速零线，箭头指示主上升区位置
雷暴单体的生命史表现如下几个阶段
• • • • • • • • • • 发展阶段：云内盛行上升气流，垂直速度达5~15m/s，维持１０~１５分钟； 旺盛阶段：云内既有上升气流，又有下沉气流，垂直速度达２０ｍ/ｓ，维 持１５－３０分钟； 消散阶段：盛行微弱下沉气流。 雷雨时地面测站可观测到下列天气现象。 气压：雷暴高压中心产生下沉气流，升压可达３ｍｂ／分钟； 风：阵风可达３０ｍ/ｓ以上； 温度：降温在２０~３０分钟内达１０oＣ左右，最低在对流中心。 降水：阵风后先几滴大雨，几分钟后倾盆大雨，升压和风向急转几乎同时， 降温随后，降雨再晚上３~５分钟。 雷电现象：当积雨云顶升高到温度为 -20oＣ时，有第一次闪电现象，随着雷 雨发展，闪电越来越频繁，降水增大。云顶变平时，闪电也减小。 雷雨高压：雷雨发展到旺盛阶段，云下方近地面层处有浅薄的小高压，即所 谓的雷暴高压。高压中心值约比四周天气系统气压值高１百帕，强时几个百 帕。图7-1.5 示意的是一个发展旺盛的雷暴，其地面高压的分布情况。在雷 暴高压的前部还存在低压，在后边也可以形成中低压。在低压与高压之间存 在一条假冷锋，表现为气压升高，温度下降。
认识飑线
• （３） 风场 • (a) 地转风平衡关系不满足； • (b) 飑线附近风有明显的急转，而且是辐合的，在中 高压内，其前部有时沿气压梯度力，其后部有时逆气压 梯度力，总的为辐散流场区。 • （４） 飑线移动与对流系统移动 • 从每小时降水中心的移动和雷达回波分析发现，对流系 统移动方向和飑线移动方向不一致，两者之间几乎成９ ０度的交角。对流单体的移动方向是指向东北东，而飑 线移动方向是偏东方向。图中给出的三个时刻的飑线移 动。
一个发展旺盛的雷暴，其地面高压的 分布情况
飑线
• 对流时常组成一条狭窄带状，对应着地 面上有一条风向急转带，在这条带上天 气现象类似孤立的局部雷雨，不过严重 得多，有时伴随冰雹。很久以来，人们 把这条带称为飑线。飑线的水平范围很 小，长度从几公里到几百公里，宽度由 不到１公里到几公里。垂直范围一般也 只到３公里的高度。在飑线后部有雷雨 高压。把与飑线相联系的从地面到高空 的天气现象和天气系统，统称为飑线系 统。
“超级单体”冰雹云强盛时期的内部结构
龙卷，又称龙卷风，是一种自积雨云 底部下垂的漏斗云，当它接触到地面 时带来的剧烈天气
一次龙卷经过时的气压变化曲线（距 龙卷中心５０－１００米）
龙卷中的气流分布示意图
龙卷的形成
• 龙卷的形成与强雷暴云中强烈的升降气流有 关。大气的不稳定性产生强烈的上升气流，由 于上层急流中的最大过境气流的影响，上升气 流被进一步加强。由于与在垂直方向上速度和 方向均有切变的风相互作用，上升气流在对流 层的中部开始旋转，形成中尺度气旋。随着中 尺度气旋向地面发展和向上伸展，它本身变细 并增强。同时，一个小面积的增强辐合，即初 生的龙卷在气旋内部形成，产生与气旋同样的 过程，形成龙卷核心。龙卷核心中的旋转与气 旋中的不同，它的强度足以使龙卷一直伸展到 地面。当发展的涡旋到达地面高度时，地面气 压急剧下降，地面风速急剧上升，形成龙卷。
飑线系统的三维概念模式
阴影区是气压急降区，虚线是高层流线，粗实线是地面 气压，细实线是地面流线，点划线为飑锋
北京1991年 7月 11日飑线雷达 回波的水平图和垂直剖面图
认识飑线 •
• • • • • • • • • • • 飑线特点 (a) 飑线最初的形成与锋有关，如冷锋是一种触发机制； (b) 锋面是两种性质不同气团之间的界面，是大尺度系统，而飑 线却是一个气团内部的现象，常常是在同一气团内部传播的中尺 度系统； (c) 飑线带来的天气现象比冷锋要激烈得多，冷锋过境时引起一 般大风，而飑线过境时有极强烈大风，冰雹; (d) 由于在同一气团中，降温后又会回复到原来的温度。飑线过 程时间短，不超过一天; (e) 飑线移速往往大于冷锋，有的可以比冷锋快２~３倍。 地面气压场(分五个阶段) (a) 初始阶段：有小的中高压形成； (b) 发展阶段：水平范围增大到２００公里，但仍然没有中低压 出现； (c) 旺盛阶段：阵雨达到最大强度，其后部有中低压发展； (d) 衰老阶段：中低压中心气压达到最低值，阵雨范围扩大，但 强度减弱； (e) 消失阶段：中高压变平，中低压填塞。
产生对流的动力条件，(a) 热对流, (b) 山脉迎风面对流, (c) 低压系统中的对流, (d) 锋面系统的动力抬升对流
雷暴单体
• 雷暴是指积雨云中发生的雷电交作的激烈放电现 象。放电在云内发生，称为云内闪电，或云内放 电，云与地面之间的放电。雷暴一般伴有阵雨，有 时则伴有大风、冰雹、龙卷等天气现象。通常把只 伴有阵雨的雷暴称为“一般雷暴”，而把伴有暴雨、 大风、冰雹、龙卷等严重的灾害性天气现象之一的 雷暴叫做“强雷暴”。“一般雷暴”和“强雷暴”都是对 流旺盛的天气系统，常将它们通称为“对流性风 暴”，它们所产生的天气现象叫做“对流性天气”。 对流单体或雷暴单体是对流现象的基础。