强对流天气的中尺度分析
西藏拉萨市一次强对流天气过程中尺度及预报失误分析
西藏拉萨市一次强对流天气过程中尺度及预报失误分析作者：奚凤代华光余燕群卓玛丹增诺布旦增冉珍来源：《农业灾害研究》2020年第06期摘要利用常規气象观测资料、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）06–0–04DOI：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]。
青藏高原地形复杂，常规观测资料的时空分辨率较低，西藏地区的天气尤其是强对流天气是气象工作者面临的难题。
黔西南一次中β尺度强对流天气分析
黔西南一次中β尺度强对流天气分析黔西南一次中β尺度强对流天气分析近年来，随着气候变化的不断加剧，强对流天气事件频繁发生，给人们的生活和生产带来了严重的影响。
本文将对黔西南地区一次中β尺度强对流天气进行详细分析。
时间回溯到2022年5月15日，在黔西南地区，一次强对流天气突然袭来。
该天气系统中伴随着强烈的雷暴活动、狂风暴雨和冰雹等极端天气现象。
瞬间，乌云密布，天空阴沉，气温急剧下降。
这次强对流天气给人们带来了巨大的不便和损失。
首先，通过对当天的观测资料进行分析，可以看出，该地区的大气环境条件有利于强对流天气的发生。
气象探空观测数据显示，当天的大气稳定度相对较低，风切变较大。
而且，地面温度较高，湿度较大，这为强对流天气的形成提供了有利的条件。
其次，对天气系统的形成和发展进行分析。
在云图上可以清楚地看到，当天的天气系统主要由一条东西走向的强锋面和一股急流构成。
这种天气系统的形成通常伴随着强烈的垂直运动和大量的对流活动。
在锋面上，冷、暖气团的交汇使得空气的密度差异加大，从而产生了强烈的上升运动，形成了强烈的对流云团。
进一步观察卫星云图，在对流云团附近可以看到明显的对流热带。
对流热带是强对流天气非常重要的形成机制之一。
通过对红外云图的观察，可以发现对流云团的云顶温度较低，呈现出强烈的雷暴活动。
此外，通过观测雷达资料，我们可以发现在该强对流天气系统中存在大量的冰晶粒子。
冰晶粒子的存在是冰雹产生的先决条件之一。
冰雹是一种强烈的下坠过程，它形成的条件是云团中存在足够多的冰晶和液滴，且具备较强的垂直上升运动。
结合雷达图像的分析，可以推测当时冰雹的直径可达2-3厘米。
综上所述，黔西南地区一次中β尺度强对流天气是由一条强锋面和急流相互作用引起的。
大气环境条件的不稳定度和风切变的存在为强对流天气的形成创造了条件。
锋面的存在造成了大气层的剧烈运动和对流云团的形成。
而冰雹则是对流云团的一种极端现象，与强烈的对流活动相联系。
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
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（露当相邻两站的露点温度相差10℃以上时，沿湿度梯度最大处人工分析判断水平干湿分布不均匀引起的大气不稳定。
当有显著流灰色点锋）分析干线（露点锋）。
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。
中尺度天气图分析技术规范
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。
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
cref09110900Z_08
中尺度天气分析业务技术规范-概念模型
中尺度天气分析业务技术规范（2012修订稿）国家气象中心二O一二年十二月第一章天气图主观分析本章规范规定了对常规观测资料或数值模式预报资料的风、压、温、湿等基本气象要素的分析方法。
用于预报员分析判断环境场中与对流相关的水汽、不稳定、抬升和垂直风切变等条件。
分析形式为在地面或不同特征等压面天气图上的主观手工分析，分析内容可最终在一张综合分析图中进行显示。
1.1 水汽条件（4）分析地面以及对流层中低层环境场湿度信息，判断有利于对流天气发生发展的水汽条件。
分析层次包括地面、925hPa、850hPa、700hPa、500hPa。
注：代表地面、对流层低层和中层的等压面及其环境场条件分析阈值因不同海拔地区和季节而异。
1.1.1 低层显著湿区分析目的：分析对流层低层的水汽含量及饱和程度，判断对流天气发生发展的基本水汽条件。
技术要求：当下表条件满足任意一项时，在对流层低层分析显著湿区。
多项同时满足时，挑选其中最能反映低层高湿水汽条件特征的一项进行分析。
分析符号及标注：；颜色：绿色。
锯齿指向湿区内部。
在分析线上标注物理量及大小：“850Td12”表示850hPa露点大于12℃；“T-Td3”表示温度露点差小于等于3 ℃；“RH80”表示相对湿度大于等于80%。
1.1.2 中层干区分析目的：分析与低层湿区相对应，可形成“下湿上干”层结的（与雷暴大风强度有密切联系）对流层中层干区。
当对流层低层存在显著湿区时，在当前区域及其上游地区中层分析干区，具体分析条件如下表所示。
分析对象/层次700hPa500hPa低层温度露点差（T-Td）≥15℃≥15℃低层相对湿度（RH）≤40% ≤40%分析符号及标注：；颜色：橘黄色。
锯齿指向干舌内部。
在分析线上标注物理量及大小：“T-Td20”表示温度露点差大于等于20 ℃；“RH40”表示相对湿度小于等于40%。
1.1.3 判断分类强对流天气的水汽条件量化指标国家气象中心中尺度天气分析业务中，判断不同类型强对流天气的水汽条件参考阈值见区域性短时强降水大冰雹强雷暴大风低层显著湿区或湿舌Td（850hPa）>12℃>10℃>8℃Td（925hPa）>16℃>14℃>12℃Td（地面）>20℃>16℃>14℃中层干区或干舌/ / T-Td≥ 30℃1.2 不稳定条件分析对流层温度层结，判断有利于对流天气发生发展的热力不稳定条件。
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一、水汽条件分析
分析目的：分析气团的水汽含量和饱和程度，以及它们的边 界 分析内容：显著湿区、干舌、干线（露点锋）。
主要分析层次：850、700和500hPa。
分析频次：观测资料在探空观测获取后开始分析，地面和数 值模式分析预报资料可加密到3小时
700hPa风场 •最大风速带（急流）
•显著流线
•辐合区（切变）
以2013年3月23日南方强对流天气为例
700hPa温度场 •等温线 •温度脊
•温度槽
•T700-500的高值区 （图中为16℃线）
以2013年3月23日南方强对流天气为例
700hPa湿度场
•干线（露点锋） ：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
中尺度天气分析平台
中尺度天气分析技术规范
在高空强调风、温度、 湿度场、变温、变高等的分 析
在地面强调气压、温度、 湿度的细致分析，以及上述 要素及风、湿度、云、天气 现象等要素的不连续线分析
通过特征系统和特征线的分析， 识别中尺度强对流系统发生发展 的必要条件： 水汽 不稳定
抬升
垂直风切变
•显著湿区：T-Td≤5℃， 从1℃开始
•干舌
以2013年3月23日南方强对流天气为例
700hPa中尺度分析综合图
以2013年3月23日南方强对流天气为例
500hPa分析
风场：中空急流、切变线（辐合线）、显著流线 温度场：冷槽（温度槽）、冷堆、24(12)h 变温 湿度场：干舌 高度场：变高
7．不满足静力平衡
在强烈发展的对流云附近，静力学关系不适用。在云中，特别是上升 气流和下沉气流强的地方，静力学关系更不能用。
强对流天气的定义
强对流天气定义(美国)：
直径1.9cm以上的冰雹、除了水龙卷之外的所有龙卷、
阵风25.7m/s以上的雷暴大风;
极端强对流天气：5cm以上冰雹，F2级以上龙卷，
天 中短期预报
望
警
戒
警
告
小时 短时预报
分钟 临近预报
中 尺 度 天 气 分 析
分析环境场条件
天气型识别
天气图 (主观)
分析中尺度过程
识别中尺度对流系统
根据其组织类型、结构推测其移 动和发展、以及产生的天气类型
动力热力条件诊断
物理量诊断 (客观) 探空图分析 (主客观)
卫星图像识别
雷达图像识别
中尺度环境场分析
一种尺度。即水平尺度几十公里至几百公里，时间尺度
几小时到几十小时。
Orlanski（1975）根据时间和空间长度的尺度划分：
大尺度系统：2000km以上、如气旋、反气旋、锋面等 中尺度系统：2-2000km、如雷暴群、飑线等 • 中-α尺度：200-2000km • 中-β尺度（中系统）：20-200km • 中-γ尺度：2-20km
1 f 2
在地面天气图上分析3h变压线，3 h变压分析对未来 气压系统的变化和移动有指示作用。
•地面风场及气压场分析
等压线
地面锋区（辐合线）
以2013年3月23日南方强对流天气为例
地面湿度场分析 地面露点锋（干线）和显 著湿区
以2013年3月23日南方强对流天气为例
地面天气区分析
• 天气区的分析是为了监视已 经或正在发生的对流或强对流 天气, 进而判断中尺度对流系 统的发生和发展。 • 当出现雷暴、大风、冰雹、 短时强降水等强对流天气时, 标注天气区。 • 当出现成片的天气时, 将发 生区域用相应的阴影覆盖, 并 在阴影区中心标注天气符号。
高空分析内容
• 在暴雨、强对流等中尺度对流天气可能发 生的重点区域分析。
• 高空分析的要素包括风、温度、湿度、变 温、变高、温差等, 分析主要集中在对流层 低层、对流层中层和对流层高层的特征等 压面。
850hPa（925hPa）分析
风场：切变线（辐合线） 、低空急流、 显著流线 温度场：暖脊（温度脊）、T850-T500大值区 湿度场：干线（露点锋）、湿舌
•≤8℃,有弱对流
以2013年3月23日南方强对流天气为例
•9-12℃,有中等对流 •＞12℃,有强对流
850hPa中尺度分析综合图
以2013年3月23日南方强对流天气为例
700hPa分析
风场：低空急流、 切变线（辐合线）、 显著流线 温度场：暖脊（温度脊）、冷槽（温度槽）、 24(12)h 变温、T700-T500大值区 湿度场：干线（露点锋）、 干舌
一般象飑线系统生存只有几小时至十几个小时，通常不超过 24 小 时，龙卷气旋也只有几小时，雷暴单体甚至还不到 1小时，雷暴群可 存几个小时。
中小尺度天气系统的特征
3．要素场梯度很大 气压梯度可达1-3百帕/公里，温度梯度可达5℃/10公里， 露点温度梯度1℃/公里。 4．天气现象剧烈
由于气象要素场的梯度大，中小尺度系统的天气现象比较
该分析是在常规天气图分析的基础上，针对
产生中尺度对流性天气的主要条件（水汽、不稳
定、抬升和垂直风切变条件），分析各等压面上
相关大气的各种特征系统和特征线，最后形成中
尺度对流性天气发生、发展大气环境场“潜势条
件”的高空和地面综合分析图。
• 基于观测资料的中尺度环境场分析、物理 量场分析---短时临近预报 • 基于数值预报产品的中尺度环境场分析、 物理量场分析---中短期预报
33m/s以上雷暴大风；
SWPC强对流天气业务暂行规定：
雷雨大风（≥17.2m/s）、冰雹、龙卷或短时强降水 （≥20mm/h）天气现象。
中尺度分析技术
强对流（中尺度） 天气分析
主观分析
---以天气型识别为主
客观分析
---以动力热力物理 参数诊断为主
中尺度分析技术
中尺度天气主观分析:利用各种高空和地面观测资料、
850hPa风场 •最大风速带（急流） •辐合区（切变）
低空急流（LLJ）
•12-13m/s,有弱对流 •13-17m/s,有中等对流 •18m/s以上,有强对流
以2013年3月23日南方强对流天气为例
850hPa温度场 •等温线 •温度脊 •T850-500的高值区 （图中为25℃线）
温度脊和最大湿轴
1 V k f t
• 由于地转风关系建立了风场和气压场的关系，可用地转 近似以Vg代替V。而
Vg 1 1 9.8 h P k p k pH k f f f
h ( p 9.8 H ) 2 h ( ) t t f
• 因而
D1
Ligda(1951)最早提出“中尺度”概念，根据对降水系统
进行雷达探测所积累的经验指出，有些降水系统太大以 至不能由单站观测全，有些又太小以至即使区域天气图 上也不能显现出现。他把具有这种尺度的系统称为“中 尺度”系统。
定义：中尺度是时间尺度和水平空间尺度比常规探空网
的时间密度小，但比积云单体的生命史及空间尺度大的
强对流天气（中尺度）分析 —强对流天气的中尺度分析
杜小玲 2013.10.29
主要内容
• 中尺度天气定义及特征 • 强对流天气定义
• 中尺度分析技术
• 中尺度对流天气环境场条件分析
• 中尺度过程分析
• 中尺度分析技术在强对流天气预报中的应用
• 天气系统按照空间、时间尺度可以划分为大尺度、中尺度、 小尺度三类天气系统。
地面气压场分析
24h变压、3h变压分析
△P24消除了日变化影响，在地 形较复杂的地区能较好地反映 出冷暖空气活动的情况。冷锋 后一般有大的24小时正变压， 冷锋前可有小的24小时负变压。
以2013年3月23日南方强对流天气为例
• 在自由大气中地转偏差由三项组成： D=D1+D2+D3
其中D1变压风与加速度有关，D1
•脊在最大湿轴以东,有弱 对流
•脊在最大湿轴重合,有中 等对流 •脊在最大湿轴以西,有强 对流
以2013年3月23日南方强对流天气为例
850hPa湿度场 •等露点线：从6℃开始 •显著湿区：T-Td≤5℃
•湿舌
•干线：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）。 低空湿度（露点）
AWS、RUC、LAPS
中尺度对流天气环境场条件分析
• 分析内容： 中尺度对流性天气和强对流发生发展的水汽、不稳定、 抬升和垂直风切变条件分析，制作各等压面上相关的各种 特征系统和特征线，形成中尺度对流性天气发生、发展大 气环境场“潜势条件”的综合分析图。 • 分析资料：
地面、高空观测资料和数值预报资料
中小尺度天气系统的特征
1、尺度
水平尺度： 2-2000km。20-200km 的中 -β 尺度系统是中尺度系统的 核心，具有典型的中尺度系统特征。 垂直尺度：积云高度一般为 4-5km 以上，强的对流风暴云可达整个 对流层厚度7-18km。因而对流风暴的垂直尺度与水平尺度的比例约为 1/10。
2、生命史
•dh24
以2013年3月23日南方强对流天气为例
500hPa中尺度分析综合图
以2013年3月23日南方强对流天气为例
200hPa • 高空急流 • 急流核 • 显著流线
以2013年3月23日南方强对流天气为例
地面分析
中尺度抬升条件：
• 地面锋 • 风、温度、气压、湿度、天气区、云覆盖等水平不连续分 布造成的中尺度边界线（辐合线、干线、出流边界等） • 分析物理量场：气压场、变压场、风场、温度场、湿度场、 天气区、云 • 分析间隔：3小时,1小时 • 分析资料：地面观测
• 气旋、反气旋、锋面、台风、高空槽（脊）---大尺度天气 系统。水平尺度几百-几千km、生命史达一天-几天。