低空急流暴雨天气概念模型及其雷达回波特征分析

进行分析 ；利用 精度更 高的多 普勒雷 达、逐小 时 自记资料和 Ｍ ５中尺度数值模式输 出资料 ，初 步 Ｍ 探讨了此次低 空 急流暴 雨过 程若 干 中尺度 特征 。 罗建英等 普查 １９ — ９９年 ６— 刨 ９ ８ １９ ７月共 １２ｄ ２ 资 料 ，在确认东 亚温 、压 、风 场、梅 雨降水 均存 在 显 著 日变 化 的基础 上 以 １９ ９ ８年 ７月 ２ ２ ０— ２日发 生 在 长 江 中游 武 汉 一 黄 石 段 的 一 次 持 续 时 间 长 、过 程总降水量 大、 日变化 明显的特 大梅雨暴雨 为对 象 ，就梅雨降水 日变化 的基 本 原 因展 开 了研 究 。 王春红＿ 还 尝试 在无 中尺 度 资料 的情 况 下利 用 ｌ ７ ＥＭ Ｃ ＷＦ的 ２５ ． 。 ．。Ｘ ５ 网格 资料 做初 始场 ，利 用 ２ Ｍ ４ 式模拟一次 中 一 Ｍ 模 ０尺度低空急流 引起 的华 南 大 范 围暴雨 天气 过 程 。
模 型，再通过分析 天气概念模 型暴雨 的雷 达 回波 资料 ，包 括 形 状 、强 度 和移 动 情 况 ， 以 了解 急 流 暴 雨 的成 因 ，为 急 流 暴 雨 预 报 预 警 和 气 象 决 策 服
收稿 １ ：２ １ 一ｏ ３期 ０ １ ２—２ １ 基金项 目：国家 自然科 学 基 金项 目（ ０ ６ ０ １ ；广 西科 学 技 术厅 自然基 金 项 目（ 科 自 ０ ２ ０ ６ ；广 西气 象 局 重 点攻 关 项 目 ４８５０ ） 桂 ７ ８７ ）
８
也
如
面
时期 。所 以 ，通过 对 ｌ 急 流暴 雨 的 降水 过 程 进 ２个 行 分析 ，对 于短 期暴 雨 的研究 具有 代表 意义 。
２ 急流暴 雨天气概念模型及 其雷达 回
波特 征 分 析
２ ．１ 低 空急流 涡旋 型 ２ ． １ 天 气背景 ．１
天气背 景 （ １ ：５０ ｈａ槽 在 ２ 。～４ 。 图 ） ０ Ｐ ５ ０ Ｎ，
（ 桂林市气象局 ，广西 桂林 ５ １０ ） ４ ０ １
摘 要 ：对 ２０ ２ １ ０ ２— ００年广西 １ 急流暴雨 个例进行的分析 研究表 明 ，广西急 流暴雨 是在 大尺度 背景下 ，由天 ２个
气系统和 中小尺度 系统共 同影 响的结果 ，当有低空急 流存 在的情况 下 ，降水量有 明显 的增 幅作用 ；对 天气背 景的 分析表明 ，低空急流暴雨天气概念模 型主要有低涡急流型 和深槽 切变急 流型 以及 副高加 强急流型 。雷达 回波 主要 有块状 、带状和絮状三种类 型 ；再 通过分析低空急流暴雨过程 的雷达 回波强 度 、回波演变 、其 他产 品特征 、回波 的源地移动 、暴雨落 区等 主要 内容 ，形 成低空急流暴雨 的短 时预报模 型 。 关键词 ：急流暴雨 ；概念模型 ；雷 达回波 ；广西
兴安 到永 福 出现大 暴雨 ，甚 至特 大暴雨 。
低涡系统的前期 回波多为零散状 回波 ，但单 体 强度 较强 ，能 达 到 ４ ～５ Ｂ ， 回波 沿西 南 急 ０ ０ｄ ｚ 流 向东 北方 向移 动 ，在 移 动 过 程 中逐 渐 加 强 ，发 展 成组 织 性 涡 旋 状 的强 回波 块 状 。这 类 回波 出现
４—７月 ，这是 因为 ４—８月 是 中尺 度 系 统频 繁 活 动
长、雨强强度大的降水 ，而且降水量级 比较均 匀。 ５ ７ ∞ ∞ 在 涡旋状 回波 形成前 １ ，责任 区 内有 分散 的块 状 ２ｈ 回波 ，强 烈 发 展 ，最 强 的 回 波 可 造 成 局 地 暴 雨 ； 涡旋状 回波形成前 ３ｈ ，责任 区内回波出现絮状 回 波；涡旋状 回波 的形成 、发展 、成熟、消亡 的时 间大概在 ５ｈ 时左右 ；强降水主要发生在涡旋 中心 附近 ，但最 强 的 降 水 往 往 出现 在 低 涡 的 东 南 部 、 东 部 ，以及 东北 部方 向。
１ｋ １ ｍ，回波顶最高位于低压 中心位置和尾状 回 波处 ，可达 １ ｍ。垂 直液 态水 在 低压 中心位 置 最 １ｋ 强 ，可达 到 ２ ｇｍ 。 涡 旋 回波 造 成 的暴 雨 范 围 ０ｋ／ 大 、大暴 雨站数多 ，可以造成全 区性 暴雨 ，但 最
～
强的降水主要集 中在低 涡的东南部 、东部 ，以及 东北部方 向。由于低涡移动的路径 和地形的作用 ， 桂北 、桂东大多 比桂南 降雨量大 ，特 别是湘桂 铁 路的桂林段 ，由于狭管效应 的结果 ，使铁路沿 线
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灾
害
学
２ ６卷
在 系 统性 降水 的 前 部 ，后 期 会 逐 渐 发 展 成 絮状 或
在原 地发 展 ，造成 局地 强 降水 。
日 酒 ；
者带状 回波 ，造 成范 围较大 的降水。随着低 涡到 达 的测站 ，强 回波 由西 南 急 流 向东 北 方 向移 动 逐 渐 转 为随 北 风 向南 移 动 ， 回波 形 成 涡 旋 式 运 动 ， 覆盖面大 ，但强 度逐渐 减弱。整个 回波 最后演 变 成 自北 向南 移 动 。 这类 回波 在雷 达 监测 范 围 内强 度 比较 均 匀 （ 图 略） ，但在山地 的迎风面和喇叭 口处有 明显增强现 象 。强降水 落区决定 于低 涡的位置 和移动路径 以 及整个系统 的配置，全 区均可 以发生 ，但 以桂北 、 桂东居 多。特 别是 兴安 、灵 川 、桂 林 、临桂、永 福 、融 安 、融 水 、昭平 等地 极 易 出现暴 雨 。 ２ ２ 川槽 急流 切变 型 ． ２ ２ １ 天 气 背景 ． ． 天气背景 （ ３ 。５０ｈ ａ槽位于北 纬 ２ 。 图 ） ０ Ｐ ５～ ３。 ５Ｎ，东经 ９ 。 ０ 。 ５ ～１５ Ｅ之 间 ，但 主要 以四川 槽
大暴 雨期 间 的 大 尺 度 环 流 形 势 和 一 些 基 本 物 理 量
多普勒雷达等新型探测资料 的综合 应用 ，对暴 雨 的发 生 、发展 有 了进 一 步 的认 识 ，并 取 得 了很 大 的进 展 － Ｊ １ 。在广 西 对 急 流 暴 雨 天 气 概 念 模 型 与
雷达 回波 强度 资 料相 结 合 研 究 暴 雨 的工 作 还 不 多 ， 而全 面认 识 暴 雨 发 生 、发 展 的 原 因 和 机 制 ，认 识 造成 暴雨 的 中 小 尺 度 天气 系 统 ， 以及 分 析 在 中 小 尺度 天气 系 统 下 的雷 达 回波 特 征 ，有 利 于 提 高 暴 雨 天气 的 监 测 和 预 报 预 警 能 力 。 本 文 通 过 对 急 流 暴雨 天气 背 景 进 行 分 析 ，形 成 急 流 暴 雨 天 气 概 念
９ 。 １０ Ｅ区域 内有西风槽或 低压 ，副热带 高压 ０ 一 １。 ５８ ８ 线西伸华南地 区或沿海 ，华南各站为偏南风 ， 中层 ７０ｈ ａ ０ Ｐ 在重庆 附近有低压或 ２ 。 ７ Ｎ以北 为气 旋性低压或气旋族 ，低层 ８０ｈ ａ ５ Ｐ 低涡在贵阳到重 庆之间，桂林在 １ ／ 以上 的急流 中，风速 常常 ２ｍ ｓ 在 １ ／ ６ｍ ｓ以上 ，地 面桂 林 本 站 处 于冷 锋 前 或 静 止 锋 附近 。
第 ２ 卷第 ４期 ６
２１ ０ １年 １ ０月
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害
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Ｖｏ ６ Ｎ ４ Ｌ２
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＡＴＡＳ Ｒ０Ｐ Ｃ Ｔ Ｈ０Ｌ ０ＧＹ
Ｏｃ ０１ Ｌ２ １
低 空急流 暴 雨天气概 念模 型及 其雷达 回波特征 分析
周文 志 ，唐 熠 ，王艳 兰 ，孙 莹 ，蒋 丽娟
（ Ｋ ０ ７ ７ ；广西桂林 市科技局 科技 攻关项 目（ ０ ７ ２６— ４ ；广西 区气象局重点项 目（ Ｑ ２０２ ） ２ ００ １ ０ ） 桂气科 ２ ０ ｏ ） ０９４ 作者简介 ：周文志 （９ ６一 ，男 ，广西桂林人 ，高级工程 师 ，主要从事天气预报及应用研究． － ａ ：ｇ ｘ ｗ ＠１ ３ ｃｒ １５ ） Ｅ ｍ ｉ ｌ ｔ ｚ ６ ．ｏ ｌ ｑｚ ｎ
４ 期
周文 志 ， ：低空急流暴雨天气概念模型及其雷达回波特征分析 等
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ＢＩ ｄＩ 酒
务提 供重 要依 据 。
１ 急 流 暴 雨 的 基 本 概 况
通过 对广 西 ２０ ０２—２ １ 有 急 流 的暴 雨 时 日 ００年 降水 资料 进行 统计 ，发 现 ２ ４ｈ降水 达 到５ ｍ以上 ０ｍ 的急 流暴雨 个 例有 １ ２个 过 程 。１ ２个 过 程 均发 生 在
图 ２ 涡旋状回波演变
雷达产 品特征 综述 ：在 反射 率 回波 图上 （ 图 略 ） 涡旋 状 ，强 中心 位 于 涡旋 中心 ，强度 均 可达 呈 ５ Ｂ 以上。回波 的南 部有 明显的尾状 回波 ，将 ０ｄ ｚ 水汽、能量卷挟进入 涡旋 中心 。暴雨发 生在涡旋 中心强 回波经过 的路径 上。在 径 向速度 图上 ，高 低层吹东南 风，风速 随高度增加 ，近地层低 压 中 心 附近 ，吹 弱东北 风 ，有逆 风 区。 回波 顶高 多 为 ６
中图分类号 ：Ｔ ９８ ４ ６６ Ｎ ５ ；Ｐ ２ ． ２ 文献标志码 ：Ａ 文章 编号 ：１０ ８ １ ２ １ ）４— ０ ４—０ ０ ０— １Ｘ（ ０ １ ０ ０ １ ５
暴雨是 影 响我 国重大灾 害性 天气 现象 之 一 ，
也是广西重 大灾害性天气 现象之一 。由于急 流对 暴雨有增幅作 用 ，所 以其 灾 害性更为严 重 ，常给 国民经济 和人 民生命财 产造成严重 的损失 。暴雨 是一种中尺度现象 ，很 多学者早 就对其作 过深人 研 究 Ｉ １ ，巢 纪 平 Ｊ ｈｍｅ ［ 叶笃 正 等 ［ 、Ｃ ａ ｙ 、 系 统地总结 了青 藏高原对大气环 流和天气气候 系统 的影 响 ，钱永 甫 等 还 用 数 值 试 验 方 法 ，验 证 了 青藏高原对 天气 气候系统各种 动力 影响 的表 现方 式。在中小尺度地形的动力影 响方 面，陶诗言 、 Ｊ 黄士松等 就迎 （ 风坡 、狭谷 和喇叭 口地形对 背）
图 １ 低空急流涡旋天气模型