阵风锋产生的天气过程及其雷达产品特征分析
风廓线雷达资料在一次强降水天气过程中的分析应用

风廓线雷达是一种单点遥感探测设备 , 通常采用相控阵天线发射 3 个或 5 个固定指 向的电磁波束 , 以湍涡为 目标探测测站上空大气的湍流状况, 可直接获得水平风场 、 垂直气流等参数 的时高分布。优点是可连续探测 , 资 料的分辨率高、 相关性好 . 5 J , 缺点是在探测范围方 面不如多普勒天气雷达的探测范 围广。多普勒天气雷达可 监测几百公里范围内的降水 目标_ 6 _ 8 J 。风廓线雷达的探测范围虽然小 , 但只要天气系统从测站经过就能有效探
3 0 时的短时强降水 , 降雨量高达 4 . 7 a r m。
收稿 日期 : 2 0 1 2 . 1 0 . 1 1
第1 期
李妙英等 : 风廓线雷达资料在一次强降水天气过程 中的分析应用
2 7
联系在一起 。结合多普勒天气雷达的观测结果 , 当雷暴经过风廓线雷达站时已逐渐减弱 , 属 于消散雷暴。9 : 5 6 时前随着低空急流的发展 , 暖湿气流不断向上输送 , 体现为气流的整体上升。随着雷暴的移动 , 阵风锋约在 1 0 : 1 9 时经过风廓线雷达测站( 即水平风场 中的切变线 ) 。当阵风锋经过时, 切 断低空暖湿气流的向上供应 , 雷暴 内
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4 2 。 N, 1 I 3 。 E~1 2 0 。 E有 一 条 “ 舌” 状 的雷 暴 区 , 雷暴 区 的边 缘
由西北 一 东南走向的锢 囚锋 、 东西 向的暖锋和东北 一西南走 向
的冷锋组 成 一个锋 面气 旋 。从 0 8时 8 5 0 h P a的高 空 图可 知 , 南
雷达总结

雷达气象学是一门与大气探测、大气物理,天气系统探测相关联的学科Radar:通过无线电技术对目标物的探测和定位。
测定目标位置的无线电技术范畴气象雷达:是用于探测气象要素和各种天气现象的雷达,“千里眼、顺风耳”。
雷达气象学:利用气象雷达,进行大气探测和研究雷达波与大气相互作用的学科,它是大气物理学、大气探测和天气学共同研究的一个分支。
雷达气象学在突发性、灾害性天气的监测、预报和警报中具有极为重要的作用。
气象雷达的分类:探空雷达、测雨雷达、声雷达、多普勒雷达、激光雷达南方:S波段为主,北方:C波段为主雷达机的主要构成RDA -雷达数据采集子系统RPG -雷达产品生成子系统PUP -主用户处理器子系统其次包括:通讯子系统、附属安装设备RDA主要结构:天伺系统、发射机、接收机、信号处理器定义:用户所使用的雷达数据的采集单元。
功能:产生和发射射频脉冲,接收目标物对这些脉冲的散射能量,并通过数字化形成基数据。
雷达的硬件系统!RDA的扫描方式:雷达在一次体积扫描中使用多少角度和时间。
RDA的天气模式:1.晴空模式:VCP11或VCP21 2.降水模式:VCP31或VCP32 新一代雷达:降水模式VCP:雷达天线体扫模式RPG(雷达产品生成系统)定义:(指令中心)由宽带通讯线路从RDA接收数字化的基本数据,对其进行处理和生成各种雷达数据产品,并将产品通过窄带通讯线路传给用户功能:产品生成、产品分发、雷达控制台(UCP)PUP(主用户处理系统)功能:获取、存贮和显示雷达数据产品。
预报员通过这一界面获取所需要的雷达产品,并将它们以适当的形式显示在监视器上用处:(1)产品请求(获取),(2)产品数据存贮和管理,(3)产品显示,(4)状态监视,(5)产品编辑注释。
粒子对电磁波有散射,衰减,折射的作用散射:当电磁波束在大气中传播,遇到空气介质或云滴、雨滴等悬浮粒子时,入射电磁波会从这些介质或粒子上向四面八方传播开来,这种现象称为散射现象。
鲁西北地区一次暴雨过程雷达及卫星云图特征分析

暴雨是在有利的大尺度环流背景下,由中小尺度天气系统产生的[1]。
气象学者在暴雨方面做了许多重要研究。
赵宇等[2]利用观测资料和数值模拟结果,研究了2005年7月22—24日华北地区特大暴雨过程中中尺度对流系统的形成、维持及其结构特征;刘娟等[3]利用阜阳CINRAD-SA 多普勒雷达等资料对2005年7月16日淮北地区的一次强风暴天气进行了弓形回波分析;张京英等[4]利用新一代天气雷达风廓线资料分析了高低空急流与暴雨的关系。
本文利用新一代SA 天气雷达资料、FY-2E 卫星资料等对2015年8月2—4日发生在鲁西北的暴雨局地大暴雨过程做综合分析,为新一代雷达产品在天气分析和预报中的应用提供参考。
1过程概述这次暴雨从8月2日中午自鲁西北地区北部开始,山东省分布呈现北大南小,有明显阶梯分布特征。
过程最大降水量为322.3mm ,出现在惠民气象站。
惠民气象站2日20:001h 内降水量达102.5mm 。
暴雨前,风力突增,温度骤降(图1)。
2雷达分析2.1回波演变特征2日14:33,滨州北部地区及沧州一带局地出现零散强回波,回波向东北方向移动中合并发展;15:44回波合并成整体后开始南压,南压过程中,回波的西南方向不断有局地强回波生成,并与回波合并;17:18,回波移动方向前部出现明显出流边界;19:10,强回波整体移动至惠民、滨北、利津西部一带,结构紧凑,呈带状。
对流回波带中由于各单体移动速度和移动方向不同,单体与单体之间构成弥合回波群,集中在惠民地区形成很强的降水,为弥合型回波系统。
此外首尾两端速度变化,首端移动快,尾端移动慢,强回波位于惠民境内维持少动,使惠民1h 内出现102.3mm 强降水。
21:09,强回波移过滨州城区后结构趋于松散。
阶段性强降水间歇。
对比第二、三阶段的降水过程,回波的演变与第一阶段情况类似。
回波主体形成带状结构后(或者过程中),主体的尾端前部不断生成新的单体,新单体逐渐并入回波主体,合并加强。
大连地区雷暴大风探空资料和雷达回波特征分析

大连地区雷暴大风探空资料和雷达回波特征分析刘晓初;李潇潇;李燕;李雪松;黄振【摘要】利用加密自动站、探空、天气雷达等资料对2011-2016年5-9月大连地区的16个雷暴大风过程进行研究,分析了雷暴大风发生前的探空特征、雷达回波演变特征以及雷达产品识别指标.结果表明,按照雷达回波形态演变,将雷暴大风划分为低层径向速度大值区、单体型和弓状型3种类型,影响大连地区最多的是低层径向速度大值区型雷暴大风.探空资料方面,单体型和弓状型雷暴大风发生前均显示一定程度的层结不稳定和中等强度对流有效位能,尤其是低层充沛的水汽条件;单体型和弓状型大风均产生在中等强度垂直风切变条件下.3种类型大风的雷达产品特征有一定差异.对单体型雷暴大风的预警难度较大,对弓状型雷暴大风可以做到提前1 h以内的预警.%Using the data of encrypted automaticstation,sounding,weather radar and so on,16 thunderstorm gales were studied in Dalian area from May to September during 2011-2016.The characteristics of sounding,radar echo evolution and radar product identification index were analyzed before thunderstorm gale.The results showed that the thunderstorm gales were divided into three types: the low-elevation radial velocity high value region,the haplotype and the arcuate type according to the radar echo evolution.The low-level radial velocity high value region type was most frequently observed in Dalian area.In the case of sounding data,both the haplotype and arcuate thunderstorm gale showed a certain degree stratified instability and moderate intensity convective potential energy,especially the abundant water vapor conditions in the lower layer.The haplotype and arcuate galewere produced under moderate-intensity vertical wind shear conditions.There were some differences in the characteristics of the radar products of the three types of winds.The warning of haplotype thunderstorm gale was more difficult,the arcuate thunderstorm gale could be done within one hour ahead of the warning.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2017(045)011【总页数】6页(P176-181)【关键词】雷暴大风;探空资料;雷达回波;雷达产品;大连地区【作者】刘晓初;李潇潇;李燕;李雪松;黄振【作者单位】辽宁省大连市气象台,辽宁大连 116001;辽宁省大连市气象台,辽宁大连 116001;辽宁省大连市气象台,辽宁大连 116001;辽宁省大连市气象台,辽宁大连116001;辽宁省大连市金州新区气象局,辽宁大连 116001【正文语种】中文【中图分类】S165雷暴大风是由对流风暴产生的龙卷以外的地面直线型大风,风速≥17 m/s[1-2]。
夏季影响洪泽湖航运的雷暴大风雷达回波特征分析

图 l2 0 年 7 2 05 月 7日基本反射率图( 5仰角) 0。 .
( 1:3()9O ; )94 ; )l1; )l 0(2 : ;)1 90)1 8 a 64 ; l : ( l:9( 2 : ( 2 : ; 1 2(2 : ; ̄ : ) h 7c d 4e 2 D 3 g 3 25 32窄带 回波 .
[ 摘 要] 应用 南京 多普勒 天气雷达资料和 洪泽站地面气 象资料 , 2 0 - 0 9年 6 8月洪泽站 出现的 1 对 05 20 - 9次雷暴大风 天气过程进 行 了分析 。根据 雷达基本反射率特征 , 雷暴 大风 的雷达回波形态有 以下五种类型 : 弓状回波、 窄带回波、 带状回波 、人” ” 字形回波 、 钩 状 回波。其 中 弓状 回波出现 次数 最多, 钩状 回波产生的大风最强。VI  ̄4 k / 对雷暴大风有指示作 用, I ≥6 gm2 L值 > 0 gm2 V L值 5k / 时除 出现 雷暴 大风 外还有 冰雹发 生。此 外, 分析 了雷暴 大风回波的路 径, 共有四条 , 中西南路和西路为主要路径 , 7 , 其 各 次 西北路 4 , 次 北路最 少, 只有 1 西南路 多局地 回波 , 次。 生成 于明光和 盱眙西南部 , 当地 的丘陵地 形有 关; 与 西北路 的泗洪 、 阳与洪泽湖交界的陆 泗 地一侧也 易产 生局地 回波 。这些特征对 洪泽湖 雷暴 大风 临近预报预 警有指 导价值 , 对保 障航 运有现 实意义。 [ 关键词 ] 雷暴 大风 多普勒天 气雷达
关于移人 回波和局地 回波 的说明: 以洪泽湖湖 心为圆点 , lO m 以 Ok 为半径作 圆( 主要包括淮安 、 宿迁全境 , 州的睢宁 , 徐 扬州 的宝应 、 高邮 , 安徽 的泗县 、 五河 、 明光 、 天长 )在此 范围内生成 的回波 为局地 回波 , , 由 此范 围以外移入的 回波为移入 回波。 本 文 选 取 洪 泽 站 2 0 — 0 9年 6 8月 出现 的 1 0 5 20 - 9个 雷 暴 大 风 天 气 过程 , 运用南京雷达产品资料和洪泽站地 面气象资料 , 对雷暴 大风 回波 的雷达产 品特征 、 回波 的 路 径 、 面 气 象 要 素 特 征 进 行 了 分 析 , 出 了 地 得 些有价值的结论 ,对 提高洪泽湖 区雷暴 大风的临近预报准确率 有很 大促 进 作用 。 2天 气 形 势 和 月 、 . 日变 化 特 征 根 据 对 2 0 — 0 9年 6 8月 出 现 的 1 0520 — 9个 雷 暴 大 风 过 程 出 现 前 的 天气 图分析 , 按其受影 响的主要 天气 系统可分 为以下 四种类 型: 高空 一、 槽, 共出现 1 O次 ; 、 涡型 , 出现 5次 , 中东 北冷涡 4次 , 二 冷 共 其 华北 冷 涡 1次 ; 、 热 带 高 压 西 北 边 缘 型 , 现 3次 ; 、 风 倒 槽 型 , 现 1 三 副 出 四 台 出
5.6阵风锋过程形成机制探讨

重庆维普
第 7期
黄旋旋等 :. 5 6阵风锋过程形成机制探讨
2 1
程值 得预 报员深 思和总结 。本 文试 图通过对
引 言
分析 天气背 景 、 普勒 天气雷达 资料 、 多 自动站 资料 等 , 合 20 并结 06年 6月 1 0日飑线 过程 ,
Ke o d :g s r n n r o b d e h f r t n me h n s y W r s u tfo t a r w- a c o o ma i c a i n o m
资助项 目: 本文受宁波市应急联动系统科技专项(0 71 0 2 资助 20 c0 4 )
c l i na{s o d a r 1S ,wh c e d t lc r ma n t v c te i d r f c i ,a d i u n f r l ih l o ee to g e i wa e s a t r a c g n n a e e t l g n n n t r o ms
(. 1 浙江省 宁波 市气象 局 , 102 2 浙江省 东 阳市气 象局 ) 351; . 提 要 :通过 综合 分析 20 07年 5月 6日一 次 阵风 锋过 程 的 天 气背景 、 多普 勒天 气雷
达 资料 、 自动站 资料 等 , 结合 2 0 并 06年 6月 1 0日飑 线过 程 ,0 7年 6月 2 20 8日窄 带回 波 引发 的 大风过程 , 为与 大风相 联 系的 窄带 回波 的产 生 , 由于 冷暖 气 团交界 面两 认 是
Dic s in o h n r t n M e h n s o 5. ’ s u s n t e Ge e a i c a im f“ 6’Gu tFr n o o s o t
16098104_一次早春冷锋风雹天气过程分析

收稿日期:2018-01-23;修订日期:2018-02-26作者简介:陈凤英(1980-),女,本科,工程师,从事天气预报、管理等工作。
基金项目:中国气象局2017年预报员专项项目(编号CMAYBY2017⁃037);江西省气象局2015年面上项目“景德镇市两种雷达资料在灾害性天气过程中的特征分析”。
第36卷 第2期2018年4月江 西 科 学JIANGXI SCIENCE Vol.36No.2Apr.2018 doi :10.13990/j.issn1001-3679.2018.02.015一次早春冷锋风雹天气过程分析陈凤英,蔡俊峰,陈鲍发,黄龙飞(江西省景德镇市气象局,333000,江西,景德镇)摘要:利用高空图、地面图、探空图等常规资料,多普勒雷达和风廓线雷达探测资料对2016年4月3日影响江西的强风雹天气过程进行了分析,结论如下:冷暖空气交汇、切变线趋于明显、强西南急流、中低层干舌、地面冷空气是此次强风雹天气发生的有利环流背景。
同时气团极不稳定,不稳定能量强、水汽条件充沛、垂直风切变高,为强对流天气的发生、发展提供了不稳定、水汽与动力条件。
多普勒雷达上强度50dBz 以上快速东移的“弓形”飑线、中层径向辐合为大风的预报提供了依据。
风廓线雷达上强对流天气发生前后有辐合系统过境,地面大风前有强西南急流下沉,3~4km 高空西南偏西急流迅速增强。
关键词:大风;环流背景;雷达特征中图分类号:P458.3 文献标识码:A 文章编号:1001-3679(2018)02-269-06Analysis of A Hailstorm Process in Early SpringCHEN Fengying,CAI Junfeng,CHEN Baofa,HUANG Longfei(Jingdezhen Meteorological Bureau,333000,Jingdezhen,Jiangxi,PRC)Abstract :By using upper and surface observation data and Doppler and VWP data,analysis of a hailstorm process in early spring of 2016have been conducted and conclusions were as following.Cold air and warm air intersection,obvious shear line,strong southwest jet stream,dry tongue in the middle upper air and cold front in the surface provide favorable circulation background.And ex⁃tremely strong instability,abundant water vapor as well as strong vertical wind shear were favorable for the storm.The fast moving bow shaped squall line with a high radar echo of 50dBz and MARC provide the basis of strong wind forecast.VWP radar shows convergence system,strong southwest jet sinking and increasing LLJ at 3~4km altitude before and after the squall line.Key words :strong wind;circulation background;radar characteristics 0 引言2016年4月3日在江西省东部地区出现一次范围广、对流程度强、灾害较严重的风雹强对流天气过程,受强对流天气影响江西省东部地区多地出现雷暴、强降水以及大风,其中4月3日10:18景德镇出现极大瞬间西西北风19.8m /s、10:21浮梁18.8m/s、11:07德兴出现极大瞬间西西北风19m/s、11:53鹰潭出现极大瞬间西北风19m/s、14:37星子出现极大瞬间东北风17m /s、18:17吉安出现最大直径4mm 的冰雹、21:24永丰出现极大瞬间西西北风风18m /s。
“5.10”强对流天气雷达产品特征及临近预报

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气
象
科
学
2 7卷
站多普 勒 径 向速度 可 以作为 本站 短 时最 大阵 风预报 的参 考 。 ( 6 )风暴 追踪 信息 在 我市测 站 出现 雷雨 大风 和冰 雹前 3 0 mi n前做 出提示 , 在 实 际工 作 中有 重 要 指导 的 意义 。参 照 当 日 0 8时 0℃层 高 度 和 一2 0℃层 高 度 , 分 析≥ 4 5 d B z的 回波 中 心 的高 度 , 也 能够 提 前 4 0 mi n 作 出本站 将 对 2 0 0 5年 5月 1 0 日邯 郸 发 生 的 强 对 流 天 气 进 行 分 析 , 总结 了雷达产 品特征 , 得出 了 一 些 具 有 实 用 价 值 的结 果 , 为 预 报 员 快 速 判 断 强 对 流 的潜 势 提供 参 考 。 关 键 词 弓形 回波
特征( 6个 站有 飑线记 录) 。
2 强对 流 天 气 的 雷达 特征
从 连续 的多 普勒 雷达 资料 分析 : 造 成我 市 强 对 流天 气 的是 3个 强 对 流 单体 ( 按 其 出现 的时 间 先 后定 为
1 — 3号 ) , 雷 达探测 资料 特 征见 下表 。
表 1 1 ~ 3号 对 流 单 体 的 雷 达 特 征
降水 量 不大 , 但 鸡 泽站 瞬时 最大 风速 达 到 3 4 m・ s 一, 冰雹大 风造 成部 分农 作物 受 灾 , 经 济损 失 达 1 4 0万元 。
这 是一 次 0 8时稳 定层 结下 出现 的锋 前 暖 区 强对 流 天气 , 0 8时邢 台探 空 曲线 低层 上 温 度 和 露 点 温度 均
Ta bl e 1 Ra d a r e c h o f e a t u r e s f o r c o n v e c t i ve c e l l s No . 1 — 3
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阵风锋产生的天气过程及其雷达产品特征分析
摘要 通过对2009—2011年通辽市2个天气个例的分析得出:灾害性大
风与孤立的对流风暴或一族对流风暴的出流(即阵风锋)是紧密相关的,湿的下
击暴流具有相对较强的雷达反射率因子,常出现在夏季,湿度及对流不稳定条件
好,除大风外并伴有雷雨、冰雹等强对流天气;而干的下击暴流仅具有中等强度
的回波,常出现在干燥的春季,只有极微量的降水,主要以大风和扬沙天气为主。
关键词 阵风锋;天气过程;雷达产品特征;个例分析;内蒙古通辽
一般强风暴或与锋面有关的飑线带状对流云中处于成熟阶段的单体中的下
沉气流,在近地面处向水平方向扩散,常形成出流边界,即所谓的阵风锋。雷达
反射率因子产品配合使用其他雷达产品,可判断高低层大气的不稳定度,更有助
于确定系统的移动以及未来的发展趋势[1-6]。通过对2009—2011年的2次天气
个例分析,将对流风暴的雷达回波特征与视觉特征相结合,加上基于物理原因的
推断充分了解其结构,并结合有关对流风暴环境、结构和演变的背景知识,掌握
对流风暴的特征,以便在今后短时临近预报中有效为公众提供有价值的警报服
务,发挥雷达在防灾减灾方面的作用。
1 2009年4月14日通辽市扬沙过程分析
1.1 天气实况与大气环流背景
2009年4月14日14:40—15:25,通辽市舍伯吐、科尔沁区等地发生了扬
沙天气,极大风速达到了14.4 m/s。此后,伴有微量的阵雨。4月14日8:00 500
hPa高空图显示,市区处在锋区影响中;700 hPa高空图显示,锋区位于市区以
北地区,有南压的趋势;850 hPa高空图显示市区处在高压系统的前部,等高线
与等温线几乎垂直,说明冷空气较强,冷锋很明显,大气的斜压性有利于地面气
旋强烈发展,造成地面大风。4月14日14:00地面图显示,地面冷锋接近通辽
市,随着冷锋的南压,市区发生短时大风天气。此时该市处于春季,降水偏少,
前期空气、地表均非常干燥,有利于扬沙、沙尘暴的形成与发展。
1.2 雷达资料分析
从13:29的反射率因子图上可看到,科区的西北部地区出现1条呈直线形
的弱回波带,且逐渐向南移动,逼近科区。13:47的径向速度图上,在同样部
位有1条呈直线形的回波带。14:36,直线回波带横扫科区,市区出现扬沙天气,
之后随着其继续东移南下,扬沙天气结束。该回波带强度小、高度低,根据判断,
不是系统云系产生的云回波,而是由阵风锋形成的沙带南下所反映出的回波。对
照14:36回波顶高图像可以判断。对垂直风廓线产品分析,市区上空从14:00
起,从高层到低层,均存在着明显的风切变,特别在14:42,0.3 km与0.6 km
间存在SE与SW的风切变,表明低层有反气旋式环流,有明显的下沉气流,也
即阵风锋前部的下沉气流。这一系列的变化说明,这段时间内市区上空存在不稳
定机制,促使由高空到低层的能量传输,冷锋过境导致低层强的风切变和下沉气
流,将地面沙尘吹起,形成扬沙天气。
2 2011年8月1日通辽科左中旗雷雨大风冰雹天气分析
2.1 天气实况与背景
8月1日12:22—14:39,科左中旗出现暴雨、大风、冰雹天气,最大风速
达17.2 m/s,最大降水量77.7 mm,最大冰雹直径为103 mm,农作物遭受不同程
度的损失。8月1日500 hPa高空图显示,通辽市处于低槽底部的控制,低槽后
部的冷平流有利于低槽的进一步加深,东部地区鄂海高压的阻挡使得未来低槽稳
定少动;700 hPa高空图显示,通辽市上游存在明显的切变,既有风向的切变又
有风速的切变;850 hPa存在明显的风的辐合切变。8:00地面图显示,地面气
旋中心偏北,通辽市处于低压带中弱气压场的影响;14:00仍受弱气压场影响,
通辽市均已转成北风,西北部和左中旗出现雷暴天气,且左中旗出现局地暴雨。
2.2 雷达资料分析
从8:22开始,通辽市西北部地区的强回波非常明显,在强回波的前方,舍
伯吐—科区一带有明显的“直线”状弱回波,即阵风锋。同样,在8:28的速度图
上,也可见舍伯吐一带的阵风锋。随着强回波的不断东移南下,阵风锋也不断东
移南下,至12:02,强回波移至通辽市左中地区上空,最大回波强度达55 dBz
以上。12:51进一步东移,影响保康。13:34强回波位于保康及以南地区,且
前沿的阵风锋有所南压,表明强的对流风暴已经开始对保康地区造成严重影响。
实况方面,保康13:35出现极大风速,达19.6 m/s,并且伴有雷电和局地强降
水。
3 结语
通过以上2个天气个例分析发现,灾害性大风与孤立的对流风暴或一族对流
风暴的出流(即阵风锋)是紧密相关的,湿的下击暴流具有相对较强的雷达反射
率因子;而干的下击暴流仅具有中等强度的回波,常出现在干燥的春季,如第1
个个例,只有极微量的降水,主要以大风和扬沙天气为主。
4 参考文献
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沙漠与绿洲气象,2004(4):31-32,50.
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