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2003年5月6日强对流天气过程多普勒天气雷达资料的分析
郭 艳 , 应冬梅
（江西省环境预报中心，江西 南昌 330046）
摘 要:
讨论了应用南昌多普勒天气雷达探测2003年5月6日影响江西的1次强风暴的情况，发现造成强对流天气的回波特征是多单体风暴组成的多带线性回波风暴系统，在强度场上形成了多带回波,致使受影响的台站反复出现雷雨大风和短时强降水天气。对应在速度场中,则反复出现范围为10－30
km的模糊速度影响测站。当西部没有新生的单体移入时，多单体线性风暴就消亡。
关键词：
多单体风暴 弓状回波 雷雨大风 对流回波带
中图分类号：P412.25；P458.1+21 文献标识码：B 文章编号：1007－9033（2004）01－0016－03
5月6日10：00～7日05：00，受强烈发展的地面倒槽和北方冷空气南下的共同影响，江西省出现了大范围的强对流天气过程。在这次过程中，出现短时强降水的台站有其明显的地理特征，绝大多数都出现在环鄱阳湖地区及赣江流域11个县市。分析此次强对流天气过程的新一代天气雷达资料，可以总结出灾害性天气与时空的对应关系，以便进一步探索江西省强对流天气出现的气候规律和特点。
1 多普勒天气雷达强度场的特征
经分析，这次强对流天气过程是受多单体风暴影响，形成了多带回波，并在其中形成了中尺度对流回波带。在PPI回波上看,在西南—东北带状回波的南沿是１条中尺度对流回波带,而在中尺度对流回波带的东北方向，回波带形成了弓状，最强回波达50
dBz以上。回波带为积状结构，在沿中尺度对流回波带走向的剖面上,对流发展高度较低,中尺度对流回波带沿锋面东移。在PPI上还可以发现,对流单体回波顺序排列成带，在其带的东北方向呈象弩状待发的弓状，在弓状回波顶部出现雷雨大风天气。而在弓状西南部,即中尺度对流回波带经过的地区，1
h降水量竞达30
mm。在这次强对流天气过程中，反射率场出现了多条回波带，多带中的对流单体有周期性演变特征。从测站移出去１条，又从西部移入１条。即当第一条带回波成熟并造成灾害的同时，第二条带又形成；当第二条带成熟影响上述地区时，第三条带又形成；第三条带又重复影响上述台站，周而复始。这是南昌、都昌、奉新、宜丰、南昌县几站连续出现灾害性天气的原因所在。当西部再没有新单体产生和并入时，多单体风暴就趋于消亡。
1.1 第一条带状回波的特征（A短带回波）
第一条带状回波形成于5月6日上午，成熟时间是14：00～17：00，出现危险天气主要以雷雨大风天气为主。
6日09：03，江西西部的连云山、幕阜山、九江以北至黄梅有阵雨回波发展，强度为45～50 dBz,顶高为8
km，以30 km／h的速度向30°移动。09：00～13：00，西部不断涌出对流泡，而且西部对流泡涌出比北部更为明显，发展也更为迅速。14：00后，随着午后下垫面加热，西部长沙、株州、萍乡也有对流单体迅猛发展。而原西部的回波也发展成一南北向短带回波，位于武宁、铜鼓东、奉新西、宜丰一线，这时回波强度为55～65
dBz，顶高为11～12 km。北部的回波呈大块状，已移进湖北境界。14：36，宜丰出现20
m/s雷雨大风。15：45～16：03，可见２块回波合并，合并后回波的强中心形成南北向的凸起结构。凸起部分朝北,造成16：00~16：44处于凸起状处的都昌、星子、湖口3站出现雷雨大风天气。此凸起结构回波持续近1
h，然后在快速向东北移动的过程中减弱。而在凸起结构回波南部带上，永修、奉新又有强回波单体向都昌方向移动。值得注意得是，白天水域是个冷源，一般的回波移入冷源都会减弱，只有较强的回波才会跃过。强回波单体移过鄱阳湖面，从湖中得到水汽能量，致使17：05都昌出现38
mm/h短时强降水天气。然后短带回波整体快速移出江西，回波影响结束 。
1.2 第二条带状回波的特征（B带回波）
B带回波初生于５月６日下午，成熟于19：00～24：00。
B带回波是15：30在益阳、长沙、铜鼓西、万载西的对流单体聚集发展起来的。到19：55已形成长约400
km、呈西南~东北向不连续的带状回波，位于娄底、长沙、五梅山、武宁到瑞昌一线。强回波中心强度为50～60
dBz,位于连云山东南部、铜鼓西、瑞昌。这时回波单体向东北方向移动，整体缓慢南移。B带在向东南移动的过程中变窄，强度加强。到21：03，从组合反射率可见，西南段的带状回波的强中心（50～65
dBz）呈条状，长约30 km，宽约8～9 km，位于宜丰西部。从强风前后出现的回波顶可以看到，14 km回波顶高呈南北向短带（长约30
km，宽约5~10 km）与强中心配合的很好。垂直积分液态水在形成强风之前（约21:03）达到最大，为55
kg/m,风暴的相对径向速度有小范围（10 km）速度模糊。与此相对应的是，21：05宜丰出现40
m/s的强风(垂直积分液态水产品出现最大值到强风的出现,提前量为2 min左右)。
21：00，已形成500
km长的带状回波，在带回波的前沿形成中尺度对流回波带，并有弓状回波形成。从21：33弓状回波形成，到23：34弓状回波减弱，持续近２
h。在弓状回波顶部，21：22奉新出现17 m/s 、21：46安义出现17
m/s的雷雨大风。此弓状回波不断向东北方向伸展挺进，造成23：24波阳出现17 m/s、23：36 余干出现28
m/s的雷雨大风天气。而在弓状回波带西南段的中尺度对流回波带，则造成22：30奉新出现30 mm/h、22：59南昌出现30
mm/h的短时强降水天气。而带的东段的强中心也造成0：24德兴出现25 m/s、0：47婺源出现20 m/s的雷雨大风天气。01：00，
B回波带结束使命。
1.3 第三条带状回波特点（C带回波）
C带回波初生于５月６日傍晚，回波带状成熟在时间是24：00~05：00。该回波带造成7站短时强降水、1站雷雨大风天气。这符合江西强对流天气的统计规律：后半夜～凌晨，江西多强降水天气。特别需要指出的是，这些短时强降水天气均出现在沿赣江的站点上。这是因为深夜水域是个热源，强回波单体移过江面时，从江中得到水汽能量，从而导致沿江的一些台站易出现短时强降水天气。
C带是18：36在益阳南和东南部由块状回波形成，并和B带回波的西段相邻。C带回波在形成时快速向东北方向移动，并于20：33与B带的西段连在一起，21：58
C回波已逐渐排列成带。到23：34 C带已形成西南～东北向带状，长约400 km，宽约20～30
km。在带状回波前沿的强中心处又形成了长约100 km的中尺度对流回波带，强度为55~60 dBz，顶高为14 km。这时高安、奉新均出现30
mm/h的短时强降水天气。在中尺度对流回波带沿赣江的行进过程中，沿赣江的一些台站，如南昌市、南昌县、樟树、峡江、吉水出现了短时强降水天气。7日05：00后，当西部再没有新单体产生和并入时，多单体风暴就趋于消亡。当C回波带减弱移出江西时，整个降水过程结束。
2 Ａ、Ｂ带回波的速度场特征分析
2.1 A带回波的速度场
Ａ带回波速度场的特点：存在逆风区，受正负速度中心影响，造成雷雨大风和短时强降水天气。
6日13：34，万载北、铜鼓有一负速度中心（-15
m/s）快速向东北偏北方向扩展。这片负速度中心与强中心是对应的，负速度中心在向东北偏北方向移动的过程中不断增大。14:16增到-21
m/s，造成A带第一个强对流天气产生，即宜丰14：36出现20
m/s的雷雨大风天气。这片负速度中心在向东北偏北方向移动的过程中，其前沿出现了“逆风区”。这片“逆风区”不断向前扩展，开始是负速度中心出现正速度，而后是正速度中心出现负速度。值得注意的是，这时对应的强度场有２块较强回波合并，强中心形成弓状凸起回波，而对应速度场可见南北２个“逆风区”也合并，形成了凸起状的、狭窄带状“逆风区”（维持时间近35
min）。对应强中心造成都昌站先雷雨大风后短时强降水天气，湖口站也出现雷雨大风天气。16：15后逐渐减弱消失，所以绝大多数台站是雷雨大风天气，只有强回波经过湖面后，产生了1站短时强降水天气。
2.2 B带回波速度场
Ｂ带回波速度场的特点：存在模糊速度（最大的正负速度中心）反复影响，致使灾害性天气多次袭击一些测站：先是雷雨大风，后是短时强降水天气。
19：55，带状回波的东段瑞昌北和西部分别有２个正速度中心：西部为11 m/s、北部为15 m/s，造成19：57瑞昌出现18
m/s的雷雨大风，这是B带出现的第一个危险天气报。20：33，B带的速度场中第一次在铜鼓南部出现模糊速度（即负速度最大值里出现了正的最大值，为-28
m/s, 模糊速度范围达10 km），这个负速度中心以60 km／h的速度向120o方向移动。21：03负速度中心加强到-33 m/s
，进入宜丰西南部。从SRM速度场可以看出，最大的负速度中心不是垂叠在同一个高度上，而是随着高度的增加，最大负速度中心向东北方向倾斜，即向宜丰站靠近。垂直累积液态水从20：57的40
kg/m猛增到21：03的55kg/m，从而造成21：05宜丰出现40 m/s 的强风。
21：09以后，SRM1.5°风场又有模糊速度形成。在修水的西北部，这个最大的速度中心以80 km/h的速度快速向100°方向移动，21：15
后逐渐明显。从风廓线上也可以看出，19：24开始，测站周围西南风逐渐加大，900 ~2 700 m为22~24
m的西南风，形成了低层强盛西南急流。这支西南急流带来了大量的水汽，为这次强对流天气过程提供了水汽条件。21：09以后，奉新站受3个模糊速度的影响（分别是21:15的-33 m/s、21:46的-28 m/s和23:34的-31
m/s），先后出现了雷雨大风和短时强降水天气。22：10开始，南昌又分别有3次模糊速度移进影响（分别是22：22的-33 m/s、22：34的-28
m/s和２3：34的-33 m/s），致使南昌3
h内先后４次出现了灾害性天气。这里有一个非常有意思的特点，即小范围的模糊速度往往造成雷雨大风天气，而模糊速度范围增大时，往往造成短时强降水天气。
3 结语
（１） 强对流回波初生于上午，成熟时间为14：00～17：00时，出现危险天气主要以雷雨大风为主；强对流回波初生于下午，成熟时间为19：00～24：00时，出现危险天气的情况是既有雷雨大风又有短时强降水；强对流回波初生于傍晚，成熟时间为24：00～05：00时，出现危险天气主要以短时强降水为主。
（２）
模糊速度与强中心长时间相伴并多次影响测站时，会使测站反复产生雷雨大风和短时强降水天气。
（３）
弓状回波的顶部多为雷雨大风天气，在其西南部多产生短时强降水天气。
（４）
当多单体风暴形成了多带回波时，在西部再没有新单体产生和并入的情况下，多单体风暴就趋于消亡。
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讲话日期：2004年01月08日
收稿日期：2004年01月22日
第一作者简介：郭
艳（1976-），女，助理工程师，硕士在读，主要从事短时天气预报工作。 |
