论文推荐|多单体强风暴影响下的一次强降水超级单体演变特征分析

文摘   2024-10-11 12:00   北京  
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超级单体风暴是对流风暴中最强烈的一种,往往伴随短时强降水、大风和冰雹等灾害性天气,因其具有独立的环流结构特点而被广泛关注。
2017年6月19日,冀东地区出现了一次罕见的强降水超级单体风暴,陈磊等(2024)对其研究表明,多单体强风暴先行下山并东移南压,其阵风锋和南来的海风锋交叉,在低层形成“舌状”高温、高湿区,当多单体强风暴右后侧的对流单体移入该区之后便快速发展为强降水超级单体,随后该超级单体沿着多单体强风暴的出流边界向东南方向移动。缓慢减弱的多单体强风暴所提供的相对“稳定”的阵风锋(图1)不仅为超级单体发展和维持提供了长时间的动力条件,还为其移动提供了引导作用,这对于强对流天气落区的临近预警有较好的指示意义。
1 2017619日地面10 m风场(风羽)和m气温(填色)

超级单体形成之初,多单体强风暴冷池出流使得中尺度环境发生了明显改变,06 km03 km垂直风切变均有所增大,有利于中气旋的形成;辐合线上较强的垂直涡度平流对于中气旋形成和维持也有一定的贡献。中气旋始于低层,03 km 强垂直风切变始终维持,存在明显的斜压涡生作用。超级单体形成和发展成熟阶段,风暴相对螺旋度(SRH)维持高值,而在其形成之前和接近消散阶段,SRH则明显变小,说明SRH对于超级单体发生发展有较为明确的指示意义(图2)。

2 201761918:42 VDRAS 200 m扰动气温(阴影)、0~3 km垂直风切变(风矢)和风暴相对螺旋度(红色等值线)

综上,超级单体出流使得入流区辐合抬升加强,有利于其发展和维持;超级单体中不断有单体从母体风暴中分裂,一定程度上削弱了自身的强烈发展,但下沉出流不至于过强而造成阵风锋快速远离,使得冷池始终维持一定的强度,同时多单体强风暴的阵风锋提供了稳定的低层垂直风切变,造成超级单体前端的风切变和冷池强度保持了长时间的平衡,进而使得超级单体长时间维持“稳定态”。,适当的垂直风切变等与风暴发展保持平衡是超级单体长时间维持自组织状态的主要原因。

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气象期刊
《气象》(Meteorological Monthly) ISSN 1000—0526,CN11—2282/P
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