论文推荐|广东龙卷风时空分布及其母体风暴雷达观测特征

文摘   2024-07-26 19:19   广东  

论文作者:黄先香,炎利军,白兰强,植江玲,张晶晶,李兆明

(加粗字体表示龙卷风重点开放实验室成员)


龙卷风(简称龙卷)是从雷暴云底伸展至地面强烈旋转的涡旋(视觉上呈漏斗云向下伸展),是大气中最剧烈、致灾性最强的一种强对流天气。广东是中国龙卷比较高发的省份,EF1或以上级别龙卷风数量在全国仅次于江苏(俞小鼎等,2021)。由于广东地处低纬度地区,北依南岭、南临大海,既受到来自中纬度西风带系统影响,又受到来自低纬度海洋热带东风天气系统的影响,导致龙卷发生的天气背景更为复杂。

本文基于1961—2022年广东225个陆龙卷风记录,结合多源观测资料,对广东龙卷的时空分布、易发天气背景、产生龙卷的母体风暴对流形态及母体风暴雷达关键指标等作统计分析。

广东龙卷主要有3个高发区:珠三角地区、粤西地区特别是雷州半岛及粤东的揭阳、潮州和汕头交汇区一带。其中,灾害性强龙卷主要发生在珠三角区域,特别是佛山和广州一带(图1)。广东龙卷的发生与地形关系极为密切,龙卷易发生在江河交汇处、入海口、喇叭口地形以及沿海等地势平坦区域,粤北等山区龙卷较少发生。广东龙卷主要发生在白天,其中08—20时占比约77%,特别是14—18时频次最高,占比近40%。广东龙卷主要发生在3类天气背景下:西风带系统、热带气旋(简称TC)和热带扰动。其中,90%的广东龙卷发生在西风带系统和热带气旋天气背景下,特别是TC龙卷最为突出,近年来广东近50%的龙卷为TC龙卷(图2)。

图1  1961-2022年广东龙卷空间分布(色阶,地形高度)

图2  1961-2022年不同天气背景广东龙卷发生比例

产生广东龙卷的母体风暴主要源自4类对流系统:准线性对流系统、孤立单体、多单体风暴系统和带状对流系统。相较于美国龙卷主要产生于孤立单体(约79%)和江苏龙卷主要产生于多单体风暴系统(超过50%),广东龙卷主要产生于带状对流系统,占比约54%,其次为多单体风暴系统,占比约36%,而广东龙卷发生在孤立单体,占比仅约5%(图3)。产生广东龙卷的母体风暴多数为微型超级单体风暴,水平尺度很小,通常不超过10km,中气旋强度多数比较弱,龙卷(强龙卷)低层中气旋旋转速度主要在10~20 m/s(15~25 m/s)之间,而且中气旋尺度普遍比较小,多数直径在4km以内;龙卷(强龙卷)低层TVS速度差主要在30~50 m/s(40~50 m/s)之间(图4)。与龙卷强度等级对应看,当低层中气旋旋转速度超过20 m/s、TVS速度差超过40 m/s时,均为EF2级以上强龙卷。

图3  2006-2022年广东龙卷母体风暴形态分类(红色箭头为对流系统移动方向)(a)第一类准线性对流系统;(b)第二类孤立对流单体;(c)第三类多单体风暴系统;(d)第四类带状对流系统

图4  2006—2022年广东龙卷单体中气旋和TVS关键特征分布(a)龙卷单体中气旋最低仰角旋转速度;(b)龙卷单体中气旋最低仰角直径;(c)龙卷单体TVS最低仰角速度差;(d)强龙卷单体中气旋最低仰角旋转速度;(e)强龙卷单体TVS最低仰角速度差

引用文本:黄先香,炎利军,白兰强,植江玲,张晶晶,李兆明,2024.广东龙卷时空分布及其母体风暴雷达观测特征[J].气象,50(7):814-827.







图文|黄先香

编辑曹桂梅

审核|白兰强

点击“阅读原文”查看论文

龙卷风重点开放实验室
中国气象局龙卷风重点开放实验室以佛山市龙卷风研究中心为原科技创新平台,依托广东省气象局和北京大学于2022年底成立。实验室聚焦国家防灾减灾需求,定位应用基础研究,致力于探索中国龙卷风及其母体风暴的形成机制与监测预警预报技术。
 最新文章