ISSN 1004-4965

CN 44-1326/P

用微信扫描二维码

分享至好友和朋友圈

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

1522强台风“彩虹”螺旋雨带中衍生龙卷的超级单体演变与机理研究Ⅰ:谱宽和速度

王炳赟 魏鸣 范广洲 杜爱军

王炳赟, 魏鸣, 范广洲, 杜爱军. 1522强台风“彩虹”螺旋雨带中衍生龙卷的超级单体演变与机理研究Ⅰ:谱宽和速度[J]. 热带气象学报, 2018, 34(4): 472-480. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.04.004
引用本文: 王炳赟, 魏鸣, 范广洲, 杜爱军. 1522强台风“彩虹”螺旋雨带中衍生龙卷的超级单体演变与机理研究Ⅰ:谱宽和速度[J]. 热带气象学报, 2018, 34(4): 472-480. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.04.004
Bing-yun WANG, Ming WEI, Guang-zhou FAN, Ai-jun DU. THE EVOLUTION AND MECHANISM OF TORNADIC SUPERCELLS IN THE OUTER RAINBANDS OF STRONG TYPHOON MUJIGAE (1522). PART Ⅰ: SPECTRUM WIDTH AND MESOCYCLONE SPEED[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2018, 34(4): 472-480. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.04.004
Citation: Bing-yun WANG, Ming WEI, Guang-zhou FAN, Ai-jun DU. THE EVOLUTION AND MECHANISM OF TORNADIC SUPERCELLS IN THE OUTER RAINBANDS OF STRONG TYPHOON MUJIGAE (1522). PART Ⅰ: SPECTRUM WIDTH AND MESOCYCLONE SPEED[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2018, 34(4): 472-480. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.04.004

1522强台风“彩虹”螺旋雨带中衍生龙卷的超级单体演变与机理研究Ⅰ:谱宽和速度

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.04.004
基金项目: 

国家自然科学基金项目 41675029

国家自然科学基金项目 91644226

国家自然科学基金项目 91537214

国家自然科学基金项目 41405063

国家重点基础研究发展计划973项目 2013CB430102

国家重点研发计划“全球变化及应对”重点专项 2016YFA0602004

地理信息科学教育部重点实验室开放研究基金资助项目 KLGIS2015A01

中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室开放课题 2016LASW-B12

江苏省普通高校研究生科研创新计划项目 KYZZ-0246

重庆市气象局青年基金项目 QNJJ-201710

详细信息
    通讯作者:

    魏鸣, 女,河北省人,教授,主要从事大气遥感与灾害性天气预报研究。E-mail: mingwei@nuist.edu.cn

  • 中图分类号: P444

THE EVOLUTION AND MECHANISM OF TORNADIC SUPERCELLS IN THE OUTER RAINBANDS OF STRONG TYPHOON MUJIGAE (1522). PART Ⅰ: SPECTRUM WIDTH AND MESOCYCLONE SPEED

  • 摘要: 为揭示多普勒雷达速度谱宽资料对1522号台风“彩虹”螺旋雨带中衍生龙卷的超级单体演变规律的指示作用,基于常规观测资料、多普勒雷达资料和ECWMF再分析资料,分析3个衍生龙卷的超级单体速度谱宽和中气旋速度演变特征。研究表明,速度谱宽可提前10~30 min预示强对流风暴的变化。根据速度谱宽σ与湍能耗散率ε的关系分析,提出了谱宽变化与超级单体内中气旋和龙卷发生发展关系的概念模型。当对流单体进入新的发展阶段时,谱宽值加大呈增强状态;当对流单体处于维持稳定阶段时,谱宽值减小则呈减弱状态。衍生汕尾海丰水龙卷的中气旋最大切向速度19.5 m/s,属中等强度中气旋。衍生顺德龙卷和番禺龙卷的中气旋最大切向速度>27 m/s,均属强中气旋。用多普勒雷达中气旋算法识别的中气旋在距离较远(>80 km)和较近(<17 km)距离上有漏报现象,人工纠正有利于更正预报结果,更准确地指导防灾减灾。

     

  • 图  1  2015年10月4日08时台风“彩虹”外围螺旋雨带地面流场分析(a)、45004探空图(b)、汕尾海丰龙卷附近6601824自动气象站(c)、汕尾上空散度空间分布(d)

    图  2  汕尾水龙卷中气旋所在强对流单体的谱宽时空演变CAPPI图

    图  3  佛山龙卷中气旋所在强对流单体的谱宽时空演变CAPPI图

    图  4  番禺龙卷中气旋所在强对流单体的谱宽时空演变CAPPI图

    图  5  速度谱宽σ与平均动能、脉动动能、热能和功之间的关系(a)和谱宽σ在对流风暴、超级单体及龙卷中的指示作用的概念模型(b)

    图  6  衍生汕尾水龙卷(a)、顺德陆龙卷(b)、番禺陆龙卷(c)的中气旋强度参数和衍生汕尾水龙卷中气旋风暴相对径向速度(d)

  • [1] WEISMAN M L, KLEMP J B. The structure and classification of numerically simulated convective storms in directionally varying wind shears[J]. Mon Wea Rev, 1984, 112 (12): 2 479-2 498.
    [2] DONALDSON R J. Vortex signature recognition by a Doppler radar[J]. J Appl Meteor, 1970, 9(4): 661-670.
    [3] DOSWELL C A Ⅲ. What is a supercell?[C]//Preprints, 18th Conf. on Severe Local Storms, San Francisco, CA, Amer Meteor Soc, 1996, 641.
    [4] STUMPF G J, WITT A, MITCHELL E D, et al. The National Severe Storms Laboratory mesocyclone detection algorithm for the WSR-88D[J]. Wea Forecasting, 1998, 13(2): 304-326.
    [5] BUNKERS M J, CLABO D R, ZEITLER J W. Comments on "Structure and formation mechanism on the 24 May 2000 supercell-like storm developing in a moist environment over the Kanto Plain, Japan"[J]. Mon Wea Rev, 2009, 137(8): 2 703-2 712, doi: 10.1175/2009MWR2909.1.
    [6] KENNEDY P C, WESTCOTT N E, SCOTT R W. Single-doppler radar observations of a mini-supercell tornadic thunderstorm[J]. Mon Wea Rev, 1993, 121(6): 1 860-1 870, doi: 10.1175/1520-0493(1993)121<1860:SDROOA>2.0.CO;2.
    [7] 郑媛媛, 张备, 王啸华, 等.台风龙卷的环境背景和雷达回波结构分析[J].气象, 2015, 41(8): 942-952.
    [8] 俞小鼎, 郑媛媛, 张爱民, 等.安徽一次强烈龙卷的多普勒天气雷达分析[J].高原气象, 2006, 25(5):914-924.
    [9] 姚叶青, 俞小鼎, 郝莹, 等.两次强龙卷过程的环境背景场和多普勒雷达资料的对比分析[J].热带气象学报, 2007, 23(5):483-490.
    [10] FRENCH M M, BLUESTEIN H B, DOWELL D C, et al. High-resolution, mobile doppler radar observations of cyclic mesocyclogenesis in a supercell[J]. Mon Wea Rev, 2008, 136(12): 4 997-5 016, doi: 10.1175/2008MWR2407.1.
    [11] BLUESTEIN H B. The formation and early evolution of the Greensburg, Kansas, Tornadic Supercell on 4 May 2007[J]. Wea Forecasting, 2009, 24(4):899-920, doi: 10.1175/2009WAF2222206.1.
    [12] HOUSER J L, BLUESTEIN H B, SNYDER J C. Rapid-scan, polarimetric, doppler radar observations of tornadogenesis and tornado dissipation in a tornadic supercell: The "El Reno, Oklahoma" storm of 24 May 2011[J]. Mon Wea Rev, 2015, 143(7):2 685-2 710, doi: 10.1175/MWR-D-14-00253.1.
    [13] BUNKERS M J, JOHNSON J S, CZEPYHA L J, et al. An observational examination of long-lived supercells Part Ⅱ: Environmental conditions and forecasting[J]. Wea Forecasting, 2006, 21(5):689-714, doi: 10.1175/WAF952.1.
    [14] KENNEDY A, STRAKA J M, RASMUSSEN E N. A statistical study of the association of drcs with supercells and tornadoes[J]. Wea Forecasting, 2007, 22(6):1 191-1 199, doi: 10.1175/2007WAF2006095.1.
    [15] 刁秀广, 朱君鉴, 刘志红.三次超级单体风暴雷达产品特征及气流结构差异性分析[J].气象学报, 2009, 67(1):133-146.
    [16] 冯晋勤, 俞小鼎, 傅伟辉, 等. 2010年福建一次早春强降雹超级单体风暴对比分析[J].高原气象, 2012, 31(1): 239-250.
    [17] 伍志方, 曾沁, 吴乃庚, 等.广州"5.7"高空槽后和"5.14"槽前大暴雨过程对比分析[J].气象, 2011, 37(7):838-846.
    [18] 周后福, 刁秀广, 夏文梅, 等.江淮地区龙卷超级单体风暴及其环境参数分析[J].气象学报, 2014, 72(2): 306-317, doi:10.11676/qxxb2014.016.
    [19] 吴俞, 薛谌彬, 郝丽清, 等.强台风"山神"外围超级单体引发的龙卷分析[J].热带气象学报, 2015, 31(2): 213-222.
    [20] 张培昌, 杜秉玉, 戴铁丕.雷达气象学[M].北京:气象出版社, 2001(第二版): 499.
    [21] 俞小鼎.多普勒天气雷达原理与业务应用[M].北京: 气象出版社, 北京, 2006(第一版): 314.
    [22] 欧阳首承, 麦克内尔D H, 林益.走进非规则[M].北京:气象出版社, 2002: 295.
    [23] Д.Л.莱赫特曼著.大气边界层物理学[M].濮培民译.北京: 科学出版社, 1982: 394.
    [24] 魏鸣, 秦学, 王啸华, 等.南京地区大气边界层晴空回波研究[J].南京气象学院学报, 2007, 30(6): 736-744.
    [25] 管理, 魏鸣, 吴昊.晴空湍流在强天气过程临近预报中的应用研究[J].科学技术与工程, 2014, 14(31): 6-13.
    [26] 余志豪, 苗曼倩, 蒋全荣, 等.流体力学[M].北京:气象出版社, 2004(第三版): 378.
    [27] WANG B Y, WEI M, HUA W, et al. Characteristics and possible formation mechanisms of severe storms in the outer rainbands of Typhoon Mujigae(1522)[J]. J Meteor Res, 2017, 31(3): 612-624, doi:10.1007/s13351-017-6043-4.
  • 加载中
图(6)
计量
  • 文章访问数:  1014
  • HTML全文浏览量:  30
  • PDF下载量:  490
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-07-06
  • 修回日期:  2017-12-18
  • 刊出日期:  2018-08-01

目录

    /

    返回文章
    返回