ANALYSIS OF ENVIRONMENTAL CHARACTERISTICS OF THE THREE TORNADOES CAUSED BY TYPHOON RUMBIA (2018)
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摘要: 利用常规观测资料及ERA5再分析资料，对2018年第18号台风“温比亚”登陆后造成3次龙卷过程的环境特征进行分析，结果指出：三次龙卷事件发生于傍晚时刻的台风中心东北象限200~300 km处；低抬升凝结高度、强低层垂直风切变、中等偏弱的对流有效位能和强的风暴相对螺旋度环境有利于中气旋龙卷的发生；龙卷发生前2~3 h为对流有效位能和能量螺旋度指数峰值阶段，发生前1~2 h对流有效位能迅速下降；龙卷的发生与台风东北象限风暴相对螺旋度≥200 m2/s2和低层垂直风切变≥13×10-3 s-1叠置区内的地面中小尺度系统相关。Abstract: Based on conventional observation data and ERA5 reanalysis data, the present study analyzed the environmental characteristics of the three tornadoes caused by Typhoon Rumbia (2018). The results are as follows: tornadoes occurred in the early evening, 200~300 km away from the center of the typhoon and in the northeastern quadrant of the typhoon. Low lifting condensation level, strong low-level vertical wind shear, moderately weak convective available potential energy and strong storm relative helicity were conducive to the occurrence of mesocyclone tornado. The convective available potential energy and energy helicity index peaked 2~3 hours before the tornado occurred, and the convective available potential energy dropped rapidly 1~2 hours before the occurrence. Tornado occurrence was related to the meso microscale systems in the overlapping area of storm relative helicity (≥200 m2/s2) and low-level vertical wind shear (≥ 13×10-3 s-1).
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Key words:
- typhoon /
- tornado /
- vertical wind shear /
- storm relative helicity /
- energy helicity index
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图 2 2018年8月地面加密气象观测风场
a.18日18:25；b.18日18:35；c.18日18:45；d.18日19:25；e.18日19:35；f.18日19:45；g.19日19:15；h.19日19:25；i.19日19:35。
图 3 抬升凝结高度
a.18日18时；b.18日19时；c.19日19时；d.变化趋势（绿、黄、黑色线条分别对应W1、W2、W3龙卷，横坐标0为龙卷发生时刻，负值为发生前小时数，正值为发生后小时数，单位：m)。
图 5 垂直风切变及850 hPa风场
a.18日18时；b.19日19时。填色为1 000~925 hPa垂直风切变，等值线为1 000~500 hPa垂直风切变，单位：10-3 s-1。
图 9 物理量叠置图
a.18日18时，b.19日19时。绿色实线为1 000~925 hPa垂直风切变≥15×10-3 s-1，蓝色实线为1 000~500 hPa垂直风切变≥2.2×10-3 s-1，红色实线为0~3 km风暴相对螺旋度≥250 m2/s2，紫色实线为能量螺旋度指数≥1.2。
表 1 2018年8月18—19日台风“温比亚”造成3次龙卷信息表
编号 及地时间 及地位置 距台风中心方位角，距离 EF级 来源 W1 18日18:45 117.02 °E，34.36 °N 55 °，290 km 2 视频 W2 18日19:46 116.65 °E，34.68 °N 45 °，286 km 2 灾情调查 W3 19日19:36 118.56 °E，35.30 °N 76 °，222 km 3 灾情调查 
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表 2 基于常规探空观测和ERA5再分析资料计算的环境参数表
站点 时间 抬升凝结高度/m 地面至925 hPa垂直风切变/s-1 地面至500 hPa垂直风切变/s-1 风暴相对螺旋度/（m2/s2） 对流有效位能/（J/kg） 探空 ERA5 探空 ERA5 探空 ERA5 探空 ERA5 探空 ERA5 徐州 2018081808 302 85 33.4 22.9 3.9 3.4 449 397 209 106 徐州 2018081820 409 150 17.3 20.8 2.3 2.7 316 321 0 114 徐州 2018081908 170 122 19.1 16.2 3.6 2.8 165 214 1 179 55 青岛 2018081920 426 256 16.9 14.9 2.3 2.8 271 221 367 496
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[1] 范雯杰, 俞小鼎. 中国龙卷的时空分布特征[J]. 气象, 2015, 41(7): 793-805. [2] 王东海, 李兆慧, 高枞亭, 等. 中国与欧美龙卷统计特征比较分析及研究进展[J]. 气象科技进展, 2018, 8(2): 8-23. [3] 郑永光, 刘菲凡, 张恒进. 中国龙卷研究进展[J]. 气象, 2021, 47(11): 1 319-1 335. [4] 郑永光. 中国龙卷气候特征和环境条件研究进展综述[J]. 气象科技进展, 2020, 10(6): 69-75 [5] 徐芬, 郑媛媛, 孙康远. 江苏龙卷时空分布及风暴形态特征[J]. 气象, 2021, 47(5): 517-528. [6] 俞小鼎, 周小刚, 王秀明. 雷暴与强对流临近天气预报技术进展[J]. 气象学报, 2012, 70(3): 311-337. [7] 俞小鼎, 姚秀萍, 熊廷南, 等. 多普勒天气雷达原理与业务应用[M]. 北京: 气象出版社, 2006, 130-143. [8] 俞小鼎, 郑永光. 中国当代强对流天气研究与业务进展. 气象学报, 2020, 78(3): 391-418. [9] 俞小鼎, 姚秀萍, 熊廷南, 等. 雷暴与强对流临近预报[M]. 北京: 气象出版社, 2020, 265-272. [10] 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. [11] 王秀明, 俞小鼎, 周小刚. 中国东北龙卷研究: 环境特征分析[J]. 气象学报, 2015, 73(3): 425-441. [12] 冯佳玮, 闵锦忠, 庄潇然. 中国龙卷时空分布及其环境物理量特征[J]. 热带气象学报, 2017, 33(4): 530-539. [13] BAI L Q, MENG Z Y, HUANG L, et al. An integrated damage, visual, and Radar Analysis of the 2015 Foshan, Guangdong EF3 Tornado in China Produced by the Landfalling Typhoon Mujigae (2015)[J]. Bull Amer Meteor Soc, 2017, 98(12): 2 619-2 640. [14] 郑永光, 陶祖钰, 俞小鼎. 强对流天气预报的一些基本问题[J]. 气象, 2017, 43(6): 641-652. [15] 郑永光, 蓝渝, 曹艳察, 等. 2019年7月3日辽宁开原EF4级强龙卷形成条件、演变特征和机理[J]. 气象, 2020, 46(5): 589-602. [16] 张小玲, 杨波, 朱文剑, 等. 2016年6特23日江苏阜宁EF4级龙卷天气分析[J]. 气象, 2016, 42(11): 1 304-1 134. [17] 俞小鼎, 郑媛媛, 廖玉芳, 等. 一次伴随强烈龙卷的强降水超级单体风暴研究[J]. 大气科学, 2008, 32(3): 508-522. [18] 郑艳, 俞小鼎, 任福民, 等. 海南一次超级单体引发的强烈龙卷过程观测分析[J]. 气象, 2017, 43(6): 675-685. [19] 白兰强, 孟智勇, SUEKI K, 等. 中国热带气旋龙卷的气候统计特征(2006~2018)[J]. 中国科学: 地球科学, 2020, 50: 619-634. [20] 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. [21] 李兆慧, 王东海, 麦雪湖, 等. 2015年10月4日佛山龙卷过程的观测分析[J]. 气象学报, 2017, 75(2): 288-313. [22] 李彩玲, 吴乃庚, 王硕甫, 等. 台风"艾云尼"(2018)外围两次近距离龙卷的环境条件和雷达特征[J]. 热带气象学报, 2019, 35(4): 446- 457. [23] 黄先香, 俞小鼎, 炎利军, 等. 珠江三角洲台风龙卷的活动特征及环境条件分析[J]. 气象, 2019, 45(6): 777-790. [24] 黄先香, 伍志方, 炎利军, 等. 珠江三角洲台风龙卷预警技术与2018年两次龙卷预警试验[J]. 气象科技, 2020, 45(6): 777-790. [25] 黄先香, 炎利军, 王硕甫, 等. 1822号"山竹" 台风龙卷过程观测与预警分析[J]. 热带气象学报, 2019, 35(4): 458-469. [26] 刁秀广, 孟宪贵, 张立, 等. 台风"摩羯" 与"温比亚" 环流中龙卷小尺度涡旋特征及可预警性分析[J]. 海洋气象学报, 2019, 39(3): 19-28. [27] 朱君鉴, 蔡康龙, 龚佃利, 等. 登陆台风"摩羯" (1814)在山东引发龙卷的灾情调查与天气雷达识别[J]. 海洋气象学报, 2019, 39(4): 21- 34. [28] 李耀东, 刘健文, 高守亭. 螺旋度在对流天气预报中的应用研究进展[J]. 气象科技, 2005, 33(1): 7-11. [29] DAVIES-JONES R, BURGESS D, FOSTER M. Test of helicity as a tornado forecast parameter[C]. In: Preprints, 16th Conf on Severe Local Storms. Amer Meteor Soc, 1992: 588-592 [30] RASMUSSEN E. Refined Supercell and Tornado Forecast Parameters[J]. Wea Forecasting, 2003, 18(3): 530-535. -
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图(9) / 表(2)
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