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

湖北冷季高架雷暴天气分类及环境参数特征分析

苟阿宁 姚雯 雷彦森 明绍慧 鲁易 魏凡

苟阿宁, 姚雯, 雷彦森, 明绍慧, 鲁易, 魏凡. 湖北冷季高架雷暴天气分类及环境参数特征分析[J]. 热带气象学报, 2024, 40(1): 23-32. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.003
引用本文: 苟阿宁, 姚雯, 雷彦森, 明绍慧, 鲁易, 魏凡. 湖北冷季高架雷暴天气分类及环境参数特征分析[J]. 热带气象学报, 2024, 40(1): 23-32. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.003
GOU Aning, YAO Wen, LEI Yansen, MING Shaohui, LU Yi, WEI Fan. Environment Parameter Characteristics of Different Types of Cold Season Elevated Thunderstorms in Hubei[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2024, 40(1): 23-32. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.003
Citation: GOU Aning, YAO Wen, LEI Yansen, MING Shaohui, LU Yi, WEI Fan. Environment Parameter Characteristics of Different Types of Cold Season Elevated Thunderstorms in Hubei[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2024, 40(1): 23-32. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.003

湖北冷季高架雷暴天气分类及环境参数特征分析

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2024.003
基金项目: 

灾害天气国家重点实验室开放课题 2021LASW-B03

湖北省气象局面上项目 2021Y01

详细信息
    通讯作者:

    姚雯,女,福建省人,研究员,主要从事雷电探测方法研究。E-mail:yaowen@cma.gov.cn

  • 中图分类号: P458

Environment Parameter Characteristics of Different Types of Cold Season Elevated Thunderstorms in Hubei

  • 摘要: 利用常规观测资料、加密地面自动站、闪电定位仪和ERA5再分析资料,将2011—2020年湖北冷季91次高架雷暴事件,按照形成机制分为雷雨型、强对流型和雷打雪型3类,并细致归纳了3类事件的时空分布特征、大气环流背景及关键环境参数等特征。(1) 湖北冷季高架雷暴雷雨型最多,强对流型次之,雷打雪型最少。3类型存在明显的时空分布差异,雷雨型主要发生在秋末冬初(11月)和冬末初春(1—2月),强对流型及雷打雪型常出现在早春2月,3月基本以强对流型为主。(2) 低槽冷锋、850 hPa切变线及低空西南急流是冷季高架雷暴发生的有利环流背景,近地面为稳定的冷气团控制,逆温明显,西南低空急流沿着锋面逆温层以上的850 hPa附近触发抬升,水汽、上升运动及不稳定层结均出现在850 hPa以上。雷雨型和雷打雪型距离冷锋超过100 km以上,强对流型不足100 km。(3) 850 hPa是风场转换的重要层次。强对流型850 hPa露点温度(Td850)、K指数、850 hPa与500 hPa温差(ΔT85)、850 hPa假相当位温(θse850)、西南急流厚度和强度(I700)、切变线强度(S850)最大,中低层(850~700 hPa)垂直风切变(SL78)最小;雷打雪型对水汽和不稳定能量的要求最低,SL78最大。

     

  • 图  1  湖北冷季高架雷暴雷雨型(a)、强对流型(b)、雷打雪型(c)的天气系统配置

    阴影为各型落区。

    图  2  2011—2020年湖北冷季高架雷暴的年(a)、月(b),以及正(棕色)、负(蓝色)地闪(c)和云闪(d)时间分布

    图  3  2011—2020年湖北冷季高架雷暴的各类型雨团移动路径(a)及地闪(b)、云闪(c)的空间分布

    图a中黑色箭头为雷雨型3条移动路径,红色箭头为雷打雪型移动路径,绿色和蓝色阴影分别为雷打雪型和强对流型落区,雷雨型落区为湖北全省。

    图  4  2011—2020年冷季湖北各型高架雷暴700 hPa露点温度(Td700, 单位: ℃)(a),850 hPa露点温度(Td850, 单位: ℃)(b),700 hPa水汽通量散度(qdiv700, 单位: g·cm-2·s-1)(c),850 hPa水汽通量散度(qdiv850, 单位: g·cm-2·s-1) (d),西南急流指数I (单位: s-1)(e)的箱线图

    最高短横线为统计最大值,最低短横线为统计最小值,箱形的上部框线为上四分位值、下部框线为下四分位值,箱内线为中位数线,“﹡”为平均值,下同。

    图  5  2011—2020年冷季湖北各型高架雷暴500 hPa散度(div500, 单位: s-1)(a),700~850 hPa垂直风切变(SL78, 单位: m·s-1)(b),850 hPa切变线强度(S850, 单位: s-1)箱线图(c)

    图  6  2011—2020年冷季湖北各型高架雷暴K指数(K,单位:℃)(a),850 hPa假相当位温(θse850,单位: K) (b),850~500 hPa温差(ΔT85,单位:℃)箱线图(c)

  • [1] 俞小鼎, 郑永光. 中国当代强对流天气研究与业务进展[J]. 气象学报, 2020, 78(3): 391-418.
    [2] 刘晓岳, 于海鹏, 盛夏, 等. 半干旱区一次罕见"雷打雪"天气形成机制分析[J]. 气象, 2020, 46(12): 1 596-1 607.
    [3] MEANS L L. On thunderstorm forecasting in the central United States[J]. Mon Wea Rev, 1952, 80(10): 165-189.
    [4] COLMAN B R. Thunderstorms above frontal surfaces in environments without positive CAPE. PartⅠ: A climatology[J]. Mon Wea Rev, 1990, 118(5): 1 103-1 121.
    [5] COLMAN B R. Thunderstorms above frontal surfaces in environments without positive CAPE. Part Ⅱ : Organization and instability mechanisms[J]. Mon Wea Rev, 1990, 118(5): 1 123-1 144.
    [6] GRANT B N. Elevated cold-sector severe thunderstorms: A preliminary study[J]. Natl Wea Dig, 1995, 19(4): 25-31.
    [7] HORGAN K L, SCHULTZ D M, HALES Jr. J E, et al. A five-year climatology of elevated severe convective storms in the United States east of the Rocky Mountains[J]. Wea Forecasting, 2007, 22(5): 1 031-1 044.
    [8] 俞小鼎, 周小刚, 王秀明. 中国冷季高架对流个例初步分析[J]. 气象学报, 2016, 74(6): 902-918.
    [9] 张一平, 俞小鼎, 孙景兰, 等. 2012年早春河南一次高架雷暴天气成因分析[J]. 气象, 2014, 40(1): 48-58.
    [10] 刘洲洋, 俞小鼎, 王秀明, 等. 中国泛华北地区冷季高架对流特征气候统计分析[J]. 气象, 2018, 44(2): 258-267.
    [11] OSTBY F P. Improved accuracy in severe storm forecasting by the severe local storms unit during the last 25 years: Then versus now[J]. Wea Forecasting, 1999, 14: 526-543.
    [12] JANKOV I, GALLUS Jr W A. Contrast between good and bad forecasts of warm season MCSs in 10 km Eta simulations using two convective schemes[C]//19th Conf. on Weather Analysis and Forecasting, San Antonio: Amer Meteor Soc, 2002: 242-243.
    [13] ANDERSON C J, GALLUS Jr W A, ARRITT R W, et al. Impact of adjustment in the Kain-Fristch convective scheme on QPF of elevated convection. Preprints[C]// 19th Conf. on Weather Analysis and Forecasting, San Antonio: Amer Meteor Soc, 2002: 23-24.
    [14] WILSON J W, ROBERTS R D. Summary of convective storm initiation and evolution during IHOP: Observational and modeling perspective [J]. Mon Wea Rev, 2006, 134: 23-47.
    [15] 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.
    [16] 苏德斌, 焦热光, 吕达仁. 一次带有雷电现象的冬季雪暴中尺度探测分析[J]. 气象, 2012, 38(2): 204-209.
    [17] 吴乃庚, 林良勋, 冯业荣, 等. 2012年初春华南"高架雷暴"天气过程成因分析[J]. 气象, 2013, 39(4): 410-417.
    [18] 农孟松, 赖珍权, 梁俊聪, 等. 2012年早春广西高架雷暴冰雹天气过程分析[J]. 气象, 2013, 39(7): 874-882.
    [19] 郭大梅, 章丽娜, 王秀明, 等. 2016年初冬陕西一次高架雷暴天气过程分析[J]. 气象, 2018, 44(11): 1 404-1 413.
    [20] 曹舒雅, 张静, 施丹平, 等. 江苏省近10 a高架雷暴特征分析[J]. 气象科学, 2018, 38(5): 681-691.
    [21] 郑丽娜, 张子涵, 夏金鼎. 山东省"雷打雪"事件分型及其成因分析[J]. 气象, 2019, 45(8): 1 075-1 084.
    [22] 盛杰, 毛冬艳, 沈新勇, 等. 我国春季冷锋后的高架雷暴特征分析[J]. 气象, 2014, 40(9): 1 058-1 065.
    [23] 周芯玉, 廖菲, 胡东明. 利用风廓线雷达对广东前汛期短时强降水类暴雨过程低空风场特征的研究[J]. 热带气象学报, 2019, 35(3): 332-342.
    [24] 顾荣直, 禹梁玉, 韩桂荣, 等. 江淮切变线强度的定量化描述方法研究[J]. 气象科学, 2019, 39(6): 810-817.
  • 加载中
图(6)
计量
  • 文章访问数:  236
  • HTML全文浏览量:  35
  • PDF下载量:  59
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2022-04-25
  • 修回日期:  2023-12-31
  • 网络出版日期:  2024-04-12
  • 刊出日期:  2024-02-20

目录

    /

    返回文章
    返回