黃先香,炎利軍,植江玲,王碩甫,李兆慧
(1.佛山市氣象局,廣東佛山 528000;2.佛山市龍卷風(fēng)研究中心,廣東佛山 528000)
天氣與氣候
2014年6月3日佛山龍卷風(fēng)過程分析
黃先香1,2,炎利軍1,2,植江玲1,王碩甫1,李兆慧2
(1.佛山市氣象局,廣東佛山528000;2.佛山市龍卷風(fēng)研究中心,廣東佛山528000)
利用廣州多普勒天氣雷達(dá)、常規(guī)氣象觀測和NCEP再分析等資料,分別從環(huán)流背景、物理量特征、中尺度特征等方面,對2014年6月3日廣東佛山的龍卷風(fēng)天氣過程進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:中低層的輻合切變及高層的輻散“抽吸”作用為該次強(qiáng)對流風(fēng)暴的發(fā)生發(fā)展提供了有利的大尺度環(huán)流背景條件;上干下濕的位勢不穩(wěn)定層結(jié),低層高濕、增溫為強(qiáng)對流天氣提供了有利的環(huán)境條件;冷空氣南壓和地面中小尺度輻合系統(tǒng)提供了觸發(fā)機(jī)制;K、SI、SWEAT、TT等物理量指數(shù)清晰地反映出大氣的極端不穩(wěn)定,中等以上強(qiáng)度的對流有效位能(CAPE)、較低的抬升凝結(jié)高度以及較強(qiáng)的0~1 km低層垂直風(fēng)切變?yōu)辇埦懋a(chǎn)生提供了可能性;龍卷等強(qiáng)對流風(fēng)暴的發(fā)展加強(qiáng)與地面中小尺度輻合系統(tǒng)加強(qiáng)有密切關(guān)系,珠江三角洲的喇叭口地形以及佛山東南低西北高的獨(dú)特地理地形條件有利于地面中小尺度輻合系統(tǒng)的形成和加強(qiáng)。多普勒雷達(dá)徑向速度捕捉到該次龍卷過程的中氣旋特征,渦旋持續(xù)了6個體掃,垂直伸展局限于3 km的低層大氣,強(qiáng)度達(dá)到了中等到強(qiáng)中等氣旋,反射率因子圖上最強(qiáng)回波達(dá)到60 dBz。
天氣學(xué);龍卷;中氣旋;佛山
黃先香,炎利軍,植江玲,等.2014年6月3日佛山龍卷風(fēng)過程分析[J].廣東氣象,2016,38(4):1-6.
龍卷風(fēng)是由對流云產(chǎn)生的破壞力極大的極端災(zāi)害性小尺度天氣,可在短時間內(nèi)造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失[1]。因其水平尺度小、持續(xù)時間短、發(fā)展迅猛、移動快速,是當(dāng)前監(jiān)測和預(yù)警中的一大難題。沈樹勤[2]、吳海英等[3]和劉式適等[4]從理論模型角度探討了龍卷風(fēng)產(chǎn)生的機(jī)制和結(jié)構(gòu),指出絕對不穩(wěn)定的大氣層結(jié)和較大的水平渦度是產(chǎn)生龍卷風(fēng)旋轉(zhuǎn)的條件;俞小鼎等[5-6]分析了發(fā)生在安徽省的兩次強(qiáng)烈龍卷天氣過程,發(fā)現(xiàn)中等程度的對流有效位能和大的深層垂直風(fēng)切變有利于超級單體風(fēng)暴產(chǎn)生,而大的低層垂直風(fēng)切變、低的抬升凝結(jié)高度和地面陣風(fēng)鋒的存在有利于F2級以上強(qiáng)龍卷產(chǎn)生;刁秀廣等[7]對發(fā)生在山東境內(nèi)的6個非超級單體龍卷風(fēng)暴特征進(jìn)行了分析,指出低層大的濕度和0~1 km的垂直風(fēng)切變≥7 m/s是非超級單體龍卷發(fā)生的有利條件;伍志方等[8]歸納統(tǒng)計(jì)了中小尺度天氣系統(tǒng)的多普勒速度和反射率因子及其導(dǎo)出產(chǎn)品特征,指出了此類強(qiáng)對流的分類識別方法;李彩玲等[9]、黃姚欽等[10]診斷分析了臺風(fēng)外圍環(huán)流中觸發(fā)的佛山龍卷風(fēng)背景場;黃先香等[11]從氣候角度分析了佛山龍卷風(fēng)若干統(tǒng)計(jì)特征,并給出了龍卷風(fēng)發(fā)生的幾類環(huán)流形勢。
2014年6月3日下午,佛山自西北向東南先后受強(qiáng)雷雨云團(tuán)影響,15:25(北京時,下同)在順德區(qū)陳村鎮(zhèn)廣隆工業(yè)區(qū)環(huán)鎮(zhèn)西路和工業(yè)大道交界處產(chǎn)生了龍卷風(fēng),重20余噸的廠房房頂和房梁被掀掉。根據(jù)房頂?shù)顾蛽p壞情況,以及目擊者關(guān)于漏斗云的描述以及道路交通監(jiān)控視頻,按照Fujita提出的龍卷風(fēng)分級標(biāo)準(zhǔn),判斷此次龍卷風(fēng)的強(qiáng)度為F2級。除了龍卷風(fēng),該次強(qiáng)對流天氣過程還產(chǎn)生了短時強(qiáng)降水災(zāi)害。本研究利用常規(guī)觀測、NCEP/NCAR再分析資料(分辨率1° ×1°)、多普勒天氣雷達(dá)及自動氣象站資料等,對該次強(qiáng)對流過程的天氣背景、物理量診斷、地面中小尺度特征及龍卷風(fēng)發(fā)生時的多普勒天氣雷達(dá)回波特征等作分析,旨在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并為類似天氣過程監(jiān)測預(yù)警提供參考。
2014年6月3日13:30—16:30,佛山自西北向東南先后受強(qiáng)雷雨云團(tuán)影響,出現(xiàn)龍卷、雷雨大風(fēng)和短時強(qiáng)降水等強(qiáng)對流天氣。其中,14:00—15:00,南海區(qū)大瀝氣象自動站錄得全市最大時雨量57.1 mm,14:59佛山一中氣象自動站出現(xiàn)34.5 m/s(東南風(fēng)12級)極大陣風(fēng);其后強(qiáng)雷暴云團(tuán)快速向東南移動,15:25前后在順德陳村鎮(zhèn)產(chǎn)生龍卷風(fēng)。從距離龍卷風(fēng)發(fā)生地最近(3 km)的陳村新圩民警中隊(duì)氣象自動站的風(fēng)場變化來看,在龍卷風(fēng)過境前后該站風(fēng)向由15:25的偏西風(fēng)呈氣旋式順轉(zhuǎn)為西北、東北、東南風(fēng),15:27出現(xiàn)瞬時極大風(fēng)速19.3 m/s(偏西風(fēng)8級),2 min平均最大風(fēng)速為10.2 m/s(偏西風(fēng)5級)出現(xiàn)在15:30。
2014年6月3日08:00,500 hPa上,亞洲中高緯度維持兩槽一脊形勢。高壓脊位于河套附近,冷渦中心位于華東到華北的渤海灣附近,脊前的西北氣流不斷分裂小槽東移下滑,槽底到達(dá)25°N附近,引導(dǎo)冷空氣南下;受中緯度西風(fēng)槽東移南壓影響,副高繼續(xù)南落,588 dagpm線位于南海北部海面,廣東省受槽后西北風(fēng)場影響;700 hPa上,有小槽東移影響廣東中北部一帶;850 hPa上,切變線南壓至南嶺北側(cè),廣東上空為強(qiáng)盛西南風(fēng)場影響,強(qiáng)盛西南氣流為強(qiáng)對流的發(fā)生提供了充足的水汽和不穩(wěn)定能量;同時,廣東中北部一帶存在西北風(fēng)與西南風(fēng)的輻合線,925 hPa上在廣東中北部一帶也有切變線存在;地面上有弱的冷空氣滲透到粵北,3日白天弱冷空氣繼續(xù)南壓影響佛山,廣東中部一帶有輻合線存在。而且700、850、925 hPa和地面切變線或輻合線的位置非常接近,中低層具備很好的輻合抬升條件。另外,200 hPa上,南亞高壓位于中南半島北部,廣東位于其中心東北偏東方,珠三角及以西為東北偏北風(fēng)場,粵東為西北風(fēng)場,廣東省上空氣流呈逐漸散開狀,為明顯的正散度區(qū);高層的輻散“抽吸”作用有利于低層的上升運(yùn)動發(fā)展。這種天氣形勢的配置,非常有利于佛山市出現(xiàn)強(qiáng)對流天氣。從高、中、低各層主要系統(tǒng)的配置(圖1)來看,低層850 hPa存在大范圍濕區(qū),珠三角地區(qū)為正變溫區(qū),700 hPa廣東中部一帶為負(fù)變溫區(qū),且珠三角一帶中層比較干。中層干冷氣流與低層暖濕平流的疊加使位勢不穩(wěn)定明顯增大,珠三角及以西地區(qū)溫度直減率大,t850-500≥24℃,為對流不穩(wěn)定區(qū)。另外,地面上鋒面位于廣東北部一帶,珠三角地區(qū)暖低壓槽區(qū),高溫高濕,且存在風(fēng)向的輻合,為強(qiáng)對流天氣的發(fā)生提供了有利的動力抬升條件。
圖1 2014年6月3日08:00各層天氣形勢配置
龍卷等強(qiáng)對流天氣的產(chǎn)生,不僅需要大的垂直不穩(wěn)定、水汽條件及抬升觸發(fā)機(jī)制條件,還需要較大的對流有效位能和垂直風(fēng)切變條件。有研究表明,有利于F2級以上龍卷風(fēng)生成的2個有利條件分別是低的抬升凝結(jié)高度和較大的低層(0~1 km)垂直風(fēng)切變[5-6,12-13]。
3.1水汽和熱力不穩(wěn)定條件
圖2a、2b分別給出了6月3日08:00沿113°E的比濕經(jīng)向剖面、假相當(dāng)位溫(θse)緯度-高度剖面配合風(fēng)場的垂直分布圖。從圖2可以看出,廣東大部分地方都是濕區(qū),濕層伸展的區(qū)域并不是太高,主要在700 hPa以下,上干下濕特征明顯。高能區(qū)從海面輸送過來,珠三角地區(qū)為高能舌區(qū),高能舌伸展高度比較高,一直伸展到600 hPa以上,并且呈傾斜狀,低層能量充足。冷空氣已經(jīng)越過了南嶺,低層冷空氣南下使得大氣斜壓性增大,加劇了珠三角地區(qū)渦度發(fā)展,增強(qiáng)了水汽輻合(潛熱釋放),使得大氣不穩(wěn)定能量增加。此外,還可以看到,中高層還存在干空氣的入侵。這樣,上干、下濕更為明顯。因此,珠三角一帶的大氣層結(jié)變得更為不穩(wěn)定。
圖2 2014年6月3日08:00沿113°E經(jīng)向剖面
3.2對流有效位能(CAPE)
分析華南地區(qū)CAPE值變化發(fā)現(xiàn),2日20:00,廣東及周邊的CAPE值比2日08:00明顯增大,增幅最大為河源站,由2日08:00的759.5 J/kg增大到2 534.1 J/kg;清遠(yuǎn)站由1 455 J/kg增大到2 795.1 J/kg。另外,陽江、梧州的CAPE值分別增大到2 870.7、2 876.9 J/kg;清遠(yuǎn)站K指數(shù)高達(dá)42℃,沙氏指數(shù)為-2.41,表明大氣強(qiáng)烈對流不穩(wěn)定。
由2日20:00清遠(yuǎn)站探空曲線(圖3)可知,曲線呈明顯的“喇叭”型,低層700 hPa以下比較濕,且有一定的對流抑制,而700 hPa以上干冷,具有明顯的“上干下濕”位勢不穩(wěn)定層結(jié)特征,為該次強(qiáng)對流發(fā)展提供了垂直不穩(wěn)定條件;另外,CAPE很大,且伸展高,有利于深對流發(fā)展。
圖3 2014年6月2日20:00清遠(yuǎn)站探空曲線
3日早晨,由于有強(qiáng)雷暴在清遠(yuǎn)地區(qū)生成發(fā)展,3日08:00清遠(yuǎn)站的CAPE值降為402.6 J/kg,但K指數(shù)仍高達(dá)43℃,沙氏指數(shù)增強(qiáng)到-4.1;14:00經(jīng)過訂正后的清遠(yuǎn)站CAPE值為2 815.0 J/kg,修正的K指數(shù)為46.8℃。仍然呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的對流不穩(wěn)定。
3.3物理量指數(shù)診斷
分析6月3日08:00強(qiáng)天氣威脅指數(shù)(SWEAT)、抬升指數(shù)(LI)、850和500 hPa的垂直溫度遞減率(Δt850-500)及Total Totals指數(shù)的分布情況(圖略)??梢钥闯觯A南及西南地區(qū)的SWEAT指數(shù)達(dá)200以上,表明這些地區(qū)低層濕度條件好,氣層不穩(wěn)定度大,特別是在珠三角地區(qū)SWEAT指數(shù)高達(dá)300以上,有產(chǎn)生強(qiáng)雷暴的可能。華南地區(qū)的抬升指數(shù)也都為負(fù)值,珠三角地區(qū)周邊LI指數(shù)均<-3,表明氣塊溫度高于環(huán)境溫度,氣塊將繼續(xù)上升,使大氣層結(jié)變得越來越不穩(wěn)定。另外,在廣西大部到廣東的中西部地區(qū),Δt850-500≥24℃,為對流不穩(wěn)定區(qū),與強(qiáng)對流天氣落區(qū)一致。廣東大部Total Totals指數(shù)≥45,大氣已具有較大的潛在不穩(wěn)定度??紤]到上游還有垂直溫度遞減率較大的不穩(wěn)定區(qū)將疊加上來,層結(jié)不穩(wěn)定度將加劇。
3.4垂直風(fēng)切變和抬升凝結(jié)高度
分析距離佛山最近的清遠(yuǎn)探空站的垂直風(fēng)變化可知:2日20:00,從低層925 hPa到高層200 hPa,風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn),有暖平流;3日08:00,從低層到高層的風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn),有冷平流,低層有冷空氣入侵(圖略)。分析該過程2日20:00—3日08:00的0~6 km的風(fēng)矢量差可知,0~6 km的風(fēng)矢量差維持在12.0~14.0 m/s,垂直風(fēng)切變明顯,有利于對流加強(qiáng)發(fā)展和維持。據(jù)文獻(xiàn)[13],0~1 km的垂直風(fēng)切變越大,抬升凝結(jié)高度越低,龍卷出現(xiàn)的可能性越大。2日20:00—3日08:00,清遠(yuǎn)站0~1 km的風(fēng)矢量差由6.0 m/s增強(qiáng)至10.0 m/s,屬較強(qiáng)的低空垂直風(fēng)切變。另外,2日20:00—3日08:00,清遠(yuǎn)站的抬升凝結(jié)高度為951和981 hPa,均相對較低,與俞小鼎等[12-13]研究的結(jié)果一致,也與黃先香等[11]對佛山龍卷風(fēng)發(fā)生的氣候背景的有關(guān)結(jié)論相吻合。由此可見,該次龍卷是發(fā)生在較大的低層垂直風(fēng)切變和較低的抬升凝結(jié)高度下。
佛山獨(dú)特的地理環(huán)境條件是龍卷風(fēng)產(chǎn)生的一個重要影響因素。從地理位置看,佛山總體上呈北高南低、西高東低的特征,西北部多起伏的丘陵和山脈,東南部為珠江三角洲平原;從100 km外的更大范圍看,北部有南嶺山脈、南部為向東南開口的“喇叭形”珠江口。而且佛山地處西江、北江交匯處,又恰恰處于三角洲上正對東江河谷的位置上,南來的暖濕氣流沿著“喇叭形”的珠江口北上后通常與順著北江或東江河谷滲透到佛山的淺薄冷空氣交匯,產(chǎn)生輻合抬升作用,形成地面輻合線。在適當(dāng)?shù)拇髿猸h(huán)流條件下,容易觸發(fā)龍卷風(fēng)等小尺度天氣系統(tǒng)的發(fā)生或發(fā)展。該次過程中,地形對地面風(fēng)場也起到了明顯的影響作用。分析強(qiáng)對流天氣發(fā)生當(dāng)天的08:00、11:00、14:00地面風(fēng)場變化可以發(fā)現(xiàn),從河源-廣州-佛山-江門一帶持續(xù)維持長約300 km的中尺度輻合線,而影響佛山的強(qiáng)對流風(fēng)暴就是由肇慶附近的零散對流單體移入佛山境內(nèi),在中尺度輻合線附近進(jìn)一步發(fā)展加強(qiáng)的。結(jié)合廣東省自動站12:00—16:00實(shí)時風(fēng)場資料和雷達(dá)資料分析表明,在中午12:00前后,滲透南下的冷空氣前鋒的偏北氣流沿著北江河谷率先抵達(dá)佛山市南海區(qū)中北部,東江河谷有一支偏東氣流抵達(dá)佛山中部,同時南部沿海有偏南氣流北上,分別與北部的冷空氣前鋒和東部的偏東氣流形成兩條地面輻合線(圖4)。13:00—15:00,輻合線兩側(cè)的南、北風(fēng)逐漸加強(qiáng),輻合增強(qiáng);14:15,地面兩條輻合線逐漸靠攏,形成“人”字型結(jié)構(gòu),珠江口內(nèi)部的西側(cè)東南氣流明顯增強(qiáng)并向西北推進(jìn);14:30,輻合線西段南壓較快,在“人”字型的結(jié)合部,由冷、暖氣流形成了冷性的小尺度渦旋,位于禪城北部的張槎附近;14:59禪城區(qū)的佛山一中自動站錄得34.5 m/s陣風(fēng)(東南風(fēng)12級);隨后輻合線和小尺度渦旋中心東南壓,給沿途的禪城張槎和順德陳村帶來強(qiáng)對流天氣。
圖4 2014年6月3日13:00—15:00地面自動站風(fēng)場
因此,地面中尺度風(fēng)場監(jiān)測表明,有利的天氣形勢背景下,地形在地面輻合線和小尺度渦旋的形成中發(fā)揮了重要的影響作用。
從佛山市6月3日15:00—16:00的瞬時最大風(fēng)速分布(圖5)上也可以更清楚地看到,有3個小尺度渦旋中心,這3個小尺度渦旋是隨著強(qiáng)雷達(dá)回波自北向南先后出現(xiàn)的,北部渦旋最強(qiáng),出現(xiàn)在15:00前后,與佛山一中的12級陣風(fēng)相對應(yīng),中部渦旋的風(fēng)速相對較弱,而東南部的渦旋也較強(qiáng),出現(xiàn)在15:30前后,對應(yīng)該區(qū)域出現(xiàn)的龍卷風(fēng)。
圖5 15:00—16:00佛山自動站瞬時最大陣風(fēng)分布(單位:m/s)(為渦旋中心)
2014年6月3日12:00前后,雷達(dá)上肇慶附近有零散對流生成并自西向東移動。13:30開始移入佛山境內(nèi),影響三水區(qū)南部和高明北部。13:36—13:42回波略有減弱,13:48回波開始加強(qiáng),并且在南海區(qū)北部也有回波生成發(fā)展。14:12—14:18,影響高明區(qū)北部的回波明顯加強(qiáng),同時南海北部的回波繼續(xù)加強(qiáng),范圍越來越大。
14:42影響高明的南邊回波與影響南海北部的回波加強(qiáng),連成南北向的帶狀回波。14:48帶狀回波繼續(xù)加強(qiáng),最強(qiáng)回波值達(dá)到了55~60 dBz,并逐漸演變成弓狀回波。與弓狀回波頂點(diǎn)處相對應(yīng),速度圖上開始出現(xiàn)一對正負(fù)速度對(氣旋性),位于禪城區(qū)張槎附近,該特征在1.5°和0.5°仰角上均可見到,0.5°仰角更清楚,其在0.5°仰角上表現(xiàn)為純粹的旋轉(zhuǎn)特征,其旋轉(zhuǎn)速度(正負(fù)速度對的絕對值之和的1/2)約為13 m/s,為弱中氣旋;在1.5°仰角上表現(xiàn)為輻合旋轉(zhuǎn)特征(圖略)。14:54,氣旋性渦旋特征持續(xù),1.5°和0.5°仰角上均表現(xiàn)為純粹的旋轉(zhuǎn)特征,并且強(qiáng)度加強(qiáng),位于左側(cè)的向著雷達(dá)的負(fù)速度出現(xiàn)了模糊,經(jīng)過退速度模糊后的負(fù)速度最大值為-33 m/s,其旋轉(zhuǎn)速度約為21 m/s,位于禪城區(qū)石灣附近(圖6)。其正負(fù)速度對之間的距離(即渦旋的尺度)約為4 km,渦旋的垂直伸展局限于低層大氣(約3 km)。根據(jù)以往研究,上述小尺度渦旋可以判定為中等到強(qiáng)中氣旋[12]。15:00,氣旋性渦旋呈現(xiàn)出輻散旋轉(zhuǎn)的特征,并且位于左側(cè)的向著雷達(dá)的負(fù)速度中的大風(fēng)區(qū)范圍有所增大,導(dǎo)致位于其附近的佛山一中自動站錄得34.5 m/s(12級)大風(fēng),將數(shù)棵直徑20 cm左右的桉樹攔腰折斷。15:06氣旋性輻散旋轉(zhuǎn)特征持續(xù)。15:12,氣旋性輻散旋轉(zhuǎn)渦旋減弱,但負(fù)速度中的大風(fēng)區(qū)范圍增大、強(qiáng)度增強(qiáng),達(dá)到了20~27 m/s。之后強(qiáng)雷雨帶和大風(fēng)區(qū)繼續(xù)東移南壓,于15:30前后影響順德區(qū)陳村鎮(zhèn),位于順德區(qū)陳村鎮(zhèn)廣隆工業(yè)區(qū)環(huán)鎮(zhèn)西路和工業(yè)大道交界處的鋼板廠15:25左右出現(xiàn)龍卷風(fēng)。根據(jù)佛山市自動氣象站監(jiān)測,離該點(diǎn)最近的站點(diǎn)(順德陳村新圩民警中隊(duì))15:36測得19.3 m/s(8級)大風(fēng)。
圖6 6月3日14:54廣州雷達(dá)強(qiáng)度(單位:dBz)(a、b)和速度圖(單位:m/s)(c、d)a、c.1.5°仰角;b、d.0.5°仰角(紅圈處為中氣旋)
1)該次龍卷風(fēng)天氣過程發(fā)生在有利的大尺度環(huán)流背景場中。雖然500 hPa華南處于槽后西北氣流控制下,但是中低層的輻合切變風(fēng)場及200 hPa高層輻散“抽吸”作用為此次強(qiáng)對流風(fēng)暴的發(fā)生發(fā)展提供了有利的天氣背景條件。
2)上干下濕的位勢不穩(wěn)定層結(jié),低層高濕、增溫為強(qiáng)對流天氣提供了有利的環(huán)境條件,冷空氣南壓和地面中小尺度輻合系統(tǒng)為其提供了觸發(fā)機(jī)制。
3)物理量場方面,K指數(shù)普遍在40℃以上,SI指數(shù)低于2.0,SWEAT指數(shù)在300以上,TT指數(shù)在45以上,清晰地反映了大氣的極端不穩(wěn)定;2 500 J/kg以上的對流有效位能(CAPE)、較低的抬升凝結(jié)高度(981 hPa)以及較強(qiáng)的0~1 km低層垂直風(fēng)切變?yōu)辇埦懋a(chǎn)生提供了可能性。
4)龍卷等強(qiáng)對流風(fēng)暴的發(fā)展加強(qiáng)與地面中小尺度輻合系統(tǒng)加強(qiáng)有密切關(guān)系,珠江三角洲的喇叭口地形以及佛山東南低西北高的獨(dú)特地理地形條件有利于地面中小尺度輻合系統(tǒng)的形成和加強(qiáng)。該次過程就是由沿喇叭口的珠三角北上的暖濕氣流與順著北江、東江河谷滲透到佛山的弱冷空氣在佛山一帶交匯,形成2條中尺度輻合線,最后發(fā)展加強(qiáng)為小尺度渦旋。
5)多普勒雷達(dá)捕捉到該次龍卷的中氣旋特征,渦旋持續(xù)了6個體掃,垂直伸展局限于3 km的低層大氣,強(qiáng)度達(dá)到了中等到強(qiáng)中氣旋,反射率因子圖上最強(qiáng)回波達(dá)到60 dBz。
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Analysis of the Process of a Tornado June 3,2014 in Foshan
HUANG Xian-xiang1,2,YAN Li-jun1,2,ZHI Jiang-ling1,WANG Shuo-fu1,LI Zhao-hui2
(1.Meteorological Bureau of Foshan City,F(xiàn)oshan 528000;2.Tornado Research Center of Foshan City,F(xiàn)oshan 528000)
With the data of Doppler weather radars in Guangzhou,conventional meteorological observations and NCEP reanalysis,we studied the process of a tornado weather that happened in Foshan,Guangdong on June 3,2014 by the associated circulation background and the characteristics of physical quantities and mesoscale features.The result is as follows.A converging shear at the middle and low levels and sucking effect at the upper level provided favorable large-scale environmental conditions for the generation and development of this severe convective storm.Favorable environmental conditions also included a geopotentially unstable stratification(of being drier in the upper level than in the low level)and high humidity and warming in the low level.Southward-progressing cold air and surface meso-and fine-scale converging systems triggered the severe weather.Indexes of physical quantities,such as K,SI,SWEAT and TT,all clearly indicated the extreme instability of the atmosphere;CAPE was more than moderate,and the height of lifting and condensation was low and the vertical wind shear was strong in the 0-to 1-km layer,making it possible for the tornado to take place.The development and enhancement of tornadoes and other severe convective storms are closely related to surface meso-and fine-scale converging systems and the terrain of a bell-mouth shaped estuary of the Pearl River Delta,in association with the unique geographical and topographical conditions of Foshan where it is lower in the southeast than in the northwest,help the systems form and strengthen.During the event,the Doppler radars captured a meso-cyclone with the radial velocity. The vortex lasted for six volume scans with its vertical extension limited to low-level atmosphere below 3 km.Its intensity was moderate to severe with the strongest echo of reflectivity being 60 dBz on the scan map.
synoptics;tornado;mesocyclone;Foshan
P44
A
10.3969/j.issn.1007-6190.2016.04.001
2016-01-06
廣東省氣象局科技項(xiàng)目(2014B21)和佛山市氣象局科技項(xiàng)目(201603)共同資助
黃先香(1974年生),女,高級工程師,主要從事天氣氣候預(yù)測工作。E-mail:634003143@qq.com