国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

傳播運(yùn)動(dòng)在對(duì)流風(fēng)暴合并過程中的作用

2020-09-01 02:54侯淑梅閔錦忠王改利呂博王俊孫晶景安華
大氣科學(xué)學(xué)報(bào) 2020年2期
關(guān)鍵詞:合并

侯淑梅 閔錦忠 王改利 呂博 王俊 孫晶 景安華

摘要 2012年8月18日下午,山東省境內(nèi)颮線在形成過程中發(fā)生多次合并,強(qiáng)度增強(qiáng),造成章丘和寧陽(yáng)分別出現(xiàn)9級(jí)和10級(jí)雷暴大風(fēng)。基于多普勒天氣雷達(dá)反演風(fēng)場(chǎng)和地面加密自動(dòng)氣象站資料,分析了傳播運(yùn)動(dòng)在對(duì)流風(fēng)暴合并過程中的作用。結(jié)果表明:1)地面冷池前沿陣風(fēng)鋒強(qiáng)度大,垂直厚度達(dá)2 km。受其影響,颮線向東移動(dòng)的同時(shí)向東傳播(前向傳播),北段逐漸演變?yōu)楣位夭ā?)弓形回波與單體E分別具有獨(dú)立的垂直環(huán)流,均為前向傳播,但位于上游的弓形回波傳播速度快,二者最終合并,垂直環(huán)流合二為一。3)弓形回波與單體E合并過程中,水平風(fēng)速與上升運(yùn)動(dòng)明顯增大,氣壓降低,尺度減小,最終形成強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)上升的小尺度低氣壓柱,造成章丘大風(fēng)。4)颮線尾部水汽充沛,陣風(fēng)鋒輻合造成颮線前側(cè)的暖濕空氣抬升,不斷產(chǎn)生新的對(duì)流單體并逐漸合并增強(qiáng),導(dǎo)致颮線向西南方向傳播(后向傳播)。5)位于下游的對(duì)流單體傳播方向與平流方向相反,在3 km高度產(chǎn)生云橋,最終與上游單體整層合并。颮線尾部對(duì)流風(fēng)暴多次合并,強(qiáng)度持續(xù)增強(qiáng),造成寧陽(yáng)大風(fēng)。

關(guān)鍵詞傳播運(yùn)動(dòng);合并;陣風(fēng)鋒;颮線;風(fēng)場(chǎng)反演

暴雨、冰雹、龍卷等強(qiáng)對(duì)流天氣中往往會(huì)出現(xiàn)對(duì)流風(fēng)暴之間的合并現(xiàn)象。甄長(zhǎng)忠(1981)早在20世紀(jì)80年代就發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生冰雹的超級(jí)單體是由多塊小單體在一個(gè)主要單體上合并而成的。王昂生和趙小寧(1983)根據(jù)華北地區(qū)的大量觀測(cè)資料,指出云體合并是出現(xiàn)雹云躍增的重要因素之一,合并可以形成更強(qiáng)的冰雹云。之后陸續(xù)有研究表明,合并過程不僅能夠使得云體的尺度和強(qiáng)度發(fā)生變化,影響降水效率并引起地面強(qiáng)降水(楊金錫等,1993;張騰飛等,2006;李改琴等,2007;孫晶等,2007,徐八林等,2010),而且在冰雹、雷電等災(zāi)害性天氣過程中起著重要作用(王昂生等,1980a,1980b;許愛華等,2004;付丹紅和郭學(xué)良,2007;曹治強(qiáng)等,2008)??嫡灼己土钟垒x(2017)研究華南一次颮線的對(duì)流模態(tài)變異機(jī)理時(shí),發(fā)現(xiàn)位于廣西來賓附近的零散對(duì)流單體逐漸發(fā)展合并為一個(gè)對(duì)流單體,位于來賓西北部的對(duì)流單體不斷發(fā)展,呈現(xiàn)后向傳播特征,在該單體的后部不斷有新的對(duì)流單體產(chǎn)生,逐漸演變?yōu)榫€狀多單體風(fēng)暴,最終與來賓附近的對(duì)流單體合并組織為一個(gè)明顯的西北—東南向的線狀對(duì)流帶。之后,這個(gè)線狀對(duì)流帶又與其東北側(cè)再次發(fā)展的對(duì)流風(fēng)暴合并,形成弓形回波。在觀測(cè)事實(shí)分析的基礎(chǔ)上,對(duì)流云合并的機(jī)制也得到了深入的研究(Simpson et al.,1980;Pozo et al.,2006a,2006b;Lee et?al.,2006a,2006b),云的發(fā)展階段、強(qiáng)度、距離等均會(huì)影響對(duì)流云的合并(黃美元等,1987)。云下層顯著的水平氣壓梯度力(Orville et al.,1980)、擾動(dòng)氣壓(Takahashi et al.,2001)以及相鄰對(duì)流間的相互作用(黃美元等,1987;黃勇等,2012;黃勇和覃丹宇,2013)都是促使合并的原因。云合并的初始位置不同,產(chǎn)生合并的機(jī)制也不同(李艷偉等,2009)。

2012年8月18日下午,河北省境內(nèi)的對(duì)流風(fēng)暴移入山東后呈后向傳播特征,其尾部不斷產(chǎn)生新的單體,單體之間合并增強(qiáng),最終形成一條東北-西南向的颮線,在山東省中西部帶來區(qū)域性7~8級(jí)雷暴大風(fēng),部分區(qū)域自動(dòng)站監(jiān)測(cè)到9級(jí)以上大風(fēng)。颮線發(fā)展過程中,颮線尾部對(duì)流單體與單體之間不斷發(fā)生合并,強(qiáng)度增強(qiáng),造成寧陽(yáng)境內(nèi)出現(xiàn)26.5 m·s-1(10級(jí))的大風(fēng)。颮線東移過程中,其頭部逐漸演變?yōu)楣位夭?,弓形回波與對(duì)流單體合并時(shí),在章丘境內(nèi)產(chǎn)生22.4 m·s-1(9級(jí))的大風(fēng)(侯淑梅等,2018a)。利用多普勒天氣雷達(dá)風(fēng)場(chǎng)反演資料和地面加密自動(dòng)站資料,以寧陽(yáng)和章丘為例,就此次颮線發(fā)展過程中,對(duì)流單體與單體之間以及颮線與對(duì)流單體之間合并的機(jī)理進(jìn)行分析研究,加強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴合并機(jī)理的認(rèn)識(shí)和理解,提高對(duì)災(zāi)害性天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警能力。

1 資料和方法

1.1 資料

使用的資料有濟(jì)南齊河(116°46′51″E、36°48′10″N;0.073 km)CINRAD/SA和濱州(118°00′00″E、37°22′12″N;0.07 km)CINRAD/SC雷達(dá)數(shù)據(jù),地面逐10 min加密自動(dòng)站資料及常規(guī)探空資料。

1.2 雷達(dá)風(fēng)場(chǎng)反演方法

濟(jì)南齊河和濱州兩部雷達(dá)相距125.5 km,有效反演區(qū)域定義為兩個(gè)雷達(dá)探測(cè)的徑向速度夾角在45°~135°所圍的范圍,主要反演區(qū)域如圖1的區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ所示。雙多普勒雷達(dá)風(fēng)場(chǎng)反演方法用直接合成法對(duì)雙雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)場(chǎng)反演(王俊等,2007,2011)。單多普勒雷達(dá)風(fēng)場(chǎng)反演算法是中國(guó)氣象科學(xué)研究院提供的基于4DVAR同化技術(shù)反演的多普勒雷達(dá)風(fēng)場(chǎng)(牟容等,2007;呂博等,2009)。對(duì)于這兩種反演方法及其在科研和業(yè)務(wù)中的實(shí)用性,已有很多學(xué)者在文獻(xiàn)中論述,此處不再贅述。

表1是這兩種反演方法對(duì)2012年8月18日20時(shí)(北京時(shí),下同)章丘的反演風(fēng)與章丘探空站的實(shí)測(cè)風(fēng)??梢?,兩種方法對(duì)于各特性層的風(fēng)向反演均較好,均反演出章丘站上空受西南風(fēng)控制,風(fēng)向誤差小于10°,與實(shí)測(cè)風(fēng)基本吻合。對(duì)于風(fēng)速的反演,兩種方法反演的風(fēng)速,均比實(shí)測(cè)風(fēng)速小,雙雷達(dá)反演的風(fēng)速與實(shí)況誤差小于單雷達(dá)反演的風(fēng)速??梢?,兩種方法對(duì)當(dāng)天的風(fēng)向均能做出較好的反演,風(fēng)速雖然比實(shí)測(cè)風(fēng)小,但不影響對(duì)小尺度環(huán)流定性的分析,定量分析可能會(huì)低于實(shí)際情況。

由圖1可見,章丘位于雙雷達(dá)的有效反演區(qū)域內(nèi),寧陽(yáng)處于雙雷達(dá)的有效反演區(qū)域外。由于雙雷達(dá)反演風(fēng)速的精度優(yōu)于單雷達(dá),所以對(duì)于造成章丘大風(fēng)的弓形回波與單體合并,采用雙雷達(dá)反演風(fēng)場(chǎng),而對(duì)于造成寧陽(yáng)大風(fēng)的單體之間合并,則采用齊河單雷達(dá)反演風(fēng)場(chǎng)。

2 大氣環(huán)境條件

2012年8月18日08時(shí)500 hPa副高較強(qiáng),588 dagpm線呈帶狀,控制著魯南、河南省和湖北省以南地區(qū),從內(nèi)蒙古東北部、內(nèi)蒙古中部、河套地區(qū)到四川省為高空槽區(qū),山東省受槽前西南氣流控制(圖2a)。700 hPa與850 hPa中支槽比500 hPa略偏東(圖略),850 hPa河北省東部、遼寧省西部和山東省受18 ℃的暖溫度脊控制。下午,高空槽東移。受其影響,在河北、山東境內(nèi)產(chǎn)生對(duì)流風(fēng)暴,并發(fā)展成颮線。地面加密區(qū)域自動(dòng)站數(shù)據(jù)表明,18時(shí)在魯中的北部和魯中到魯西南地區(qū)分別有一條緯向和經(jīng)向輻合線(圖2b),颮線主體位于經(jīng)向輻合線附近。19時(shí)輻合線東移,章丘和寧陽(yáng)均處于地面輻合線上。

由08時(shí)章丘站的T-lnP(圖2c)及對(duì)流參數(shù)(表2)可見,大氣層結(jié)為上干下濕型,850?hPa比濕高達(dá)14.31 g·kg-1,719 hPa和485 hPa分別有一個(gè)干層,719 hPa以下為位勢(shì)不穩(wěn)定大氣層結(jié)。CAPE值為626.6 J·kg-1,DCAPE值為330.2 J·kg-1,抬升凝結(jié)高度979.5 hPa,CIN只有9.6 J·kg-1。用11時(shí)章丘站的氣溫和露點(diǎn)進(jìn)行訂正后(王秀明等,2014),CAPE和CIN分別為1948 J·kg-1和0 J·kg-1。由表2可見,沙氏指數(shù)、抬升指數(shù)、K指數(shù)、強(qiáng)天氣威脅指數(shù)均表明當(dāng)天的環(huán)境條件非常有利于發(fā)生強(qiáng)對(duì)流天氣(劉健文等,2011)。同時(shí)也看到,基于章丘探空站的0~6 km垂直風(fēng)切變?yōu)?9.83 m·s-1,接近強(qiáng)垂直風(fēng)切變,0~1 km垂直風(fēng)切變?yōu)?.63 m·s-1,為中等強(qiáng)度(俞小鼎,2011)。分析齊河雷達(dá)站的VWP產(chǎn)品發(fā)現(xiàn),15:01基于雷達(dá)VWP的0~6 km深層垂直風(fēng)切變高達(dá)26.0 m·s-1,0~1 km低層垂直風(fēng)切變?yōu)?1.75 m·s-1,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于基于探空資料計(jì)算的垂直風(fēng)切變。

綜上所述,當(dāng)天大氣處于極不穩(wěn)定狀態(tài),抬升凝結(jié)高度較低,不穩(wěn)定能量較高,無對(duì)流抑制能量,只要稍有點(diǎn)抬升力,即可觸發(fā)對(duì)流。對(duì)流層低層水汽充沛,中層為干層,上干下濕的垂直結(jié)構(gòu)有利于大氣不穩(wěn)定度的增加。中層的干侵入有利于雷暴大風(fēng)的出現(xiàn)(俞小鼎等,2012),強(qiáng)的垂直風(fēng)切變有利于對(duì)流風(fēng)暴有組織的發(fā)展加強(qiáng)(俞小鼎等,2006)。

3 傳播運(yùn)動(dòng)

對(duì)于一個(gè)中β尺度對(duì)流系統(tǒng),其雷達(dá)回波的移動(dòng)向量是平流和傳播的合成(俞小鼎等,2012)。平流是指中尺度對(duì)流系統(tǒng)(Mesoscale Convective System,MCS)中任何單體基本上沿著風(fēng)暴承載層的平均風(fēng)移動(dòng);傳播是指MCS的某一側(cè)不斷有新的對(duì)流單體生成導(dǎo)致的回波移動(dòng)。侯淑梅等(2018a)的分析發(fā)現(xiàn),此次颮線在移動(dòng)過程中既有單體與單體的合并,也有弓形回波與單體的合并。無論哪種合并,雷達(dá)回波之間的距離較近,處于同一天氣尺度背景場(chǎng)中,可以粗略地認(rèn)為對(duì)流風(fēng)暴所受的引導(dǎo)氣流是相同的,平流運(yùn)動(dòng)的差異較小,造成對(duì)流風(fēng)暴合并的原因可能是雷暴的傳播運(yùn)動(dòng)造成的。雷暴的傳播與雷暴新生和發(fā)展有關(guān),因此本節(jié)著重從影響雷暴新生的因子入手,分析傳播運(yùn)動(dòng)與對(duì)流風(fēng)暴合并的關(guān)系。

3.1 地面冷池前沿陣風(fēng)鋒

3.1.1 弓形回波與對(duì)流單體合并

從地面加密自動(dòng)站風(fēng)場(chǎng)演變來看,18:20颮線后側(cè)下沉氣流產(chǎn)生的陣風(fēng)鋒呈東北西南向位于颮線前沿(圖3a),稱其為經(jīng)向陣風(fēng)鋒;颮線頭部降水產(chǎn)生的陣風(fēng)鋒呈準(zhǔn)東西向位于博山到章丘南部,稱其為緯向陣風(fēng)鋒,二者在濟(jì)南和章丘之間相交。經(jīng)向陣風(fēng)鋒后側(cè)的西北風(fēng)較強(qiáng),極大風(fēng)速高達(dá)16~18 m·s-1,前部為西南—東南風(fēng)入流,極大風(fēng)速高達(dá)8~12 m·s-1,在二條陣風(fēng)鋒相交處輻合最大。颮線中部的西北風(fēng)已穿過颮線到達(dá)颮線東側(cè),說明陣風(fēng)鋒后冷空氣的移速快于颮線,并與颮線前側(cè)的暖濕入流輻合,產(chǎn)生新的單體,單體E位于颮線東側(cè)緯向陣風(fēng)鋒附近。

從同時(shí)刻雙雷達(dá)的反演風(fēng)場(chǎng)可見(圖3c),2 km高度的風(fēng)場(chǎng)分布特征與地面相似,颮線中部較強(qiáng)的西北風(fēng)已穿過颮線伸到颮線東側(cè),與颮線東側(cè)的西南風(fēng)形成輻合。颮線與單體E之間的弱回波區(qū)剛好處于西北風(fēng)與西南風(fēng)的輻合線上,輻合抬升導(dǎo)致該處回波處于發(fā)展趨勢(shì)。3 km高度颮線西側(cè)為偏西風(fēng),颮線南部和東側(cè)為西南風(fēng)。綜合地面10 m、低層2 km和中層3 km高度的風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)可知,颮線強(qiáng)降水拖曳和蒸發(fā)導(dǎo)致強(qiáng)烈的下沉運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生地面冷池前沿陣風(fēng)鋒,冷池與陣風(fēng)鋒向上伸展高度達(dá)2 km。冷池前沿陣風(fēng)鋒穿越颮線伸到颮線東側(cè),與陣風(fēng)鋒東側(cè)暖濕空氣交綏,觸發(fā)產(chǎn)生了對(duì)流單體E。單體E與颮線之間為輻合上升區(qū),促使颮線向東傳播。18:40在經(jīng)向陣風(fēng)鋒與緯向陣風(fēng)鋒交綏處章丘附近形成一個(gè)小尺度渦旋環(huán)流(圖3b),颮線的北段向東彎曲演變?yōu)楣位夭ú⑴c單體E合并。地面渦旋增強(qiáng)了上升運(yùn)動(dòng),致使合并后的弓形回波強(qiáng)度增強(qiáng)。此時(shí)2 km和3 km高度(圖3d)弓形回波與單體E之間為西北風(fēng)與西南風(fēng)的槽區(qū),二者之間的回波已達(dá)到40 dBz,強(qiáng)度比18:20明顯增強(qiáng),并且仍然處于發(fā)展階段,強(qiáng)度將繼續(xù)增強(qiáng),預(yù)示著二者將逐漸趨于完全合并。

綜上所述,地面冷池前沿形成較強(qiáng)的陣風(fēng)鋒,向上伸展高度達(dá)2 km。颮線北段陣風(fēng)鋒穿越颮線與其前側(cè)的偏南風(fēng)形成輻合,導(dǎo)致颮線不斷向前傳播,逐漸演變?yōu)楣位夭?,在?qiáng)烈的后側(cè)入流處斷裂,并與其前側(cè)的單體E合并。

3.1.2 單體與單體合并

從地面加密自動(dòng)站風(fēng)場(chǎng)演變可見,18:10(圖4a),經(jīng)向陣風(fēng)鋒后部的極大風(fēng)速為西北風(fēng)4~12?m·s-1,個(gè)別部位的西北風(fēng)已經(jīng)擴(kuò)散到颮線的前部,颮線前部的東南風(fēng)風(fēng)速小于4?m·s-1,在陣風(fēng)鋒附近形成多個(gè)小尺度的渦旋環(huán)流。在颮線尾部陣風(fēng)鋒東側(cè)的東南風(fēng)區(qū)域內(nèi)生成多塊對(duì)流單體,單體A和單體B是臨近颮線的兩個(gè)單體。從同時(shí)刻單雷達(dá)反演1~3?km風(fēng)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)(圖略),颮線的尾部各層均處于南到西南風(fēng)的水汽輸送通道內(nèi),源源不斷的水汽向颮線輸送,有利于颮線后向傳播(侯淑梅等,2018b),在地面輻合線附近不斷產(chǎn)生新的對(duì)流單體。

18:40(圖4b)單體B與單體A之間生成單體C,并且三個(gè)單體合并在一起,形成一條新的帶狀回波與颮線連接在一起。同時(shí),單體B的西南又有新的單體生成,范圍擴(kuò)大,強(qiáng)度增強(qiáng)。

可見,颮線的尾部處于水汽輸送通道內(nèi),水汽充沛,冷池前沿陣風(fēng)鋒鋒后西北風(fēng)較大,在鋒區(qū)前沿產(chǎn)生較強(qiáng)的輻合抬升,不斷產(chǎn)生對(duì)流單體并逐漸合并增強(qiáng),導(dǎo)致颮線向西南方向傳播,即后向傳播。

3.2 垂直運(yùn)動(dòng)

上文通過地面加密自動(dòng)站資料定性分析了地面冷池前沿陣風(fēng)鋒與颮線傳播運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,下面將從颮線內(nèi)部的垂直結(jié)構(gòu)進(jìn)一步分析颮線傳播過程中垂直運(yùn)動(dòng)的特征及其與對(duì)流風(fēng)暴合并的關(guān)系。

3.2.1 弓形回波與對(duì)流單體合并

沿著弓形回波和單體E的強(qiáng)回波中心做緯向剖面,根據(jù)雷達(dá)反演風(fēng)場(chǎng)分析二者內(nèi)部的垂直結(jié)構(gòu)。18:18(圖5a),弓形回波內(nèi)部有兩個(gè)強(qiáng)中心,呈現(xiàn)典型的前部上升后部下沉的經(jīng)典垂直環(huán)流,前部強(qiáng)回波中心高度比后部高,正處于發(fā)展趨勢(shì)。低層輻合中心位于前部2~3 km高度,中心散度為-20×10-4 s-1,形成強(qiáng)烈的上升氣流直達(dá)對(duì)流層頂,到高空輻散形成下沉氣流。颮線后部強(qiáng)回波中心高度為1.5~2.5 km,強(qiáng)回波中心高度下降產(chǎn)生下沉運(yùn)動(dòng),在3?km高度以下形成輻散中心,并在地面形成冷池前沿陣風(fēng)鋒(圖3a)。單體E西側(cè)(靠近弓形回波一側(cè))上層為下沉運(yùn)動(dòng),東側(cè)為輻合上升區(qū),因此單體E隨高度向遠(yuǎn)離弓形回波一側(cè)傾斜發(fā)展,為前向傳播。單體E內(nèi)部以及單體與弓形回波之間的區(qū)域垂直運(yùn)動(dòng)較弱。隨著弓形回波的發(fā)展,18:30(圖5b),弓形回波后部下沉運(yùn)動(dòng)更加旺盛,下沉區(qū)的垂直厚度增加,在5 km以下形成一個(gè)-10×10-4 s-1的輻散中心。強(qiáng)烈的下沉氣流一方面阻斷了弓形回波南部暖濕空氣入流,導(dǎo)致弓形回波與颮線斷裂,另一方面冷出流與颮線前部暖濕空氣輻合,造成颮線前部的上升氣流增強(qiáng),颮線與單體E之間的區(qū)域5 km高度以下已轉(zhuǎn)為弱的上升運(yùn)動(dòng)區(qū),說明該區(qū)域回波將呈發(fā)展趨勢(shì),弓形回波將加速向前傳播。此時(shí),颮線內(nèi)部最大上升速度為8 m·s-1,40 dBz回波的上升速度為4~6 m·s-1(圖5c),遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單體E內(nèi)部的上升速度。18:42(圖5d),弓形回波與單體E的強(qiáng)回波中心完全合并,中心強(qiáng)度增強(qiáng)到50 dBz,垂直環(huán)流合二為一,最大上升速度為12 m·s-1,40 dBz回波的上升速度為9?m·s-1,上升運(yùn)動(dòng)明顯比合并前增強(qiáng)。這與楊軍等(2017)在研究太行山對(duì)強(qiáng)對(duì)流的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),太行山西側(cè)對(duì)流單體在山頂與東側(cè)山坡對(duì)流單體在中空合并后上升速度由開始合并時(shí)的2.4 m·s-1(西側(cè)單體)和1.5 m·s-1(東側(cè)單體)增強(qiáng)到7.1 m·s-1的結(jié)論一致。

由圖5可見,弓形回波與單體E的反射率因子大于30 dBz的回波高度均位于8 km以下,分析二者合并過程中3~8 km之間的水平風(fēng)速的演變(表3)發(fā)現(xiàn),弓形回波與單體E在合并過程中,二者的風(fēng)速均有不同程度的增大。從18:18到18:30,弓形回波內(nèi)部3~8 km高度內(nèi)每層的風(fēng)速均增大了2 m·s-1,到18:36,5~6 km的風(fēng)速繼續(xù)上升了2 m·s-1,直到18:42完全合并后,3 km、7~8 km的風(fēng)速又增大了2 m·s-1,整個(gè)合并過程中各層風(fēng)速均增大了4 m·s-1左右。無獨(dú)有偶,單體E在合并過程中,4~6 km高度內(nèi)的風(fēng)速?gòu)?8:24開始增大,至18:30繼續(xù)增大,直到二者完全合并風(fēng)速達(dá)到最大。根據(jù)流體力學(xué)的柏努力方程“密度×速度=常數(shù)”的原理(易笑園等,2012),風(fēng)速增大必然導(dǎo)致氣柱內(nèi)空氣密度降低、氣壓減小,二者合并后形成水平尺度10 km左右的低氣壓柱(以圖5d中40 dBz以上回波柱的范圍粗略地估計(jì))。

對(duì)于水平尺度小的氣旋性渦旋,根據(jù)旋衡風(fēng)原理,氣壓梯度力與慣性離心力平衡。由于低氣壓柱內(nèi)氣壓降低,導(dǎo)致氣壓梯度力增大。為滿足旋衡風(fēng)平衡,慣性離心力必然增大,因此風(fēng)速繼續(xù)增大或半徑減小,形成尺度更小、氣壓更低的低氣壓柱。同時(shí),由圖5d還可見,合并后的弓形回波兩側(cè)形成強(qiáng)烈的下沉區(qū),下沉氣流到達(dá)地面后,必然向低氣壓柱內(nèi)輻合,促使上升運(yùn)動(dòng)繼續(xù)增強(qiáng)。因此,該低氣壓柱內(nèi)無論是水平風(fēng)速還是垂直上升速度均不斷上升,且半徑逐漸減小,在低氣壓柱內(nèi)形成強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)的上升氣流。地面加密自動(dòng)站資料(圖3b)顯示,在章丘附近形成一個(gè)小尺度渦旋環(huán)流。

綜上所述,颮線垂直結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果與3.1節(jié)水平結(jié)構(gòu)的分析結(jié)論一致,弓形回波后部下沉氣流形成地面冷池前沿陣風(fēng)鋒與其東側(cè)的暖濕空氣產(chǎn)生輻合,促使弓形回波前部上升運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),因此弓形回波向東移動(dòng)的同時(shí)向東傳播。弓形回波與單體E均為前向傳播,但弓形回波的傳播速度大于單體E,最終與單體E合并。二者強(qiáng)回波中心合并過程中,水平風(fēng)速和垂直上升速度均明顯增大,導(dǎo)致氣壓降低,并促使風(fēng)速繼續(xù)增大,尺度減小,最終形成一個(gè)小尺度的、強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)的低氣壓柱,造成章丘大風(fēng)。當(dāng)然,上述分析只能定性地說明這種演變趨勢(shì),實(shí)際情況遠(yuǎn)比上述分析復(fù)雜得多。

3.2.2 單體與單體合并

沿著35.74°N經(jīng)過單體A與颮線尾部中心D做緯向垂直剖面,18:30(圖6a)中心D的結(jié)構(gòu)與弓形回波相似,是典型的前部上升后部下沉的垂直結(jié)構(gòu),所不同的是其前部的上升區(qū)一直伸到單體A內(nèi)部,而且二者的低層輻合區(qū)也連接在一起。也就是說,單體A與中心D處于同一個(gè)垂直環(huán)流圈,這與第3.2.1節(jié)弓形回波與單體E分別具有獨(dú)立的垂直環(huán)流不同。同時(shí)還發(fā)現(xiàn),單體A與中心D均為低層輻合、高層輻散的垂直結(jié)構(gòu),且單體A內(nèi)的輻合層向上伸展高度高于中心D,上升速度也大于中心D,說明二者雖然都處于發(fā)展趨勢(shì),但單體A的發(fā)展程度大于中心D。單體A靠近中心D一側(cè)是低層輻合高層輻散的上升運(yùn)動(dòng)區(qū),遠(yuǎn)離中心D一側(cè)為相反結(jié)構(gòu)的下沉運(yùn)動(dòng)區(qū),說明單體A主要向中心D一側(cè)發(fā)展。同理,中心D也向靠近單體A一側(cè)發(fā)展,即二者之間的區(qū)域?yàn)閷?duì)流風(fēng)暴發(fā)展加強(qiáng)區(qū),導(dǎo)致二者逐漸趨于合并。

18:36(圖6b),單體A內(nèi)低層的輻合區(qū)向西向上發(fā)展,上升運(yùn)動(dòng)明顯增強(qiáng),單體A向西發(fā)展,在3?km高度處30 dBz回波與中心D合并,形成云橋。中心D的強(qiáng)度也增長(zhǎng)到45 dBz,但范圍較小。18:48(圖略),單體A內(nèi)強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)使其強(qiáng)度和范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于中心D,二者之間35 dBz回波已完全合并。中心D內(nèi)部的上升運(yùn)動(dòng)明顯減弱,其強(qiáng)度和范圍明顯減小,其強(qiáng)回波中心與單體A的距離明顯減小,直到18:53,中心D并入單體A二者完全合并為一體。

由此可見,颮線尾部對(duì)流單體與颮線距離較近,二者處于同一個(gè)垂直環(huán)流圏。下游對(duì)流單體的傳播方向與平流方向相反,在3 km高度產(chǎn)生云橋,最終與上游單體整層合并。事實(shí)上,在颮線尾部,對(duì)流單體之間以及單體與颮線之間發(fā)生了多次合并,強(qiáng)度持續(xù)增強(qiáng),最終造成寧陽(yáng)大風(fēng)。

4 結(jié)論與討論

通過分析高時(shí)空分辨率的雷達(dá)反演風(fēng)場(chǎng)和地面加密自動(dòng)站資料發(fā)現(xiàn),強(qiáng)烈的不穩(wěn)定大氣層結(jié)、強(qiáng)的垂直風(fēng)切變和中層干侵入是颮線發(fā)生發(fā)展的有利環(huán)境條件。雷暴的傳播運(yùn)動(dòng)在對(duì)流風(fēng)暴合并過程中起著重要作用。

1)颮線后部下沉氣流形成地面冷池前沿陣風(fēng)鋒,垂直厚度高達(dá)2 km。颮線北段陣風(fēng)鋒穿越颮線與其前側(cè)的偏南風(fēng)形成輻合,促使前部上升運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),因此颮線向東移動(dòng)的同時(shí)向東傳播(前向傳播),逐漸演變?yōu)楣位夭?,在?qiáng)烈的后側(cè)入流處斷裂。

2)弓形回波與單體E分別具有獨(dú)立的垂直環(huán)流,二者均為前向傳播,但位于上游的弓形回波傳播速度快,二者最終合并,垂直環(huán)流合二為一。

3)弓形回波與單體E合并過程中,水平風(fēng)速和垂直上升速度均明顯增大,導(dǎo)致氣壓降低,外界向內(nèi)的氣壓梯度力增大,并促使風(fēng)速繼續(xù)增大,尺度減小,最終形成一個(gè)小尺度的、強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)的低氣壓柱,造成章丘大風(fēng)。4)颮線尾部處于南到西南風(fēng)的水汽通道內(nèi),水汽充沛,陣風(fēng)鋒輻合造成颮線前側(cè)的暖濕空氣抬升,不斷產(chǎn)生新的對(duì)流單體并逐漸合并增強(qiáng),導(dǎo)致颮線向西南方向傳播(后向傳播)。5)颮線尾部對(duì)流單體與颮線距離較近,二者處于同一個(gè)垂直環(huán)流圏。位于下游的對(duì)流單體傳播方向與平流方向相反,在3 km高度產(chǎn)生云橋,最終與上游單體整層合并。事實(shí)上,在颮線尾部,對(duì)流單體之間以及單體與颮線之間發(fā)生了多次合并,強(qiáng)度持續(xù)增強(qiáng),最終造成寧陽(yáng)大風(fēng)。

通過分析發(fā)現(xiàn),雷暴的傳播運(yùn)動(dòng)在對(duì)流風(fēng)暴合并過程中起著非常重要的作用,合并是由雷暴的傳播運(yùn)動(dòng)造成的(侯淑梅等,2020)。但是影響雷暴傳播運(yùn)動(dòng)的因素非常復(fù)雜,除了熱力、動(dòng)力和水汽等環(huán)境條件(章翠紅等,2018;趙宇等,2018)會(huì)影響雷暴的傳播,地形(連鈺等,2017;楊軍等,2017)、垂直風(fēng)切變(鄭淋淋和孫建華,2016;陳耀登等,2017;王雪等,2019)和不穩(wěn)定(丁治英等,2019)等條件均對(duì)雷暴的傳播運(yùn)動(dòng)均有較大影響。因此要弄清楚雷暴的生消演變,還需要進(jìn)一步深入研究不同天氣條件下,雷暴是如何傳播的。

參考文獻(xiàn)(References)

曹治強(qiáng),方宗義,方翔,2008.2007年7月皖蘇北部龍卷風(fēng)初步分析[J].氣象,34(7):15-19,133-134. Cao Z Q,F(xiàn)ang Z Y,F(xiàn)ang X,2008.Analysis of tornado events in north?Anhui and Jiangsu Provinces in July 2007[J].Meteor Mon,34(7):15-19,133-134.(in?Chinese).

陳耀登,王芳,章麗娜,等,2017.弱垂直風(fēng)切變下臺(tái)前颮線不同發(fā)展階段的熱、動(dòng)力特征分析[J].大氣科學(xué)學(xué)報(bào),40(4):519-528. Chen Y D,Wang F,Zhang L N,et al.,2017.The?thermal and dynamic characteristics of the squall line in front of the tropical?cyclone in different stages under weak vertical shear[J].Trans Atmos Sci,40(4):519-528.(in Chinese).

丁治英,劉瑾,趙向軍,等,2019.江淮氣旋暖鋒上多條對(duì)流帶的組織結(jié)構(gòu)及成因分析[J].大氣科學(xué)學(xué)報(bào),42(5):778-789. Ding Z Y,Liu J,Zhao X J,et al.,2019.Analysis of the?cause and structure of multiple convective zones of a Jiang-Huai cyclone's warm?front[J].Trans Atmos Sci,42(5):778-789.(in Chinese).

付丹紅,郭學(xué)良,2007.積云并合在強(qiáng)對(duì)流系統(tǒng)形成中的作用[J].大氣科學(xué),31(4):635-644.?Fu D H,Guo X L,2007.The role of cumulus merger in a severe mesoscale convective?system[J].Chin J Atmos Sci,31(4):635-644.(in Chinese).

黃美元,徐華英,吉武勝,1987.積云并合及相互影響的數(shù)值模擬研究[J].中國(guó)科學(xué)(B輯),17(2):214-224. Huang M Y,Xu H Y,Ji W S,1987.Numerical simulation study of?cumulus merger and interactions [J].Sci China Ser B,17(2):214-224.(in?Chinese).

黃勇,覃丹宇,2013.舟曲泥石流天氣過程中云團(tuán)合并的衛(wèi)星觀測(cè)[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào),24(1):87-98. Huang Y,Qin D Y,2013.Cumulus merging in the massive mudslide of?Zhouqu using meteorological satellite data[J].J Appl Meteorol Sci,24(1):87-98.(in Chinese).

黃勇,覃丹宇,邱學(xué)興,2012.暴雨過程中對(duì)流云合并現(xiàn)象的觀測(cè)與分析[J].大氣科學(xué),36(6):1135-1149. Huang Y,Qin D Y,Qiu X X,2012.Study of convective cloud merger in?heavy rain using multi-observation data[J].Chin J Atmos Sci,36(6):1135-1149.(in Chinese).

侯淑梅,閔錦忠,刁秀廣,等,2018a.颮線發(fā)展過程中回波合并的特征分析[J].大氣科學(xué)學(xué)報(bào),41(3):367-376. Hou S M,Min J Z,Diao X G,et al.,2018.Analysis of echoes merging?characteristics during squall line development process[J].Trans Atmos Sci,41(3):367-376.(in Chinese).

侯淑梅,孫鵬程,楊璐瑛,等,2018b.環(huán)境場(chǎng)條件對(duì)雷暴傳播運(yùn)動(dòng)影響實(shí)例分析[J].海洋氣象學(xué)報(bào),38(4):58-70. Hou S M,Sun P C,Yang L Y,et al.,2018.Case study on the?influence of environmental field conditions on the propagation of thunderstorms[J].J Mar Meteor,38(4):58-70.(in Chinese).

侯淑梅,周成,韓永清,等,2020.山東省線狀中尺度對(duì)流系統(tǒng)與多單體風(fēng)暴的合并特征[J].海洋氣象學(xué)報(bào),40(1):57-65. Hou S M,Zhou C,Han Y Q,et al.,2020.Characteristics?of merging between linear mesoscale convective system and multi-cell storm in?Shandong[J].J Mar Meteor,40(1):57-65.(in Chinese).

康兆萍,林永輝,2017.華南一次颮線過程線狀對(duì)流模態(tài)變異機(jī)理研究[J].大氣科學(xué)學(xué)報(bào),40(5):631-640. Kang Z P,Lin Y H,2017.The mechanism of transition of?convective mode of a squall line in South China[J].Trans Atmos Sci,40(5):631-640.(in Chinese).

Lee B D,Jewett B F,Wilhelmson R B,2006a.The 19 April 1996 Illinois tornado?outbreak.Part I:cell evolution and supercell isolation[J].Wea Forecasting,21(4):433-448.

Lee B D,Jewett B F,Wilhelmson R B,2006b.The 19 April 1996 Illinois tornado?outbreak.Part II:cell mergers and associated tornado incidence[J].Wea?Forecasting,21(4):449-464.

李改琴,梁海河,王樹文,等,2007.臺(tái)風(fēng)海棠遠(yuǎn)距離暴雨中尺度系統(tǒng)特征[J].氣象,33(8):17-22,129. Li G Q,Liang H H,Wang S W,et al.,2007.The mesoscale system?character analysis of far distance typhoon Haitang rainstorm[J].Meteor Mon,33(8):17-22,129.(in Chinese).

李艷偉,牛生杰,姚展予,等,2009.云并合的初始位置探討[J].大氣科學(xué),33(5):1015-1026.?Li Y W,Niu S,Yao Z Y,et al.,2009.Initial part discussion of cloud merger[J].Chin J Atmos Sci,33(5):1015-1026.(in Chinese).

連鈺,楊軍,朱莉莉,等,2017.夏季東天山中段一次強(qiáng)對(duì)流天氣過程的數(shù)值模擬[J].大氣科學(xué)學(xué)報(bào),40(5):663-674. Lian Y,Yang J,Zhu L L,et al.,2017.A numerical study of the?severe convective precipitation processes over the middle section of the eastern?Tianshan Mountains during the summer seasons[J].Trans Atmos Sci,40(5):663-674.(in Chinese).

劉健文,郭虎,李耀東,等,2011.天氣分析預(yù)報(bào)物理量計(jì)算基礎(chǔ)[M].北京:氣象出版社:81-82,215-217. Liu J W,Guo H,Li Y D,et al.,2011.Basis of Physical Quantity?Calculation for Weather Analysis and Forecast[M].Beijing:China Meteorological?Press:81-82,215-217.(in Chinese).

呂博,呂麗,楊士恩,等,2009.四維變分同化方法在臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)分析中的應(yīng)用[J].工程地球物理學(xué)報(bào),6(1):93-98. Lyu B,Lyu L,Yang S E,et al.,2009.The application of 4D-VAR?assimilation technique to typhoon analysis[J].Chin J Eng Geophys,6(1):93-98.(in Chinese).

牟容,劉黎平,許小永,等,2007.四維變分方法反演低層風(fēng)場(chǎng)能力研究[J].氣象,33(1):11-18. Mu R,Liu L P,Xu X Y,et al.,2007.The capability research on retrieving low-level wind field with 4D VAR assimulation technique[J].Meteor Mon,33(1):11-18.(in Chinese).

Orville H D,Kuo Y H,F(xiàn)arley R D,et al.,1980.Numerical simulation of cloud?interactions[J].J Rech Atmos,14:499-516.

Pozo D,Borrajero I,Marín J C,et al.,2006a.A numerical study of cell merger over?Cuba-Part Ⅰ:implementation of the ARPS/MM5 models[J].Ann Geophys,24(11):2781-2792.

Pozo D,Borrajero I,Marín J C,et al.,2006b.A numerical study of cell merger over?Cuba-Part Ⅱ:sensitivity to environmental conditions[J].Ann Geophys,24(11):2793-2808.

Simpson J,Westcott N E,Clerman R J,et al.,1980.On cumulus mergers[J].Arch Met?Geoph Biokl A,29(1/2):1-40.

孫晶,樓小鳳,胡志晉,等,2007.梅雨期暴雨個(gè)例模擬及其中小尺度結(jié)構(gòu)特征分析研究[J].大氣科學(xué),31(1):1-18. Sun J,Lou X F,Hu Z J,et al.,2007.A numerical simulation on?torrential rain during the Meiyu period and analysis of mesoscale and microscale?structure of convective systems[J].Chin J Atmos Sci,31(1):1-18.(in Chinese).Takahashi T,Yamaguchi N,Kawano T,2001.Videosonde observation of torrential rain?during Baiu season[J].Atmos Res,58(3):205-228.

王昂生,趙小寧,1983.云體併合及雹云形成[J].氣象學(xué)報(bào),41(2):204-210. Wang A S,Zhao?X N,1983.The merging of clouds and formation of hailcloud[J].Acta Meteorol?Sin,41(2):204-210.(in Chinese).

王昂生,黃美元,徐乃璋,等,1980a.冰雹云物理發(fā)展過程的一些研究[J].氣象學(xué)報(bào),38(1):64-72. Wang A S,Huang M Y,Xu N Z,et al.,1980a.Some research on the?development of hail-cloud[J].Acta Meteorol Sin,38(1):64-72.(in Chinese).

王昂生,趙小寧,康玉霞,等,1980b.昔陽(yáng)地區(qū)冰雹云形成過程的一些特征[J].大氣科學(xué),4(2):186-194. Wang A S,Zhao X N,Kang Y X,et al.,1980b.Some characteristics of?hail-cloud formation processes in Xiyang area[J].Chin J Atmos Sci,4(2):186-194.(in Chinese).

王俊,朱君鑒,任鐘冬,2007.利用雙多普勒雷達(dá)研究強(qiáng)颮線過程的三維風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)[J].氣象學(xué)報(bào),65(2):241-251. Wang J,Zhu J J,Ren Z D,2007.A study of 3-d wind structure of a?strong squall line using dual-Doppler weather radar data[J].Acta Meteorol?Sin,65(2):241-251.(in Chinese).

王俊,俞小鼎,邰慶國(guó),等,2011.一次強(qiáng)烈雹暴的三維結(jié)構(gòu)和形成機(jī)制的單、雙多普勒雷達(dá)分析[J].大氣科學(xué),35(2):247-258. Wang J,Yu X D,Tai Q G,et al.,2011.Analysis on?the three-dimensional structure and formation mechanism of a severe hailstorm?with single-and dual-Doppler radar data[J].Chin J Atmos Sci,35(2):247-258.(in?Chinese).

王秀明,俞小鼎,周小剛,2014.雷暴潛勢(shì)預(yù)報(bào)中幾個(gè)基本問題的討論[J].氣象,40(4):389-399. Wang X M,Yu X D,Zhou X G,2014.Discussion on basical issues of thunderstorm?potential forecasting[J].Meteor Mon,40(4):389-399.(in Chinese).

王雪,林永輝,劉善峰,2019.江南一次持續(xù)性暴雨過程中線狀中尺度對(duì)流系統(tǒng)模態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)理研究[J].大氣科學(xué)學(xué)報(bào),42(1):138-150. Wang X,Lin Y H,Liu S F,2019.The mechanism of?transition of linear mesoscale convection system mode in a continuous rainstorm?process in the Jiangnan region[J].Trans Atmos Sci,42(1):138-150.(in Chinese).

許愛華,馬中元,郭艷,2004.“717”廬山雷擊事件分析[J].氣象,30(6):35-39. Xu A H,Ma?Z Y,Guo Y,2004.Analysis of a lightning disaster event on July 17,2002 in Lushan?mountain[J].Meteor Mon,30(6):35-39.(in Chinese).

徐八林,劉黎平,王改利,等,2010.低緯高原中-γ尺度微單體暴雨個(gè)例的觀測(cè)分析[J].高原氣象,29(3):778-785. Xu B L,Liu L P,Wang G L,et al.,2010.Analysis on the?observation of a meso-γ-scale microcell rainstorm case in low-latitude plateau[J].Plateau Meteor,29(3):778-785.(in Chinese).

楊金錫,陳曉紅,王東勇,1993.1991年7月6—7日黃山特大暴雨分析[J].氣象,19(1):39-42.?Yang J X,Chen X H,Wang D Y,1993.Analysis of excessive storm in Huang Mountain?from 6-7 July 1991 [J].Meteor Mon,19(1):39-42.(in Chinese).

楊軍,張磊,李寶東,等,2017.太行山東麓一次強(qiáng)對(duì)流降雹過程中的地形強(qiáng)迫[J].大氣科學(xué)學(xué)報(bào),40(2):253-262. Yang J,Zhang L,Li B D,et al.,2017.The orographic impact of a?severe convection over the Taihang Mountains[J].Trans Atmos Sci,40(2):253-262.(in Chinese).

易笑園,張義軍,沈永海,等,2012.一次海風(fēng)鋒觸發(fā)的多單體雹暴及合并過程的觀測(cè)分析[J].氣象學(xué)報(bào),70(5):974-985. Yi X Y,Zhang Y J,Shen Y H,et al.,2012.Observational?analysis of a multicell hailstorm triggered by a sea-breeze front and its?merging process[J].Acta Meteorol Sin,70(5):974-985.(in Chinese).

俞小鼎,2011.強(qiáng)對(duì)流天氣的多普勒天氣雷達(dá)探測(cè)和預(yù)警[J].氣象科技進(jìn)展,1(3):31-41.?Yu X D,2011.Detection and warnings of severe convection with Doppler weather?radar[J].Adv Meteorol Sci Technol,1(3):31-41.(in Chinese).

俞小鼎,姚秀平,熊廷南,等,2006.多普勒天氣雷達(dá)原理與業(yè)務(wù)應(yīng)用[M].北京:氣象出版社:93. Yu X D,Yao X P,Xiong T N,et al.,2006.Doppler weather radar principle and?application[M].Beijing:China Meteorological Press:93.(in Chinese).

俞小鼎,周小剛,王秀明,2012.雷暴與強(qiáng)對(duì)流臨近天氣預(yù)報(bào)技術(shù)進(jìn)展[J].氣象學(xué)報(bào),70(3):311-337. Yu X D,Zhou X G,Wang X M,2012.The advances in the nowcasting?techniques on thunderstorms and severe convection[J].Acta Meteorol Sin,70(3):311-337.(in Chinese).

章翠紅,夏茹娣,王詠青,2018.地形、冷池出流和暖濕空氣相互作用造成北京一次局地強(qiáng)降水的觀測(cè)分析[J].大氣科學(xué)學(xué)報(bào),41(2):207-219. Zhang C H,Xia R D,Wang Y?Q,2018.Observational analysis of a local heavy rainfall in Beijing caused by?terrain,cold pool outflow and warm moist air interactions[J].Trans Atmos?Sci,41(2):207-219.(in Chinese).

張騰飛,段旭,魯亞斌,等,2006.云南一次強(qiáng)對(duì)流冰雹過程的環(huán)流及雷達(dá)回波特征分析[J].高原氣象,25(3):531-538. Zhang T F,Duan X,Lu Y B,et al.,2006.Circulation?background for a severe convective hailstorm weather process in Yunnan and its?dopplar radar echo features[J].Plateau Meteor,25(3):531-538.(in Chinese).

趙宇,裴昌春,趙光平,等,2018.梅雨鋒暴雨中尺度對(duì)流系統(tǒng)的組織特征和觸發(fā)條件分析[J].大氣科學(xué)學(xué)報(bào),41(6):807-818. Zhao Y,Pei C C,Zhao G P,et al.,2018.Analysis of?organization modes and initiation conditions of a heavy-rain-producing mesoscale?convective system along a Meiyu front[J].Trans Atmos Sci,41(6):807-818.(in?Chinese).

甄長(zhǎng)忠,1981.78810冰雹過程的分析[J].大氣科學(xué),5(4):456-460. Zhen C?Z,1981.Analysis of 78810 hail process [J].Chin J Atmos Sci,5(4):456-460.(in?Chinese).

鄭淋淋,孫建華,2016.風(fēng)切變對(duì)中尺度對(duì)流系統(tǒng)強(qiáng)度和組織結(jié)構(gòu)影響的數(shù)值試驗(yàn)[J].大氣科學(xué),40(2):324-340. Zheng L L,Sun J H,2016.The impact of vertical wind shear on?the intensity and organizational mode of mesoscale convective systems using?numerical experiments[J].Chin J Atmos Sci,40(2):324-340.(in Chinese).

Effect of propagation moving on the convective storm mergence process

HOU Shumei1,2,MIN Jinzhong2,WANG Gaili3,LYU Bo4,WANG Jun5,SUN

Jing1,JING Anhua6

1Shandong Meteorological Observatory,Jinan 250031,China;

2Nanjing University of Information Science & Technology,Nanjing 210044,China;

3State Key Laboratory of Severe Weather,Chinese Academy of Meteorological

Sciences,Beijing 100081,China;

4Liaocheng Meteorological Bureau,Liaocheng 252060,China;

5Shandong Weather Modification Office,Jinan 250031,China;

6Heze Meteorological Bureau,Heze 274000,China

There have previously been many mergences during the squall line formation?process,after which its intensity enhanced and caused 9-and 10-scale?thunderstorm gales in Zhangqiu and Ningyang in Shandong Province in the?afternoon of 18 August 2012.Based on the retrieved wind from Doppler weather?radar and automatic weather station(AWS) data,this paper analyzes the effect of?propagation moving on the convective storm mergence during the squall line?developmental process.The results show the following:1)The gust front prior to?the surface cold pool was intensive,its vertical thickness reached up to 2?km,under its influence the squall propagated eastward while moving eastward(forward propagation),and the north of squall line changed to bow echo.2)The bow?echo and cell E both possessed independent vertical circulations,and all?propagated forward.The propagation velocity of the squall line located upstream?was faster than that of the cell E,thus they emerged in the end and their?vertical circulation combined.3)During the mergence process,the horizontal and?upward wind speed were all significantly increased,and the pressure in the air?column was reduced.Under the influence of pressure gradient force,a small scale?low pressure column with strong rotating updrafts was formed,after which?thunderstorm gales were produced in Zhangqiu.4)Due to the fact that there was?abundant vapor present in the end of the squall line,the warm and moist air were?lifted by the gust front,so that new cells were produced continually and their?strength increased in the case of mergence,resulting in the squall line?propagating southwestward(back propagation).5)The downstream convective cells?propagated in the opposite direction of the advection direction,generating a?cloud bridge at a height of 3 km,and eventually merged with the upstream?cells.The convective storms at the tail of the squall line merged several?times,and the strength continued increasing,thereby causing the Ningyang?thunderstorm gales.

propagation moving;mergence;gust front;squall line;wind field retrieval

doi:10.13878/j.cnki.dqkxxb.20180416002

(責(zé)任編輯:袁東敏)

猜你喜歡
合并
試論區(qū)鎮(zhèn)合并新模式下的文化碰撞與發(fā)展
醫(yī)院“兩辦”合署辦公后辦公室工作的思考
集團(tuán)企業(yè)合并報(bào)表的編制質(zhì)量以及改進(jìn)方法
基于ISODATA算法的草莓圖像分割
違規(guī)會(huì)計(jì)事務(wù)所合并動(dòng)因及審計(jì)質(zhì)量分析
關(guān)于我國(guó)金融監(jiān)管體制改革的研究
中國(guó)工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)以及海關(guān)貿(mào)易數(shù)據(jù)庫(kù)合并方法概述
新時(shí)期下高校合并后財(cái)務(wù)管理模式探析
無創(chuàng)正壓通氣(BiPAP)治療慢性阻塞性肺疾病合并Ⅱ型呼吸衰竭的臨床研究