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新一代天气雷达原理与应用6-个例分析(1)


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在毕家庄,记者看到龙卷风、强降水使得这个长宽都 不足百米的小村庄遭受了灭顶之灾。全村30多户人家,只有 位于村口的一家房屋还算完好,其余都已是断垣残壁,一片 狼藉,废墟中的家具、电视机、衣物、橱柜依稀可见。很多 大树被连根拔起,其中一棵有几十年树龄的榆树也未能幸免。 村庄周围的电线杆更是东倒西歪,大多都是由底部被强行扭 断。一辆拖拉机被龙卷风拖出原地十几米,陷入水坑,而另 一辆拖拉机则不知所踪。河南村小学也是屋倒墙歪,两个篮 球架静静地躺在积水里。一位村民告诉记者,村庄里有四五 个人被龙卷风卷起后而抛到远处的稻田里,受了重伤。由于 强降水,有的稻田已被打成“一边倒”,村口的一条小河沟 浑水湍急,并已漫过河岸,淌入稻田。
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1543
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0.5
1.5
3.5
4.3
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0.5, 1.5,2.4,3.4

SRM
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2003年7月8日安庆站08点探空
2003年7月8日安庆站20点探空
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荆州、公安、松滋逐小时降水量
8:40形成典型的涡旋回波特征
中气旋 45dBZ 速度 +11.2 -12.3 距离 2公里
6:35 中气旋 强度45dBZ 速度对 +11.2 m/s和 -12.3m/s 距离 2公里
对应的7月8日凌晨公安埠河镇遭龙卷 风袭击,受伤2人,倒房屋252间 雷达探测中气旋 持续时间45分(6.10-6.55)
此次龙卷产生在一个中尺度对流系统中, 该中尺度对流系统7月8日由湖北移向皖南, 沿途产生系列龙卷
在这次暴雨过程中,中尺度对流系统 旺盛,出现了一小时55mm的强降水、大 风、龙卷等强烈灾害性天气,大暴雨过 程中,荆州可移动式C波段多普勒天气雷 达进行了加密观测,得到了较为丰富的 多普勒雷达回波资料。本文对这些雷达 回波资料进行分析,尤其是涡旋的回波 特征,及大暴雨形势下各种中尺度对流 回波进行了详细的分析。
700hpa形势
从700hpa形势来 看,从贵阳—宜 昌—南阳延伸一 条东北—西南向 的切变线,切变 线上鄂西南有低 涡 存 在 , 850hpa 形 势 与 700hpa 相 类似。
7月8日08时850hpa形势
08时地面图
在荆州— 松滋—公安 之间有一明 显的涡旋存 在,从风场 分析来看, 是一个典型 的辐合型流 场。
(a)
(b)
(c)
0
(d)
5
10km
(e) (f)
16:58
(g)
(h)
(i)Leabharlann 图3 2004年6月26日16时52分江苏东海风暴的反射率因子(a~c)、径向速度(d~f)和谱宽(g~i)产品
(a)
(d)
B
A
(b)
+
(c)
WER
图5 2004年6月26日17时11分的反射率(a~c)和沿220°径向反射率因子垂直剖面(d)产品 (自上至下各PPI的仰角分别为4.3°、5.3°和6.2°,大于65 dBz的强核呈悬垂状, 最大反射率因子值为67 dBz,强核产生了三体散射和弱回波区)
天气形势分析
200hpa高空形势
2003年7月8 日08时,高层 200hpa形式来 看,华北南部 存在一支高空 急流,急流位 于34—36°N 之间,急流最 大速度达 48m/s以上; 7月8日08时200hpa形势
500hpa形势
500hpa 形 式 来 看 , 亚洲中纬度维持两槽 一脊形式,贝加尔湖 以西为阻塞高压,巴 湖以西和东北西部各 有一低压槽,其中东 北低槽一直延伸到华 北南部,槽后冷空气 与西太平洋副热带高 压外围暖湿气流汇合 在长江中游一带。 7月8日08时500hpa形势
天气形势
从12月中旬初开始,南支系统活跃,孟加拉湾南支槽发展,东 亚为宽低槽控制,高空多短波系统活动,不断有小槽东移影响,暖 湿气流较强,闽南粤东上空盛行西南气流,温度回升。12月17日西 南倒槽强烈发展,温度显著回升。 12月19日前后地面有一股冷空气扩散南下,14时锋区位于福鼎、 建阳、长汀、寻乌、梧州一带,闽南及粤东处于锋前暖区内,从08 时形势可以看出:850hpa低空在湖南彬州附近有一低涡切变,闽南、 粤东处于切变南侧西南气流内,500hpa处于南支槽前西南急流发展 强盛,风速大于20米/秒。同时从19日08时的零度层高度在600hpa 附近,-20度层高度则在400hpa以下,这都是有利于冰雹形成的天 气条件。
此次降雹过程发生在广东饶平、福建的诏安、平和,距本站约 100公里,持续时间约50分钟。产生此次降雹的风暴单体是从广东丰 顺附近发展起来的局地对流单体中分离出来的,在整个东北偏东移 过程中风暴基本以单体的形式出现,风暴后期几块对流体合并移入 海上逐渐消亡。从组合反射率(38)产品可以看出,该风暴维持了 近五个小时(15:13—20:02),强回波中心都在50dBZ以上,强中 心所在的高度都在3千米以上,并出现了中气旋,风暴顶(风暴顶强 度阀值为30dBZ)发展初期为近6千米,后基本维持在8—10千米的高 度上,回波顶高(回波顶强度阀值为18.3dBZ)除发展初期的四个体 扫维持在8—11千米外都在11千米以上。此次降雹过程出现在15:49 分到16:38分,持续约50分钟,15:49分强中心达60dBZ,所在的高 度由3.6千米上升到5.6千米,回波顶高达11.6千米,在16:13分回 波强度增大到68dBZ,16:38分强回波中心的高度下降到3.0千米。
02.5.27 风暴路径
5月27日14时
5月27日08时阜阳站T_lnp图
5月27日08时徐州站T_lnp图
13:22
13:40
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5 月 14 日 20 点 13 分
2003年6月3日张家界特大雹暴
6月3日17:00—19:30,张家界市大部分地区 遭受大风冰雹袭击,冰雹最大重达0.5kg(11cm), 冰雹铺地厚约3cm,最大风力达11—12级。据统计, 全市有25个乡镇31.364万人受灾,农作物受灾面积 16687公顷,成灾10300公顷,绝收4767公顷;房屋 倒塌1041间,损坏房屋40523间;慈利三条线道堵塞, 其中慈张线交通中断约3h,吹断、打断电杆400多根, 损坏高压线路100km之多,4个乡镇通讯、照明中断。 这次灾害全市直接经济损失8895万元,农业直接经 济损失6105万元。
23:23
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23:29 SRR 0.5
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00:16
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00:27
01:06
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6.1.3 2002年5月14日和2003年6月3 日湖南常德强风暴个例
2002年5月14日19:00时至21:00时(北京时)常 德的石门、临澧、澧县、津市、桃源5个县市境内分 别遭受强对流天气的袭击,造成直接经济损失2000多 万元。当日19:11到19:28石门县维新、蒙泉等11个乡镇 先后出现冰雹、大风天气,瞬间最大风速达23 m/s, 冰雹最大直径20 mm;其后临澧县境内文家乡、太浮 镇出现冰雹、大风;19:20到19:40澧县县城附近出现 大风天气,瞬间最大风速达26米/秒;其后20:20分左 右津市李家铺、白衣、灵泉、新州4个乡出现大风, 白衣村1妇女被大风卷入湖中淹死,水桶粗的树木被 连根拔起。20:20到 20:30桃源县境内的泥涡潭乡出现 龙卷和大冰雹,冰雹最大直径30 mm,3人被大风卷到 半空中摔成重伤。
天气背景
风暴移动路径
这个过程由下列步骤组成:1)向前的雷达波束的一部分被大的 降水粒子(如湿冰雹)散射到地面;2)地面将散射波反射回空中的由 降水粒子构成的强散射区域;3)由地面反射到空中的由降水粒子构成 的强散射区域的雷达波又被散射回雷达。
2002年5月14日19时05分
5 月 14 日 19 点 24 分
鄂西站探空
2003年6月3日17:25不同仰角的基本反射率因子图
2003年6月3日17:25不同仰角的基本速度图
2003年6月3日17:56不同仰角反射率因子图
2003年6月3日17:56不同仰角基本速度图
连云港雹暴与三体散射
2004年6月26日下午,受东北冷涡影响,连云港市境内 爆发了一系列强风暴,前后共发生了二次冰雹过程。 第一次冰雹过程从13时54分(北京时)开始,影响赣榆 、东海和灌云县的部分乡镇,冰雹最大直径5 mm,持 续时间约10 min左右;第二次冰雹过程从16时40分开 始,东海县双店、曲阳、种畜场和安锋等九个乡镇先 后出现了不同程度的冰雹(一般直径5 mm)和大风(7~ 10级)天气,其中曲阳乡、种蓄场和安锋镇最大风力达 24 m∕s以上,冰雹最大直径30 mm,平地积雹深度达70 mm。
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