对 比分 析探 空与 ＮＣ Ｐ再 分 析 资料 描 述 的 ６ Ｅ Ｏ个超
龙卷 ） 由超级 单体 风暴 产 生 的 。因此 ， 级单 体风 是 超
暴 发 生 的环境 背景 代表 了有 利于 极端 强对 流事 件发
级单 体 强对 流事 件环境 探 空 的动 力 、 热力 参数 ， 用 利
ＮＣ Ｐ再分 析资 料探讨 强 对流潜 势 的适 用 性 。决定 Ｅ 对流 风暴 类 型的 主要 参 数 是 浮力 （ 般 用 对 流有 效 一 位 能表 征） 风垂 直切 变 ， 和 观测分 析 和数值 模 拟研究 表 明 ： 垂直 切变 对超 级单 体发展 尤 为重要 ， 级单 风 超 体风 暴发 生 的环境 为相 对 大 的热 浮力 和强 的垂 直 风 切变 ［－］ １１ 。风垂 直切 变 被 称 为 风暴 的增 强 条 件 ， ３４ 强
再分 析 资料 提取 的垂 直廓 线统计 雷暴 大 风环境 探 空 特 征［ ］并 得 到 了一 些 有 意 义 的结 论 ， ＮＣ Ｐ １ ， 但 Ｅ
再分 析 资料用 于 研究 强 对 流 、 别 是 极 端 强 对 流事 特 件环 境 潜势 的可 行性研 究 目前 尚未 涉及 。本 文通 过
对 比 的垂 直层 次选 取探 空 的常规 观测层 ：０ ０ ９ ５ １ ０ ，２ ，
８ ０， ０ ５ ０， ０ ３ ０， ５ Ｐ ５ ７ ０， ０ ４ ０， ０ ２ ０ ｈ ａ和 ２ ０ ｈ ａ ０ Ｐ 。
断超 级 单 体 发 生 潜 势 的 物 理 量 ， 此 下 面 主要 对 因 ＮＣ Ｐ再 分 析资 料 计算 的这 两 个 物 理 量 进 行 统 计 。 Ｅ
本 文 重点 在 于 探 讨 ＮＣ Ｐ再 分 析 资 料 提 取 的垂 直 Ｅ
廓 线 在强 对流 环 境 分 析 中的 适 用 性 、 Ｅ ＮＣ Ｐ再 分 析 资料 计算 的物 理量 与 观测 资料差 异较 大 的原 因及可
能 的订正 方 法 。本 文 考 察 的对 象 为 超 级 单 体 强 对
２ １ －５２ 到 ，２ １－１１ 到 再 改 稿 。 ０ １０ —３收 ０ ２０ —２收
级 单 体 发 生 所 必 须 的 ， ＵＣ ２分 析 和 预 报 系 统 Ｒ －
（ ｐ ｄＵ ｐ ａ ｅＣｙ ｌ一 ｎ ｌ ｓｓａ ｄ Ｆ ｒ ｃ ｓ ｙ — Ｒａ ｉ ｄ ｔ ｃｅ ２Ａ ａｙ ｉ ｎ ｏ ｅ ａ ｔＳ ｓ
测 信息 ， 天 ４次 ， 每 目前其 分辨 率 已达 ２ ｍ。我 国 ５ｋ
有 不少 学者 利 用 ＮＣ Ｐ再 分 析 资料 进 行 对 流 暴 雨 Ｅ
和 冰 雹 、 暴 大 风 等 强 对 流 天 气 的 环 境 潜 势 研 雷 究 ｌ ］ 强对 流 和对 流性暴 雨数 值模 拟研 究 也 常基 于 ＿ ， ２ 。
０ ｍ 水平 风 垂 直切 变 用上 下 两层 风 矢量 差 ～６ｋ
本文选 取 ２ ０ － ２ ０ ０ ２ ０ ９年 我 国多 普 勒 天 气 雷 达
识别 的 ６ 个 超 级单 体强 对流 事件 ， Ｏ 其产 生 的天气 现 象包 括 冰雹 、 卷 、 龙 雷雨 大 风 和 短 时强 降 水 ， ３ 的 ８
个 例 发生 在午 后 到傍 晚 ， 晨 的探 空 资 料 常 常缺 乏 早 很 好 的代 表性 。８ 的个例 发生 在我 国华 北和 中东 ８ 部 地 区 ， 些地 区也 是 我 国的 强对 流多 发 地 。从 时 这 问和 空 间分布 来 看 ， 文选 取 的超 级 单 体 样本 能够 本 较 好 地代 表发 生在 我 国的超 级单 体 。探空 资料 的选 取原 则 为尽量 靠 近超 级 单 体 出现 地 ， 未 受对 流活 且
＊ Ｅ ｍａｌ — ｉ ：ｗａ ｇ ｍ＠ ｃ ． ｏ ． ｎ ｎｘ ｍａ ｇ ｖ ｃ
１０ ４
应
用
气
象
学
报
第 ２ ３卷
效 位 能和 ０ ６ｋ 的 风垂 直 切 变 是 两 个 常 用 来 诊 ～ ｍ
为 了进一 步说 明 ＮＣ Ｐ再 分 析 资料 计 算 的 对 流 有 Ｅ 效位 能 、 风垂 直切 变等 参 量 与 观 测 差 异偏 大 的可 能 原因， 并探 讨相 关 物 理量 的可 用 性 ， 文 对 ６ 本 Ｏ个 个 例探 空资料 中基本 物 理 量 温 、 、 进 行 统 计 ， 行 湿 风 进
ｔｒ） ｅ 同化 资 料 统 计 结 果 为超 过 ２ ｓ 。 流 有 ｎ ｏｍ／ ［ 对 １
资 助 项 目 ：国家 自然 科 学 基 金 项 目（ １ ０ ０ ２ ４ ８ ５ ２ ） 公 益 性 行 业 （ 象 ） 研 专 项 （ ４ ０ ５ ０ ，０ ７ ０ ９ ， 气 科 ＧＹＨＹ２ ０ ０ ０ ３ ０９６０）
Ｆ ｇ １ Ｔｈ ｃ ｔｅ ｉｇ ａ ｏ 一 ６ ｋ ｖ ｒｉａ ｎ ｈ ａ （ ）ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｅ ｒｄ ｆｅ ｅ ｃ （ ） ｉ． ｅ ｓ ａ ｔ ｒｄ ａ ｒ ｍ ｆＯ ｍ ｅ ｔｃ ｌｗｉ ｄ ｓ ｅ ｒ ａ ｎ ｈ ｈ ａ ｉ ｒ ｎ ｅ ｂ ｆ
第２卷 第 ２ ３ 期
２１ ０ ２年 ４月
应 用 气 象 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＡＰＰＬ ＥＤ Ｅ Ｉ Ｍ ＴＥＯＲＯＬＯＧＩ ＣＡＬ ＣＩ Ｓ ＥＮＣＥ
Ｖ０ ． ３ １ ２ ，Ｎｏ ２ ．
Ａｐ ｉ ２ ２ ｒｌ ０１
王 秀 明 ， 小 鼎 ， 禾 ．ＮＣ Ｐ再 分 析 资 料 在 强对 流环 境 分 析 中 的应 用 ． 用 气 象 学 报 ，０ ２ ２ （ ） １ ９１６ 俞 朱 Ｅ 应 ２ １ ，３ ２ ：３ —４
因此 ， 上述求 取 的虽 不是严格意义 上 的 Ｏ ｍ风 垂 ～６ｋ
动影 响 。ＮＣ Ｐ再 分 析 资料 水 平 分 辨 率 为 １ ×１ ， Ｅ 。 。
垂 直为 ２ ６层 ， 天 ４次 ， 间间 隔为 ６ｈ 每 时 。与 探空 资 料进 行对 比 的 ＮＣ Ｐ再 分 析 资 料 从 与 观 测 同一 时 Ｅ 刻且 离测 站 最近 的一个 网格点 上提 取 。对 比的动力 热力 参 量 主要为 对 流 有 效位 能 和水 平 风 垂 直 切变 。
别的 ６ Ｏ例超 级 单 体 风 暴 个 例 ， 比分 析 常 规 探 空 资 料 和 Ｎ Ｅ 对 Ｃ Ｐ再 分 析 资 料 提 取 的 温 、 、 垂 直 廓 线 ， 果 表 明 ： 湿 风 结 Ｎ Ｅ Ｃ Ｐ再 分 析 资 料 计 算 的对 流 有 效 位 能 因对 抬 升 气 团 湿 度 敏 感 而 与 观 测 间差 异 较 大 ， 用 Ｋ 指 数 、 度 直 减 率 分 析 宜 温 大 气 层结 稳 定 度 ； 因对 流 层 中 高层 风 与 探 空 差 异不 大 ， 中 ５ ０ ０ Ｐ 的 风与 探 空 近 乎一 致 ， 其 ０ ￣７ ０ｈ ａ 因此 ＮＣ Ｐ再 分 析 资 Ｅ 料计 算 的深 层 、 中层 风 垂 直 切变 参 量 可 靠 性较 高 ； Ｃ Ｐ再 分 析 资 料 水 汽参 数 与 探 空 资 料 差 异 大 ， 别 是 在 大 气 边 界 Ｎ Ｅ 特 层 ， 用 观测 资 料 订 正 ； 界 层物 理 量 ， 别 是 风 向 与探 空 差 异 显 著 ， 此 不 宜 用 Ｎ Ｅ 需 边 特 因 Ｃ Ｐ再 分 析 资 料 讨 论 雷 暴 触 发 问 题 ； 均 而 言 ， Ｃ Ｐ再 分 析 资 料 湿 度廓 线 低 层 偏 干 而 中层 偏 湿 ，２ Ｐ 以 上 风速 偏 小 ， 低 了 强 对流 发 生 概 率 。 平 Ｎ Ｅ ９ ５ｈ ａ 降 关键词 ： Ｅ ＮＣ Ｐ再 分 析 资料 ； 空 资 料 ；超 级 单 体 ；强 对 流 探
ＮＣ Ｐ再 分 析 资 料 在 强对 流 环 境 分 析 中的 应 用 Ｅ
王秀 明 俞 小 鼎 朱 禾
（ 国气 象 局 气 象 干 部 培 训 学 院 ， 京 １ ０ ８ ） 中 北 ０ ０ １
摘
要
为考察 Ｎ Ｅ Ｃ Ｐ再 分析 资 料 在 我 国 强对 流 天 气 产 生 环 境 分 析 中 的适 用 性 ， 取 ２０ － ２０ 选 ０ ２ ０ ９年 多 普 勒 天 气 雷 达识
直切变 两类资料 求取 的风垂 直切变具有 可 比性 。 ， 但
２ 风 垂 直 切 变 参 数 特 征
图 １表明 ， Ｎ Ｅ 由 Ｃ Ｐ再分析 资料计算 的 Ｏ ｍ ～６ｋ
２
趔
恩
枷
’】 ｝ ｝ ｝ 匮
图 １ ＮＣ Ｐ再 分 析 资 料 与探 空资 料 的 Ｏ ｍ 风 垂 直 切 变 散 点 图 （） 风 垂 直 切 变 差 分 布 图 （ ） Ｅ ～６ｋ ａ及 ｂ
般采 用 ＭＩ ＡＰ Ｃ Ｓ探 空 分 析 软 件 计 算 ； 外 ， Ｅ 另 ＮＣ Ｐ
１ 分析 资料 直接 输 出的变 量 中也有 地面对 流 有效位 能 （ ＡＰ ｓｃ 。下 文将 通过 统计 比较说 明上述 ３种 ｃ Ｅ ｆ） 常用 的对 流有效 位 能获取 方式 问 的差异 。
ＮＣ Ｐ再分 析 资料 ］ 有不 少研 究 者 直 接用 ＮＣ Ｐ Ｅ ， Ｅ
引 言
超级 单 体是 最强 烈 的对 流风 暴 ， 发 生 频 率虽 其 然不 高 ， 相 当 比例 的极 端 强 对 流 天 气 事 件 （ 括 但 包 ５ｃ 以上 冰雹 、３ｍ／ 以上 雷暴 大 风 和 Ｆ ｍ ３ ｓ ２级 以上
ＮＣ Ｐ再 分析 资料 在模 式 的基 础 上加 入 了大 量 的观 Ｅ
的维 持 。垂直切变是 超级单体 内中层强烈 的旋转 （ 在
雷达 图上 常表 现 为 中气 旋 ） 的来 源 ， 一般 用 ０ ｍ ～６ｋ 风垂直切 变表示 ， 国外 的观测分析 和数值 模拟 研究 表 明 ： ｍ 以下 风垂 直 切变 达 到 １ ～２ ・ 是 超 ６ｋ ５ Ｏｍ Ｓ
流 ， 结果 可 推广 到利 用 ＮＣ Ｐ再 分 析 资料 分 析一 其 Ｅ 般雷 暴 天气潜 势 。