吳翠紅，韋惠紅，牛奔

(武漢中心氣象臺(tái)，湖北武漢430074)

湖北東部雷暴大風(fēng)雷達(dá)回波特征分析

吳翠紅，韋惠紅，牛奔

(武漢中心氣象臺(tái)，湖北武漢430074)

通過(guò)對(duì)2003—2009年湖北省東部26個(gè)雷暴大風(fēng)過(guò)程的雷達(dá)、地面、高空、NCEP 6 h再分析場(chǎng)等資料的研究，依據(jù)雷達(dá)回波形態(tài)特征，將造成雷暴大風(fēng)的雷達(dá)回波分為3種類(lèi)型，即單體型、弓狀型和颮線型。統(tǒng)計(jì)分析了每種類(lèi)型雷達(dá)回波強(qiáng)度、回波頂高、垂直液態(tài)含水量、中層輻合特征、入流急流、中氣旋及環(huán)境場(chǎng)條件等特征，研究了這3種雷暴大風(fēng)天氣的雷達(dá)回波生命史演變規(guī)律，并建立了其雷達(dá)回波概念模型。分析表明，單體型雷暴大風(fēng)提前預(yù)警難度較大，但對(duì)弓狀型和颮線型雷暴大風(fēng)多數(shù)可以提前30 min左右做出預(yù)警。

雷暴大風(fēng);雷達(dá)回波;預(yù)警;模型

0 引言

冰雹、雷雨大風(fēng)、龍卷和短時(shí)暴雨是我國(guó)夏季主要的災(zāi)害性強(qiáng)對(duì)流天氣。雷雨大風(fēng)主要由兩種原因?qū)е?一種是雷暴內(nèi)下沉氣流降到地面產(chǎn)生的強(qiáng)烈輻散風(fēng);另一種是當(dāng)多個(gè)單體內(nèi)下沉氣流到地面附近時(shí)，冷的輻散空氣匯合構(gòu)成一個(gè)淺薄冷池，其前沿(通常稱(chēng)作雷暴的出流邊界或陣風(fēng)鋒)常常以較快速度向前移動(dòng)而產(chǎn)生大風(fēng)(廖曉農(nóng)等，2008)。這種在地面引起災(zāi)害性風(fēng)的局地下沉氣流，F(xiàn)ujita and Byers(1977)定義為下?lián)舯┝?，根?jù)外出流的災(zāi)害性范圍大小、持續(xù)時(shí)間，又將下?lián)舯┝鞣譃楹晗聯(lián)舯┝骱臀⑾聯(lián)舯┝?。下?lián)舯┝魇窃斐衫妆┐箫L(fēng)的主要原因，通常包含在一個(gè)孤立的雷暴單體或者中尺度風(fēng)暴系統(tǒng)(如颮線和弓狀回波)中(Wakimoto，1985)，其產(chǎn)生的近地層輻散性風(fēng)可以造成飛機(jī)失事、翻船、房屋倒塌等災(zāi)害，嚴(yán)重威脅著航空、水運(yùn)、農(nóng)業(yè)和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

新一代天氣雷達(dá)因其卓越的功能，是揭示中小尺度強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)特征的最好手段之一。根據(jù)雷達(dá)觀測(cè)研究，Marwitz(1972a，1972b，1972c)將對(duì)流風(fēng)暴劃分為多單體風(fēng)暴、超級(jí)單體風(fēng)暴、強(qiáng)烈剪切風(fēng)暴。Browning(1977)將對(duì)流風(fēng)暴劃分為孤立單體風(fēng)暴、多單體風(fēng)暴和線風(fēng)暴(颮線)，其中孤立單體風(fēng)暴既可是普通單體風(fēng)暴也可是孤立的超級(jí)單體風(fēng)暴，構(gòu)成多單體風(fēng)暴和颮線的對(duì)流單體既可是普通單體也可是超級(jí)單體。Lemon and Doswell(1979)根據(jù)雷達(dá)觀測(cè)研究認(rèn)為，超級(jí)單體前側(cè)和后側(cè)下沉氣流及其相應(yīng)的陣風(fēng)鋒、氣流入流區(qū)和上升氣流區(qū)、中氣旋對(duì)應(yīng)于低層高反射率因子區(qū)的位置，在初生階段中氣旋是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的上升氣流，成熟階段中氣旋是由旋轉(zhuǎn)的上升氣流與下沉氣流共同構(gòu)成。Moller et al.(1994)又將超級(jí)單體劃分為弱降水超級(jí)單體、經(jīng)典超級(jí)單體和強(qiáng)降水超級(jí)單體風(fēng)暴。在我國(guó)，自新一代天氣雷達(dá)投入業(yè)務(wù)應(yīng)用十多年以來(lái)，氣象工作者對(duì)我國(guó)雷暴大風(fēng)、短時(shí)強(qiáng)降水和冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣進(jìn)行了大量的雷達(dá)觀測(cè)研究。俞小鼎等(2006a)分析指出，強(qiáng)風(fēng)暴單體反射率因子核心的逐漸降低是下?lián)舯┝魇录l(fā)生的主要特征，速度圖上后部入流急流的發(fā)展加強(qiáng)并伴隨云底以上速度輻合特征是弓狀回波形成的前兆。王彥等(2006)、吳濤等(2009)、張家國(guó)等(2010)研究表明，雷暴大風(fēng)與弓狀回波相關(guān)，弓狀回波頂部和向前突起部分產(chǎn)生的大風(fēng)更強(qiáng)烈。梁愛(ài)民等(2006)將造成短時(shí)大風(fēng)的回波分為窄帶回波型、颮線型和大風(fēng)核型等3類(lèi)。姚葉青等(2008)對(duì)一次典型颮線過(guò)程的雷達(dá)資料分析發(fā)現(xiàn)，大風(fēng)主要出現(xiàn)在颮線的弓形主體到達(dá)或其前面的陣風(fēng)鋒到達(dá)的時(shí)候。付丹紅等(2003)通過(guò)對(duì)一次伴有大風(fēng)的強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程進(jìn)行模擬和分析，認(rèn)為冰雹的拖曳和融化作用是造成局地性大風(fēng)的主要原因。陳貴川等(2011)分析發(fā)現(xiàn)中層徑向輻合以及反射率因子核心的反復(fù)上升、下降是造成地面大風(fēng)和冰雹的重要原因。夏文梅等(2007)、應(yīng)冬梅等(2007)、劉平等(2008)、馮晉勤等(2010)、吳芳芳等(2010)對(duì)新一代天氣雷達(dá)產(chǎn)品做了一些統(tǒng)計(jì)分析，并在利用中氣旋識(shí)別判斷雷達(dá)大風(fēng)、冰雹天氣方面取得了很有價(jià)值的研究成果。

湖北省自2001年以來(lái)先后建成了6部新一代天氣雷達(dá)，在雷暴大風(fēng)、冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警服務(wù)中發(fā)揮了重要作用，積累了許多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但是，除了對(duì)少數(shù)有限的個(gè)例進(jìn)行詳細(xì)分析外，尚未對(duì)湖北省強(qiáng)對(duì)流天氣的雷達(dá)觀測(cè)特征開(kāi)展系統(tǒng)性的總結(jié)研究。因此，為了對(duì)湖北省雷暴大風(fēng)的雷達(dá)回波特征進(jìn)行全面的了解，本文收集了湖北省2003—2009年期間發(fā)生在武漢雷達(dá)監(jiān)測(cè)范圍的26個(gè)雷雨大風(fēng)天氣過(guò)程資料。由于考慮到雷達(dá)回波形態(tài)特征比較直觀，預(yù)報(bào)員容易掌握和接受，所以本文將從雷達(dá)觀測(cè)事實(shí)出發(fā)，主要對(duì)產(chǎn)生雷暴大風(fēng)天氣的雷達(dá)回波形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類(lèi)研究，同時(shí)，再結(jié)合雷達(dá)觀測(cè)的其他產(chǎn)品特征和環(huán)境場(chǎng)條件，總結(jié)歸納出有指示意義的信息特征和雷達(dá)回波概念模型，希望為預(yù)報(bào)員預(yù)警報(bào)實(shí)踐提供有益的參考。

1 資料選取及研究方法

1.1 資料選取

根據(jù)氣象觀測(cè)記錄或?yàn)?zāi)情信息，若雷暴發(fā)生前或發(fā)生時(shí)伴隨瞬時(shí)風(fēng)速大于等于17 m·s－1(8級(jí)以上)，選為一次雷暴大風(fēng)個(gè)例。但是，若災(zāi)情信息中對(duì)瞬時(shí)大風(fēng)沒(méi)有明確風(fēng)力量級(jí)，只有龍卷或者雷雨大風(fēng)記錄，通過(guò)反查雷達(dá)資料判斷，當(dāng)該災(zāi)情時(shí)段內(nèi)和發(fā)生地附近雷達(dá)回波比較強(qiáng)(≥45 dBZ)時(shí)，則也選為一次雷暴大風(fēng)個(gè)例。據(jù)此，本文共選取了2003—2009年期間發(fā)生在湖北省的雷暴大風(fēng)個(gè)例共26例。分析資料有地面、高空、NCEP 6 h再分析場(chǎng)、武漢雷達(dá)觀測(cè)資料和災(zāi)情信息等。

1.2 研究方法

本文主要依據(jù)雷達(dá)形態(tài)特征及其演變方式，將產(chǎn)生雷暴大風(fēng)的雷達(dá)回波分為3種類(lèi)型，即單體型、弓狀型和颮線型，經(jīng)過(guò)反查所有雷暴大風(fēng)個(gè)例的雷達(dá)資料和NCEP資料，分析研究雷達(dá)回波形態(tài)演變規(guī)律，以及雷達(dá)基本反射率因子場(chǎng)、徑向速度場(chǎng)、中氣旋、回波頂高、垂直液態(tài)含水量等產(chǎn)品特征與特征值、雷暴大風(fēng)產(chǎn)生時(shí)的環(huán)境條件等，歸納總結(jié)對(duì)雷暴大風(fēng)提前預(yù)警具有指示作用的信息，研究建立每類(lèi)雷暴大風(fēng)不同生命史階段的雷達(dá)回波概念模型，再通過(guò)典型個(gè)例資料，對(duì)每種類(lèi)型雷暴大風(fēng)雷達(dá)回波的演變規(guī)律進(jìn)行詳細(xì)剖析。

2 單體型雷暴大風(fēng)

單體型包括單體風(fēng)暴(簡(jiǎn)稱(chēng)A類(lèi))和多單體風(fēng)暴(簡(jiǎn)稱(chēng)B類(lèi))，是由普通單體組成的風(fēng)暴，在雷達(dá)反射率因子產(chǎn)品上是由一個(gè)單體或多單體組成的塊狀或團(tuán)狀回波，大風(fēng)一般發(fā)生在最強(qiáng)單體回波的前沿。在6例單體型風(fēng)暴中，單體風(fēng)暴有2例，多單體風(fēng)暴有4例。

2.1 單體型雷暴大風(fēng)環(huán)境場(chǎng)條件

對(duì)高空觀測(cè)和NCEP資料分析后發(fā)現(xiàn)，單體型風(fēng)暴一般發(fā)生在弱低槽前部或副熱帶高壓內(nèi)部，且低層西南氣流小于等于10 m·s－1，位于對(duì)流有效位能(convective available potential energy，CAPE)高值中心附近，CAPE平均值為2 300 J·kg－1，K指數(shù)平均為36℃，抬升指數(shù)(Li)為－4～－5℃，表明大氣處于強(qiáng)烈不穩(wěn)定狀態(tài)。0～500 hPa垂直風(fēng)切變一般小于等于5 m·s－1，屬于弱的垂直風(fēng)切變，但個(gè)別風(fēng)暴垂直風(fēng)切變較大。以上特征說(shuō)明產(chǎn)生單體型雷暴大風(fēng)的大氣不穩(wěn)定條件較好。

2.2 單體型雷暴大風(fēng)雷達(dá)回波演變規(guī)律及其概念模型

通過(guò)分析單體型雷暴大風(fēng)個(gè)例的雷達(dá)回波演變規(guī)律后發(fā)現(xiàn)，單體風(fēng)暴是由多個(gè)單體相互合并發(fā)展增強(qiáng)，演變成強(qiáng)風(fēng)暴單體，其成熟階段可持續(xù)4～5個(gè)體掃，從雷達(dá)回波垂直剖面分析，強(qiáng)回波中心高度呈現(xiàn)分階段逐級(jí)下降的趨勢(shì)，此時(shí)產(chǎn)生地面大風(fēng)。速度圖上顯示，從開(kāi)始階段就有中層徑向速度輻合存在，而低層則在成熟階段有輻散特征。Sehmocker et al.(1996)研究指出，中層徑向輻合特征(mid-altitude radial convergence，MARC)出現(xiàn)10～30 min之后，會(huì)產(chǎn)生地面大風(fēng)。因此MARC是雷暴大風(fēng)預(yù)警的重要參考特征。

多單體風(fēng)暴在開(kāi)始發(fā)展階段，其單體群前沿弧狀出流邊界上有新單體生成，隨著單體群靠近，新生單體在中空向上和向下快速發(fā)展，當(dāng)單體群與新生單體合并時(shí)，新生單體迅速增強(qiáng)，強(qiáng)中心高度也迅速向上空伸展。成熟階段時(shí)，回波強(qiáng)度可達(dá)55～60 dBZ，此強(qiáng)單體中心后部清晰可見(jiàn)弱回波區(qū)，垂直剖面圖上可顯示強(qiáng)回波中心開(kāi)始及地，即出現(xiàn)下?lián)舯┝?，由于下沉氣流在近地面輻散，所以，再次在單體群前沿形成弧狀出流邊界，在出流邊界上又有新單體發(fā)展傳播，本文4個(gè)多單體風(fēng)暴個(gè)例都經(jīng)歷了2次以上的單體傳播過(guò)程，然而，新生單體在出流邊界上哪個(gè)部位出現(xiàn)，尚難以確定。減弱階段時(shí)，單體風(fēng)暴前沿出流邊界與回波主體越來(lái)越遠(yuǎn)，回波強(qiáng)度也開(kāi)始減弱，標(biāo)志著單體風(fēng)暴進(jìn)入到減弱消亡階段。根據(jù)以上雷達(dá)回波演變規(guī)律，總結(jié)出單體型風(fēng)暴在不同發(fā)展階段的雷達(dá)回波概念模型，如圖1所示。在實(shí)際應(yīng)用中，預(yù)報(bào)員要密切關(guān)注單體群前沿或其出流邊界上單體的發(fā)展情況。

圖1 單體型雷暴大風(fēng)不同發(fā)展階段的雷達(dá)回波概念模型(圖中箭頭代表風(fēng)暴移動(dòng)方向)Fig.1 Radar echo conceptual model of life stages for singlecell thunderstorm gale(The arrow represents the direction of thunderstorm's movement)

2.3 單體型雷暴大風(fēng)雷達(dá)回波產(chǎn)品特征

表1為6例單體型雷暴大風(fēng)成熟階段時(shí)的雷達(dá)回波強(qiáng)度、垂直液態(tài)含水量、回波頂高、速度場(chǎng)等產(chǎn)品特征信息統(tǒng)計(jì)，其中，A1、A2分別為A類(lèi)的2個(gè)個(gè)例，B1到B4分別為B類(lèi)的4個(gè)個(gè)例。由表1可見(jiàn)，比較A、B兩類(lèi)風(fēng)暴成熟階段的雷達(dá)反射率因子和垂直液態(tài)水含量(vertical integrated liquid，VIL)的特征發(fā)現(xiàn)，A類(lèi)風(fēng)暴比B類(lèi)風(fēng)暴可以發(fā)展到更強(qiáng)，但是，兩者成熟階段大于45 dBZ的平均尺度一般都小于30 km，回波頂高(echo tops，ET)也都為15～17 km。B類(lèi)風(fēng)暴中有3例出現(xiàn)了中層徑向輻合和低層入流急流特征，但都沒(méi)出現(xiàn)中氣旋特征。A類(lèi)風(fēng)暴中由于A1距離雷達(dá)站較遠(yuǎn)，速度場(chǎng)信息不好分辨，A2出現(xiàn)了中氣旋、中層徑向輻合和低層入流急流特征。

表1 單體型雷暴大風(fēng)雷達(dá)產(chǎn)品特征統(tǒng)計(jì)Table 1 Radar products characteristics statistics of single-cell thunderstorm gale

從出現(xiàn)中層徑向輻合或低層入流急流到發(fā)生下?lián)舯┝鞯臅r(shí)間差可以看出，一般為12～18 min，說(shuō)明單體發(fā)展變化快，強(qiáng)中心快速及地而產(chǎn)生大風(fēng)。若考慮雷達(dá)因完成整個(gè)體掃需6 min，則預(yù)報(bào)員最多只能提前6～12 min判斷是否有下?lián)舯┝鳌?/p>

2.4 單體型雷暴大風(fēng)的個(gè)例剖析

以表1中A2(2007年7月24日發(fā)生在浠水的一次雷暴大風(fēng)天氣)為例。實(shí)況表明，當(dāng)日15:49浠水縣發(fā)生了26 m·s－1(達(dá)10級(jí))的雷雨大風(fēng)，屬于典型的下?lián)舯┝?。此次過(guò)程發(fā)生在500 hPa河套低渦引出的南北向長(zhǎng)波槽前，低層有西南—東北向冷式切變線，其北側(cè)北風(fēng)偏弱，南側(cè)西南風(fēng)較強(qiáng)，700 hPa西南氣流達(dá)到了20 m·s－1。對(duì)應(yīng)的0～500 hPa垂直風(fēng)切變值為15 m·s－1，位于高值中心邊緣;CAPE值為2 200 J·kg－1，在高低中心之間;K指數(shù)由14:00的31℃變?yōu)?0:00的37℃，露點(diǎn)溫度也有明顯增大趨勢(shì)，表明午后增溫和西南急流輸送水汽，使大氣不穩(wěn)定性明顯增強(qiáng)、水汽充足。此次大風(fēng)過(guò)程雷達(dá)回波演變過(guò)程如圖2所示。

14:48—15:36發(fā)展階段。位于鄂東的西南—東北向?qū)α鲉误w群整體往東北方向移動(dòng)，由于其前沿單體之間發(fā)生聚集合并，由圖2可見(jiàn)，15:24最前沿單體開(kāi)始發(fā)展，其正下方5 km以下出現(xiàn)弱回波區(qū)，說(shuō)明有很強(qiáng)的上升氣流，而單體群中其他單體則逐漸減弱，至15:36結(jié)構(gòu)變得更加密實(shí)，雷達(dá)回波垂直剖面圖上顯示，55 dBZ強(qiáng)度的回波面積急劇增大，向上可以伸展到9 km，向下伸展到2 km。0.5°速度圖也出現(xiàn)10 m·s－1的入流急流(由于風(fēng)暴移動(dòng)方向與雷達(dá)徑向幾乎垂直，入流急流風(fēng)速偏小)，3.4°速度圖上有輻合區(qū)，與雷達(dá)回波強(qiáng)中心相對(duì)應(yīng)，說(shuō)明強(qiáng)回波區(qū)對(duì)應(yīng)著輻合上升氣流區(qū)。

15:36—16:01成熟階段。此階段分別于15:42、15:55在0.5°和3.4°速度圖都出現(xiàn)了中氣旋特征，屬于深厚中氣旋。15:55最低仰角速度圖上輻散達(dá)到最強(qiáng)(即1 km高度處)，回波強(qiáng)度也由60 dBZ減弱至55 dBZ，單體強(qiáng)中心后部清晰可見(jiàn)弱回波區(qū)，且中氣旋出現(xiàn)在弱回波區(qū)附近，說(shuō)明單體風(fēng)暴正處于成熟階段，主要以下?lián)舯┝鳛橹?。圖2中15:55垂直剖面圖上顯示，單體風(fēng)暴中心逐漸下降，強(qiáng)回波中心最高仍在8 km以上，最低處已經(jīng)及地，可能是由于這種單體風(fēng)暴強(qiáng)中心逐級(jí)下降，使得單體風(fēng)暴成熟階段持續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng)。這個(gè)階段液態(tài)水含量(VIL)最大達(dá)50 kg·m－2，回波頂最高達(dá)17 km。

16:01以后減弱階段。此時(shí)在單體風(fēng)暴移動(dòng)方向的前沿出流處有新單體生成，出流邊界與回波主體逐漸分離。16:19反射率因子垂直剖面圖上顯示，回波強(qiáng)度明顯減弱，強(qiáng)中心高度下降至5 km左右，說(shuō)明單體風(fēng)暴已進(jìn)入消亡階段，在0.5°和3.4°速度圖上，正負(fù)速度明顯減小。

圖2 2007年7月24日個(gè)例初始、發(fā)展、成熟和減弱4個(gè)階段的雷達(dá)組合反射率因子產(chǎn)品(上)和單體沿紫色線方向的垂直剖面圖(下)Fig.2 The base reflectivity(top)and its vertical section along the purple line cross the cell(below)for the initial，development，maturity and reduced stages of the case on 24 July 2007

此外，由圖2可見(jiàn)，15:55雷達(dá)組合反射率因子圖上位于浠水附近有一明顯的出流弱回波帶，此處又激發(fā)產(chǎn)生了新單體(圖2中16:19(上))，該新單體后來(lái)進(jìn)一步加強(qiáng)發(fā)展，并向東北傳播影響羅田南部。

3 弓狀型雷暴大風(fēng)

弓狀回波是產(chǎn)生雷暴大風(fēng)最常見(jiàn)的一種類(lèi)型，它可以單獨(dú)存在，也可以是組成颮線回波帶的一段。本文收集的26例雷暴大風(fēng)個(gè)例中，有14例(約占54%)屬于弓狀雷達(dá)回波類(lèi)型，即雷達(dá)回波形態(tài)上呈弓狀結(jié)構(gòu)，雷暴大風(fēng)一般產(chǎn)生在弓狀回波帶的頭部、凸起部位或缺口處，與相關(guān)研究的結(jié)論一致(王彥等，2006;廖曉農(nóng)等，2008;吳濤等，2009;張家國(guó)等，2010)。

3.1 弓狀型雷暴大風(fēng)環(huán)境場(chǎng)條件

從14例弓狀型雷暴大風(fēng)個(gè)例的NCEP資料分析發(fā)現(xiàn)，又可分為兩類(lèi)。第一類(lèi)有9例，即500 hPa以下中低層都處于副熱帶高壓環(huán)流內(nèi)或者500 hPa為弱西風(fēng)槽，低層無(wú)西南急流，CAPE值平均為2 500 J·kg－1，最大可達(dá)3 000 J·kg－1，說(shuō)明大氣層結(jié)處于非常不穩(wěn)定狀態(tài)，0～500 hPa垂直切變小于10 m·s－1，處于中等偏弱深層垂直切變中，此類(lèi)風(fēng)暴是動(dòng)力條件偏弱，不穩(wěn)定條件較好，尤其CAPE值較高。第二類(lèi)有5例，即500 hPa有低槽東移，低層有明顯切變線，且風(fēng)速輻合較強(qiáng)，700 hPa西南急流大于14 m·s－1，但CAPE值平均為1 000 J·kg－1，最低僅400 J·kg－1，0～500 hPa垂直切變大于13 m·s－1，處于中等偏強(qiáng)深層垂直切變中，此類(lèi)風(fēng)暴是動(dòng)力條件較好。但是，這兩類(lèi)的K指數(shù)和抬升指數(shù)(Li)差別不大，K指數(shù)均大于37℃，抬升指數(shù)(Li)為－3～－6℃。

3.2 弓狀型雷暴大風(fēng)雷達(dá)回波演變規(guī)律及其概念模型

弓狀型雷暴大風(fēng)個(gè)例中，弓形回波的演變經(jīng)歷了3個(gè)階段:對(duì)流回波塊—短帶—弓形。開(kāi)始發(fā)展階段時(shí)，一般是零散地分布著許多對(duì)流回波單體，單體之間不斷出現(xiàn)分裂與合并現(xiàn)象，單體群在移動(dòng)過(guò)程中逐漸演變成有組織性的帶狀結(jié)構(gòu)，隨著帶狀回波的發(fā)展，其后部出現(xiàn)弱回波區(qū)，帶狀回波開(kāi)始呈現(xiàn)弓形，但回波強(qiáng)度變化不太大。至成熟階段時(shí)，前沿回波強(qiáng)度及其梯度迅速增強(qiáng)，弓形曲率進(jìn)一步增大，V型缺口特征明顯。減弱階段的特征則是弓形回波強(qiáng)度梯度和曲率明顯減小，回波結(jié)構(gòu)變得松散。在速度圖上一般從發(fā)展階段就開(kāi)始出現(xiàn)低層入流急流，入流急流的出現(xiàn)又加劇短帶向弓狀演變。根據(jù)弓形回波演變規(guī)律，總結(jié)了其不同生命史階段雷達(dá)回波概念模型，如圖3所示。該種類(lèi)型的雷暴大風(fēng)，預(yù)報(bào)員比較容易從雷達(dá)形態(tài)上加以識(shí)別或判別。

圖3 弓狀型雷暴大風(fēng)不同發(fā)展階段的雷達(dá)回波概念模型(圖中箭頭代表風(fēng)暴移動(dòng)方向)Fig.3 Radar echo conceptual model of life stages for bow thunderstorm gale(The arrow represents the direction of thunderstorm's movement)

3.3 弓狀型雷暴大風(fēng)雷達(dá)回波產(chǎn)品特征

表2為該型雷達(dá)回波產(chǎn)品特征統(tǒng)計(jì)。一般成熟階段，雷達(dá)回波強(qiáng)度為50～60 dBZ，VIL值差別較大，為30～65 kg·m－2，ET大多為15～17 km，持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)達(dá)27個(gè)體掃，時(shí)間最短僅3個(gè)體掃。統(tǒng)計(jì)表明，幾乎有一半個(gè)例均出現(xiàn)了中氣旋特征，60%以上個(gè)例的速度圖上有中層徑向輻合和低層入流急流特征。本文統(tǒng)計(jì)了中層徑向輻合、低層入流急流開(kāi)始出現(xiàn)到回波發(fā)展最強(qiáng)盛期之間的時(shí)間，如表2所示，可以發(fā)現(xiàn)，超過(guò)50%的個(gè)例至少提前30 min在雷達(dá)速度圖上可分辨出這些特征，其中，有5例可以提前78～120 min以上識(shí)別到低層入流急流特征。另外，有3例在速度場(chǎng)上沒(méi)有同時(shí)出現(xiàn)以上特征，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，第1例成熟階段持續(xù)了6個(gè)體掃，但回波強(qiáng)度偏弱;第2例由于回波移動(dòng)方向與雷達(dá)徑向幾乎垂直，速度特征不易分辨;第3例是在帶狀回波前部演變的弓狀結(jié)構(gòu)，僅持續(xù)了3個(gè)體掃時(shí)間。總之，至少可以提前12 min捕捉到中層徑向輻合、低層入流急流特征，其中有一半個(gè)例可以提前到30 min以上，這些先兆特征為做好提前預(yù)警雷暴大風(fēng)天氣提供了重要信息。

表2 弓狀型雷暴大風(fēng)雷達(dá)產(chǎn)品特征統(tǒng)計(jì)Table 2 Radar products characteristics statistics of bow thunderstorm gale

3.4 弓狀型雷暴大風(fēng)的個(gè)例剖析

本文選取表2中第2例進(jìn)行詳細(xì)分析，即2008年5月3日夜間，鄂東出現(xiàn)了一次典型弓狀型雷暴大風(fēng)天氣過(guò)程，共有11個(gè)站次瞬時(shí)極大風(fēng)速超過(guò)17 m·s－1，同時(shí)有37個(gè)加密觀測(cè)站降水超過(guò)50 mm，是一次大風(fēng)和暴雨共存的強(qiáng)天氣過(guò)程(吳濤等，2010)。在雷暴大風(fēng)發(fā)生前，700 hPa和850 hPa切變線兩側(cè)風(fēng)速輻合較強(qiáng)，且西南急流達(dá)到14 m·s－1，0～500 hPa垂直風(fēng)切變?yōu)?3 m·s－1，屬于中等強(qiáng)度的深層垂直風(fēng)切變，動(dòng)力輻合較強(qiáng)。在鄂東大風(fēng)發(fā)生區(qū)域，對(duì)流有效位能CAPE為800～1 000 J·kg－1，處于高值中心外圍;K指數(shù)為37℃;抬升指數(shù)(Li)為－2℃;Qse850為344 K左右;850 hPa比濕為14 g·kg－1，水汽條件較好。以上天氣系統(tǒng)及物理量分析表明，此次弓形回波過(guò)程的動(dòng)力和水汽條件均較好，各生命史階段的雷達(dá)回波特征如圖4所示。

16:02—17:45開(kāi)始階段。開(kāi)始時(shí)，在江漢平原中北部零散地生成許多對(duì)流回波單體，它們之間分裂、合并現(xiàn)象頻繁，至17:33單體群已合并發(fā)展成東北—西南松散的帶狀結(jié)構(gòu)(圖4)，并向東南方向移動(dòng)，影響鐘祥、京山、天門(mén)等地。在0.5°速度圖上可見(jiàn)，帶狀回波的北部有一條明顯輻合線存在。期間雷達(dá)回波最強(qiáng)一般為45 dBZ，ET達(dá)14 km，VIL最大達(dá)20 kg·m－2。

17:45—18:47發(fā)展階段。此階段單體之間合并加劇，18:27以后，前沿強(qiáng)回波帶呈現(xiàn)出有組織性地發(fā)展加強(qiáng)。18:39，南北向帶狀回波的北部，即在京山附近發(fā)展成弓形回波(稱(chēng)弓形回波1)，其曲率最大處有中氣旋，且正負(fù)速度輻合達(dá)到最強(qiáng)，此時(shí)弓形回波1達(dá)到了成熟階段，從開(kāi)始出現(xiàn)輻合線至此經(jīng)歷了66 min。此外，在潛江附近也出現(xiàn)曲率比較明顯的弓形回波(稱(chēng)弓形回波2)，兩個(gè)弓形回波連接成西南—東北向長(zhǎng)約120 km的回波帶。兩處弓形回波后部均有弱回波區(qū)，弓形回波2稍強(qiáng)，且前沿梯度較大。與開(kāi)始階段相比，回波強(qiáng)度無(wú)明顯變化，ET為15 km，VIL達(dá)30 kg·m－2。

圖4 2008年5月3日個(gè)例初始、發(fā)展、成熟和減弱4個(gè)階段的雷達(dá)組合反射率因子圖(上)和0.5°基本徑向速度圖(下)Fig.4 The base reflectivity(top)and 0.5°base radial velocity(below)for the initial，development，maturity and reduced stages of the case on 3 May 2008

18:47—20:17成熟階段。該階段弓形回波2迅速增強(qiáng)，前沿梯度和強(qiáng)度都明顯增強(qiáng)，弓形回波1強(qiáng)度變化不大，弓狀曲率減小。19:11，整個(gè)弓形回波帶達(dá)到最強(qiáng)階段(圖4)，尤其弓形回波2更強(qiáng)更緊密，在前沿V型缺口和后部V型缺口處均出現(xiàn)了中氣旋，此時(shí)回波強(qiáng)度達(dá)60 dBZ，ET為14 km，VIL高達(dá)55 kg·m－2。19:41以后，2個(gè)弓形回波強(qiáng)度均開(kāi)始有所減弱，變成了幾乎南北向帶狀分布，且北段弓形回波開(kāi)始演變成氣旋性結(jié)構(gòu)。

20:17以后減弱階段。隨著弓形回波逐漸向北氣旋性旋轉(zhuǎn)，整個(gè)回波帶演變成逗點(diǎn)狀回波，頭部位于孝感南部和武漢北部一帶，呈螺旋狀分布，尾部從武昌一直延伸至洪湖一帶，尾部幾乎變成了直線型帶狀回波，回波強(qiáng)度為50 dBZ，ET迅速下降，只有11 km，VIL為20 kg·m－2。隨著逗點(diǎn)回波進(jìn)一步東移，回波強(qiáng)度減弱，結(jié)構(gòu)松散，轉(zhuǎn)變成了一般的帶狀回波。

4 颮線型雷暴大風(fēng)

颮線是由線狀排列的對(duì)流單體族組成，雷達(dá)回波上大于45 dBZ的尺度一般可達(dá)100～200 km，其長(zhǎng)和寬之比大于5∶1(俞小鼎等，2006b)。本文收集到6例颮線型雷暴大風(fēng)個(gè)例，通過(guò)對(duì)這些個(gè)例的雷達(dá)回波分析發(fā)現(xiàn)，湖北省颮線是一個(gè)線狀對(duì)流帶，對(duì)流帶上分布著許多單體，且單體之間相互作用，組織結(jié)構(gòu)緊密，形成一個(gè)縝密的線狀分布。

4.1 颮線型雷暴大風(fēng)環(huán)境場(chǎng)條件

Kessinger et al.(1987)、Hane et al.(1987)研究認(rèn)為，颮線系統(tǒng)環(huán)境風(fēng)切變?cè)诘蛯尤?，在中層較強(qiáng)。本文根據(jù)資料分析認(rèn)為，影響颮線的大氣環(huán)境是，若500 hPa有西北槽東移，對(duì)應(yīng)低層是較弱的西風(fēng)氣流;若500 hPa沒(méi)有低槽東移，則為一致的西南氣流，低層處于大于等于12 m·s－1的西南風(fēng)急流中。CAPE值平均為1 500 J·kg－1，K指數(shù)平均為37℃，抬升指數(shù)(Li)小于等于－2℃。0～500 hPa垂直風(fēng)切變?yōu)?～25 m·s－1，差別較大?？傊?，發(fā)生颮線天氣的動(dòng)力和不穩(wěn)定條件方面都沒(méi)有弓形回波的強(qiáng)。

4.2 颮線型雷暴大風(fēng)雷達(dá)回波演變特征及其概念模型

通過(guò)6個(gè)颮線雷達(dá)回波演變特征分析發(fā)現(xiàn)，颮線型回波組織方式有2種，第一種是有新生單體與短帶結(jié)合形成颮線，第二種分散性對(duì)流單體之間新生單體，不斷加強(qiáng)發(fā)展組織而成颮線。分析不同生命史階段的雷達(dá)回波演變特征發(fā)現(xiàn)，颮線回波初始階段是一些分散性對(duì)流單體或大片混合性回波，在移動(dòng)過(guò)程中各分散對(duì)流單體逐漸組織排列成線狀分布(馬紅等，2010)，單體回波強(qiáng)度有所增強(qiáng)，其移動(dòng)方向前沿回波梯度逐漸增大，開(kāi)始出現(xiàn)颮線特征;在成熟階段，各對(duì)流單體回波增強(qiáng)較快，且伴有多個(gè)中氣旋特征，颮線的前沿和后沿梯度均較大，回波組織結(jié)構(gòu)更加緊密，其后部分布著較大范圍弱回波區(qū)，此時(shí)颮線回波移動(dòng)速度開(kāi)始加快，與后部混合性片狀回波逐漸分離;到減弱階段則表現(xiàn)為颮線上單體之間開(kāi)始分裂，整個(gè)組織結(jié)構(gòu)變得松散，出現(xiàn)斷裂，標(biāo)志著颮線已經(jīng)進(jìn)入到減弱消亡階段。其不同生命史階段的雷達(dá)回波概念模型如圖5所示。

圖5 颮線型雷暴大風(fēng)不同發(fā)展階段的雷達(dá)回波概念模型(圖中箭頭代表風(fēng)暴移動(dòng)方向)Fig.5 Radar echo conceptual model of life stages for squall-line thunderstorm gale(The arrow represents the direction of thunderstorm's movement)

4.3 颮線型雷暴大風(fēng)雷達(dá)回波產(chǎn)品特征

颮線型雷暴大風(fēng)的雷達(dá)回波特征統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3，最強(qiáng)回波強(qiáng)度一般為55～60 dBZ，ET為14～17 km，VIL平均為35 kg·m－2，成熟階段平均持續(xù)時(shí)間一般至少為10個(gè)體掃。速度圖上一般會(huì)出現(xiàn)中層徑向輻合或者低層入流急流，其中，有一半個(gè)例會(huì)出現(xiàn)中氣旋特征，中氣旋伸展到5 km以上。由表3可見(jiàn)，出現(xiàn)中層徑向輻合30～60 min后，或低層入流急流18～60 min后，開(kāi)始發(fā)生下?lián)舯┝魈鞖?。因此，一般至少可以提?0～60 min從速度場(chǎng)上識(shí)別到中層徑向輻合、低層入流急流的特征信息，這為提前預(yù)警提供了重要指示特征。

表3 颮線型雷暴大風(fēng)雷達(dá)產(chǎn)品特征統(tǒng)計(jì)Table 3 Radar products characteristics statistics of squall-line thunderstorm gale

4.4 颮線型雷暴大風(fēng)的個(gè)例剖析

表3中第5例，即2005年5月16日發(fā)生在新洲、英山的雷暴大風(fēng)天氣是典型的颮線型雷達(dá)回波，此次颮線回波成熟階段持續(xù)了2 h多，是一次強(qiáng)颮線過(guò)程。颮線出現(xiàn)在500 hPa南北向長(zhǎng)槽、850 hPa和700 hPa低渦冷切變線前部，切變線兩側(cè)風(fēng)速輻合明顯，850 hPa西南急流達(dá)到16 m·s－1。雷暴大風(fēng)天氣發(fā)生前，CAPE值為800～1 000 J·kg－1;K指數(shù)為36℃;抬升指數(shù)(Li)值為－2.4℃，位于低值中心;0～500 hPa垂直風(fēng)切變達(dá)24 m·s－1，屬于較強(qiáng)的深厚垂直風(fēng)切變;850 hPa比濕為14～15 g·kg－1，水汽條件較好。此次過(guò)程颮線發(fā)生在一個(gè)極度不穩(wěn)定區(qū)域，動(dòng)力條件和水汽條件都較好，其雷達(dá)回波演變?nèi)鐖D6所示。

22:56—00:03開(kāi)始階段。該階段，分散性對(duì)流單體群整體往東北方向移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中單體出現(xiàn)局部增強(qiáng)和單體之間合并現(xiàn)象，在單體群移動(dòng)方向的前側(cè)，逐漸組織成西南—東北向帶狀分布。從23:50開(kāi)始，速度場(chǎng)從0.5°仰角到2.4°仰角在回波帶后部開(kāi)始出現(xiàn)明顯入流急流。這一階段回波最強(qiáng)達(dá)55 dBZ，ET為15 km，VIL為35 kg·m－2。

00:03—00:52發(fā)展階段。對(duì)流回波帶在東移過(guò)程中，前沿單體合并加劇，強(qiáng)度略有增強(qiáng)，前沿梯度逐漸增大，00:46在強(qiáng)度場(chǎng)前沿開(kāi)始呈颮線特征(圖6)，且從北到南排列有7個(gè)中氣旋，表明回波帶上多個(gè)對(duì)流單體發(fā)展均較強(qiáng)。這一階段0.5°和1.5°仰角速度圖顯示后部入流急流范圍增大，2.4°仰角速度場(chǎng)開(kāi)始出現(xiàn)輻合線，該階段對(duì)流單體尚處在組織過(guò)程中，回波強(qiáng)度、回波頂高和液態(tài)水含量與開(kāi)始階段相比，沒(méi)有太大的變化。

00:52—03:37成熟階段。此階段前期颮線出現(xiàn)在混合性帶狀回波前沿，且颮線前沿梯度大，后部緊跟著較大范圍弱回波區(qū);后期表現(xiàn)為颮線與混合性回波分離，颮線為細(xì)長(zhǎng)南北向帶狀，前沿和后部梯度都較大，在混合性回波和颮線之間出現(xiàn)無(wú)回波區(qū)(圖6)，0.5°和2.4°仰角速度圖上是大范圍的風(fēng)速大值區(qū)，說(shuō)明其后部有較強(qiáng)的入流。此颮線成熟階段持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。

03:37以后減弱階段。颮線中單體與單體之間出現(xiàn)分裂，結(jié)構(gòu)松散，整個(gè)颮線出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，標(biāo)志著颮線已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入消亡階段。從速度場(chǎng)上看，前期與成熟階段差別不大，后期颮線移出可探測(cè)范圍，速度場(chǎng)上出現(xiàn)模糊現(xiàn)象，無(wú)法判斷。

5 結(jié)語(yǔ)

1)根據(jù)2003—2009年武漢雷達(dá)資料統(tǒng)計(jì)，共有26個(gè)雷暴大風(fēng)過(guò)程。按照雷達(dá)回波形態(tài)演變特征，將雷暴大風(fēng)雷達(dá)回波分為3種類(lèi)型，即單體型、弓狀型和颮線型，其中弓狀型回波較為常見(jiàn)，占54%，單體型和颮線型回波各占23%。

圖6 2005年5月16日個(gè)例初始、發(fā)展、成熟和減弱4個(gè)階段的雷達(dá)組合反射率因子圖(上)和0.5°基本徑向速度圖(下)Fig.6 The base reflectivity(top)and 0.5°base radial velocity(below)for the initial，development，maturity and reduced stages of the case on 16 May 2005

2)從環(huán)境條件分析知道，單體型雷暴大風(fēng)過(guò)程，其不穩(wěn)定條件較好，動(dòng)力抬升條件相對(duì)偏弱;弓狀型雷暴大風(fēng)過(guò)程，其影響系統(tǒng)可以分2類(lèi)，第一類(lèi)動(dòng)力條件較弱，不穩(wěn)定條件較好，第二類(lèi)動(dòng)力抬升條件比熱力條件好，兩種類(lèi)型的K指數(shù)和抬升指數(shù)(Li)差別不大，K指數(shù)大于37℃，抬升指數(shù)(Li)為－3～－6℃;颮線型大風(fēng)過(guò)程，其發(fā)生前動(dòng)力抬升條件和不穩(wěn)定條件都不及弓狀型的強(qiáng)。

3)單體型回波是幾個(gè)單體之間互相碰撞發(fā)展，局部單體發(fā)展增強(qiáng)演變形成，多單體的增強(qiáng)發(fā)展與外流邊界緊密相關(guān);弓狀型回波是由回波聚集而成，經(jīng)歷3個(gè)階段，即對(duì)流回波塊—短帶—弓形;颮線型回波形成方式有2種，第一種是由新生單體與短帶結(jié)合形成颮線，第二種分散性對(duì)流單體之間新生單體，不斷組織、加強(qiáng)而形成颮線。

4)從成熟階段的特征比較來(lái)看，以強(qiáng)度大于45 dBZ的回波尺度相比，颮線型為最大，一般可達(dá)100～200 km，弓狀型次之，為35～70 km，單體型最小，為15～30 km;回波強(qiáng)度方面，3種類(lèi)型差別不大，都為50～60 dBZ;垂直液態(tài)含水量方面，弓狀型為30～65 kg·m－2，單體型為30～60 kg·m－2，颮線型為25～45 kg·m－2;回波頂高方面，3種類(lèi)型都為14～17 km。

5)弓狀型和颮線型雷暴大風(fēng)過(guò)程中，雷達(dá)徑向速度圖上多數(shù)會(huì)提前30 min以上出現(xiàn)中層徑向輻合或低層入流急流特征，這為提前預(yù)警提供了重要參考，預(yù)報(bào)員應(yīng)重視識(shí)別與分析。由于單體型雷暴大風(fēng)發(fā)展變化較快，只有6～12 min的識(shí)別判斷時(shí)間，提前預(yù)警難度較大。

關(guān)于湖北省西部雷暴大風(fēng)雷達(dá)回波演變特征的研究，尚待今后收集更多的資料，以便進(jìn)一步完善雷暴大風(fēng)天氣的雷達(dá)回波模型，并更好地應(yīng)用于預(yù)警報(bào)業(yè)務(wù)工作中。

陳貴川，諶蕓，喬林，等.2011.重慶“5.6”強(qiáng)風(fēng)雹天氣過(guò)程成因分析［J］.氣象，37(7):871-879.

馮晉勤，湯達(dá)章，王新強(qiáng)，等.2010.新一代天氣雷達(dá)超級(jí)單體風(fēng)暴中氣旋特征分析［J］.大氣科學(xué)學(xué)報(bào)，33(6):738-744.

付丹紅，郭學(xué)良，肖穩(wěn)安，等.2003.北京一次大風(fēng)和強(qiáng)降水天氣過(guò)程形成機(jī)理的數(shù)值模擬［J］.南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào)，26(2):190-200.

梁愛(ài)民，張慶紅，申紅喜，等.2006.北京地區(qū)雷暴大風(fēng)預(yù)報(bào)研究［J］.氣象，32(11):73-80.

廖曉農(nóng)，俞小鼎，王迎春.2008.北京地區(qū)一次罕見(jiàn)的雷暴大風(fēng)過(guò)程特征分析［J］.高原氣象，27(6):1350-1362.

劉平，韓相斌，李改琴，等.2008.濮陽(yáng)市雷雨大風(fēng)天氣的多普勒雷達(dá)資料分析［J］.氣象與環(huán)境科學(xué)，31(增刊):158-161.

馬紅，胡勇，鄭翔飚，等.2010.滇東北一次颮線過(guò)程的中尺度結(jié)構(gòu)特征［J］.氣象科學(xué)，30(6):874-880.

王彥，呂江津，王慶元，等.2006.一次雷暴大風(fēng)的中尺度結(jié)構(gòu)特征分析［J］.氣象，32(2):75-80.

吳芳芳，俞小鼎，王慧，等.2010.一次強(qiáng)降水超級(jí)單體風(fēng)暴多普勒天氣雷達(dá)特征［J］.大氣科學(xué)學(xué)報(bào)，33(3):285-298.

吳濤，張火平，吳翠紅.2009.一次初夏強(qiáng)對(duì)流天氣的弓形回波特征分析［J］.暴雨災(zāi)害，28(4):306-312.

夏文梅，徐芬，吳海英，等.2007，多普勒天氣雷達(dá)探測(cè)中氣旋分析［J］.氣象科學(xué)，27(6):655-660.

姚葉青，俞小鼎，張義軍，等.2008.一次典型颮線過(guò)程多普勒天氣雷達(dá)資料分析［J］.高原氣象，27(2):373-381.

應(yīng)冬梅，許愛(ài)華，黃祖輝.2007.江西冰雹、大風(fēng)與短時(shí)強(qiáng)降水的多普勒雷達(dá)產(chǎn)品的對(duì)比分析［J］.氣象，33(3):48-53.

俞小鼎，張愛(ài)民，鄭媛媛，等.2006a.一次系列下?lián)舯┝魇录亩嗥绽绽走_(dá)分析［J］.應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，17(4):385-392.

俞小鼎，姚秀萍，熊廷南，等.2006b.多普勒提前雷達(dá)原理與業(yè)務(wù)應(yīng)用［M］.北京:氣象出版社.

張家國(guó)，王平，吳濤.2010.鄂東一次下?lián)舯┝魈鞖獾闹谐叨确治觯跩］.氣象科學(xué)，30(2):239-244.

Browning K A.1977.The structure and mechanisms of hailstorms［J］.Meteor Monogr，38:1-43.

Fujita T T，Byers H R.1977.Spearhead echo and downbursts in the crash of an airliner［J］.Mon Wea Rev，105:129-146.

Hane C E，Kessinger C J，Ray P S.1987.The Oklahoma squall line of 19 May 1977.Part II:Mechanisms for maintenance of the region of strong convection［J］.J Atmos Sci，44(19):2866-2883.

Kessinger C J，Ray P S，Hane C E.1987.The Oklahoma squall line of 19 May 1977.Part I:A multiple Doppler analysis of convective and stratiform structure［J］.J Atmos Sci，44(19):2840-2865.

Lemon R L，Doswell C A.1979.Severe thunderstorm evolution and mesocyclone structure as related to tornadogenesis［J］.Mon Wea Rev，107:1184-1197.

Marwitz J D.1972a.The structure and motion of severe hailstorms.Part I:Supercell storms［J］.J Appl Met，11:166-179.

Marwitz J D.1972b.The structure and motion of severe hailstorms.Part II:Multi-cell storms［J］.J Appl Met，11:180-188.

Marwitz J D.1972c.The structure and motion of severe hailstorms.PartⅢ:Severely sheared storms［J］.J Appl Met，11:189-201.

Moller A R，Doswell C AⅢ，F(xiàn)oster M P，et a1.1994.The operational recognition of supercell thunderstorm environments and storm structures［J］.Wea Forecasting，9:327-347.

Sehmocker G K，Przylinski R W，Lin Y J.1996.Forecasting the initial onset of damaging downburst winds associated with a mesoscale convective system(MCS)using the mid-altitude radial convergence(MARC)signature［C］//Preprints of the 15th Conference on Weather Analysis and forecasting.Norfolk，VA:Amer Meteor Soc:306-311.

Wakimoto R M.1985.Forecasting dry microburst activity over the High Plains［J］.Mon Wea Rev，113(7):1131-1143.

Radar echo characteristics analysis for thunderstorm gale in eastern Hubei Province

WU Cui-hong，WEI Hui-hong，NIU Ben

(Wuhan Central Meteorological Observatory，Wuhan 430074，China)

Using the radar data，surface data and upper air data and NCEP(6-hr interval)reanalysis data on 26 cases of thunderstorm from 2003 to 2009 in eastern Hubei Province，the radar echoes caused thunderstorm gale are divided to three types，namely single-cell thunderstorm，bow thunderstorm and squallline thunderstorm according to the morphology features of radar echoes.This paper statistically analyses the characteristics of radar base reflectivity，echo tops，vertical integrated liquid，mid-altitude radial convergence，inflow jet，mesocyclone and atmospheric conditions of the three types，and establishes the three radar echo conceptual models based on the evolution of radar echoes caused thunderstorm gale.Results show that the bow thunderstorm and squall line thunderstorm can be warned about 30 min in advance，but it is difficulty to advance the warning of single-cell thunderstorm.

thunderstorm gale;radar echo;warning;model

P412.25

A

1674-7097(2012)01-0064-09

2011-08-11;改回日期:2011-11-13

公益性行業(yè)(氣象)科研專(zhuān)項(xiàng)(GYHY(QX)200906003)

吳翠紅(1969—)，女，江蘇興化人，碩士，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)槎虝r(shí)臨近預(yù)警和中尺度天氣分析，wuch_wh@yeah.net.

吳翠紅，韋惠紅，牛奔.2012.湖北東部雷暴大風(fēng)雷達(dá)回波特征分析［J］.大氣科學(xué)學(xué)報(bào)，35(1):64-72.

Wu Cui-hong，Wei Hui-hong，Niu Ben.2012.Radar echo characteristics analysis for thunderstorm gale in eastern Hubei Province［J］.Trans Atmos Sci，35(1):64-72.

(責(zé)任編輯:倪東鴻)