顧 瑜， 孫即霖,2? ?， 楚合濤

(1.中國海洋大學海洋與大氣學院，山東 青島 266100； 2.中國海洋大學物理海洋教育部重點實驗室，海洋大氣相互作用與氣候?qū)嶒炇?，山東 青島 266100； 3.萊西市氣象局，山東 萊西 266600)

2016年6月江蘇阜寧一次超強龍卷的特征分析?

顧 瑜1， 孫即霖1,2? ?， 楚合濤3

(1.中國海洋大學海洋與大氣學院，山東 青島 266100； 2.中國海洋大學物理海洋教育部重點實驗室，海洋大氣相互作用與氣候?qū)嶒炇遥綎| 青島 266100； 3.萊西市氣象局，山東 萊西 266600)

利用常規(guī)氣象觀測資料、NCEP/NCAR再分析資料、FY-2E衛(wèi)星和多普勒雷達等資料，對2016年6月23日江蘇省阜寧縣一次EF4級超強龍卷天氣過程進行了分析。研究表明：(1)龍卷發(fā)生前，300 hPa附近的冷平流和850 hPa附近的暖平流增強了大氣對流層垂直層結的不穩(wěn)定性，700和850 hPa低渦切變東移，地面氣旋提供的海上水汽輸送和天氣尺度上升運動抬升觸發(fā)作用，高低層風速存在強風切變提供有利于中小尺度風暴自組織系統(tǒng)加強等因素，構成了本次龍卷過程發(fā)生的環(huán)境條件。(2)造成本次龍卷的超級單體風暴持續(xù)近4 h，具有典型的鉤狀回波，有持續(xù)強盛的氣旋性渦旋存在。(3)造成本次強龍卷的超級單體具有深厚的中氣旋，龍卷渦旋特征較強，龍卷發(fā)生在3D環(huán)流厚度及最大切變劇增的時候。

超強龍卷； 環(huán)流背景； 超級單體； 中氣旋； 龍卷渦旋特征

龍卷風是在極端不穩(wěn)定天氣條件下產(chǎn)生的一種小尺度天氣系統(tǒng)，是和強烈對流云相伴出現(xiàn)的具有垂直軸的小范圍強烈渦旋，是對流風暴產(chǎn)生的最猛烈的天氣現(xiàn)象，其中心最大風速可超過140 m·s-1[1]。過去的研究表明，1961—2010年中國大陸共記錄到165次強龍卷，其中EF2級145次、EF3級16次、EF4級只有4次[2]。有研究表明，龍卷發(fā)生有三個必要條件，即：非常不穩(wěn)定的濕潤空氣；在不穩(wěn)定空氣中形成塔狀積雨云；高空風與低空風的方向相反[3-5]。姚葉青等[6]指出，龍卷易發(fā)生在中低層有低槽切變、地面低壓以及低空急流或較大的垂直風切變等環(huán)境中。從雷達回波特征來看，龍卷分為超級單體龍卷和非超級單體龍卷，超級單體龍卷由超級單體風暴產(chǎn)生，強烈的龍卷多數(shù)為超級單體龍卷[7-8]。龍卷可以通過中氣旋進行預警，探測到強中氣旋發(fā)生龍卷的概率為40%，如果中等強度中氣旋底部到地面距離小于1 km，發(fā)生概率超過40%。龍卷除了通過中氣旋進行識別和預警，還可以通過龍卷式渦旋特征(Tornado Vortex Characteristics)進行識別[7,9-10]。刁秀廣等[11]研究了非超級單體龍卷多普勒天氣雷達產(chǎn)品特征及預警，發(fā)現(xiàn)非超級單體龍卷有時也有TVS特征。

龍卷風形成后，一般維持20 min左右，襲擊范圍小，但破壞力巨大[7,12-13]，造成人員財產(chǎn)的巨大損失。龍卷風出現(xiàn)的時空隨機性較強，氣象探測設備和探測系統(tǒng)都難以有效準確監(jiān)測和追蹤它的發(fā)生發(fā)展，在美國這樣的龍卷風多發(fā)、預警較為先進的國家，目前也仍然難以準確對其預報[14]。

2016年6月23日14—15時，江蘇鹽城阜寧縣(見圖1)發(fā)生了極其罕見的EF4級超強龍卷風，持續(xù)約20 min，造成99人死亡，846人受傷，毀壞農(nóng)業(yè)大棚面積3 200 hm2，235 km電纜受損中斷。

本文擬利用江蘇鹽城多普勒雷達資料和其它資料，從天氣學的角度出發(fā)，分析此次超強龍卷事件發(fā)生前的氣象條件和阜寧龍卷的超級單體風暴的雷達回波特征，并對中氣旋及龍卷渦旋特征演變特征進行了分析，期盼能為極端性天氣的預報預警提供有益的參考。

圖1 鹽城市地圖Fig. 1 Map of Yancheng City

1 資料和方法

本文所用的資料有美國國家環(huán)境預報中心NCEP的FNL全球格點再分析資料(1°×1°)和歐洲中期天氣預報中心(ECMWF)分析場資料(0.125°×0.125°)，時間間隔為6 h，F(xiàn)Y-2E衛(wèi)星數(shù)據(jù)資料以及江蘇省鹽城市多普勒天氣雷達資料。對本次超強龍卷風過程主要從天氣形勢、環(huán)境條件和多普勒雷達演變特征三個方面進行分析。

2 天氣形勢分析

2.1 大氣環(huán)流背景分析

2016年6月22日20時—23日14時在500 hPa(圖略)上中國東北地區(qū)高空有一冷渦配合低槽東移南下，6月23日02時冷渦形成，至23日14時繼續(xù)東移發(fā)展。高空槽東移時，伴隨著槽后冷空氣的加強，使中高層冷平流加強，高低空溫差從而增大，大氣不穩(wěn)定度增大；槽前有正渦度平流，使得該槽繼續(xù)向前發(fā)展移動。

6月22日20時—23日14時在700(圖略)和850 hPa(見圖2)上，對流層中低層江蘇省阜寧縣附近存在一個向東移動的低渦切變線，850 hPa上來自低緯度西南風和黃海上東南風，向龍卷發(fā)生區(qū)域輸送暖濕空氣，為龍卷發(fā)生提供了充足的水汽。

特別值得注意的是，自23日02時開始，700和850 hPa上暖鋒鋒生作用不斷加強(風速輻合)，2016年6月23日08時(圖略)，200 hPa高層為較強的西北干冷氣流，結合500 hPa中層的偏西氣流，700和850 hPa的西南、東南濕暖氣流，隨著高度的上升，風向順時針旋轉(zhuǎn)，整個高低層間存在很強的風切變，上冷下暖的結構十分明顯，使大氣對流不穩(wěn)定度增強。

2.2 龍卷天氣過程氣象要素變化特征

圖3為利用鹽城地面自動氣象站資料繪制2016年6月23日13—16時氣壓、氣溫、風場時間序列圖。在龍卷發(fā)生的14—16時過程中氣壓驟降，14:45出現(xiàn)最低值約1 000 hPa，較龍卷發(fā)生前氣壓下降約2.5 hPa，之后氣壓開始回升。該過程中氣溫也隨時間發(fā)展逐漸降低，于龍卷發(fā)生后15:35開始出現(xiàn)回升趨勢。

圖3 2016年6月23日13—16時地面氣壓、氣溫和風場隨時間變化序列圖Fig. 3 Time series of air pressure, air temperature and wind field on the ground from 13 BST to 16 BST 23 June, 2016

3 龍卷過程中環(huán)境條件分析

大氣垂直穩(wěn)定度和風的垂直切變是對流產(chǎn)生和組織結構影響最大的兩個環(huán)境因素[15]。圖4為利用江蘇射陽站2016年6月22日20時及23日08時探空數(shù)據(jù)繪制的T-lnP圖。從圖中可以發(fā)現(xiàn)：大氣中高層較為干燥，低層較為濕潤；6月22日20時—23日08時，對流層低層的逆溫層明顯發(fā)展，6月23日08時在850～925 hPa處存在明顯的逆溫層，并于850 hPa處形成一暖蓋。6月22日20時—23日08時期間，不穩(wěn)定高度抬升至300 hPa。分析300 hPa溫度場和風場(圖略)發(fā)現(xiàn)，22日20時—23日08時江蘇地區(qū)上空300 hPa附近的冷平流和850 hPa的暖平流，是形成大氣對流層極端不穩(wěn)定層結的主要原因。利用6月23日08時阜寧站2 m氣溫(30℃)和距離為30 km的射陽站探空(見圖4(b))進行訂正，抬升指數(shù)LI為-3.5 ℃，大氣對流有效位能CAPE值為1 408 J·kg-1，具有一定的不穩(wěn)定條件。從風場來看，低空為東南風，風向隨高度上升順時針旋轉(zhuǎn)，0～6 km垂直風切變達到17 m·s-1。抬升凝結高度LCL約為700 m。強的低層垂直風切變和低的抬升凝結高度是非常有利于F2級以上強龍卷的形成[15]。6月23日14時(見圖5)阜寧上空假相當位溫隨高度升高而降低，整層有明顯的上升運動，在550 hPa附近存在上升運動中心。

龍卷是否能夠發(fā)展必須依賴于良好的外部水汽環(huán)境，對流層低層有充沛的水汽和較強的垂直風切變條件對于龍卷發(fā)展至關重要[16]。分析2016年6月23日14時水汽通量散度和風場(見圖6)發(fā)現(xiàn)，龍卷發(fā)生處上空有強的水汽輻合帶，925 hPa水汽通量散度達到-6×10-7g·s-1·cm-1·hPa-1，由低層到高層水汽通量散度逐漸升高，至300 hPa開始出現(xiàn)水汽輻散，呈明顯的“上干下濕”結構。低層風場輻合，850 hPa存在西南急流(見圖6(b))，為龍卷的發(fā)生提供了充足的水汽輸送，低層存在強的垂直風切變，使近地面層上升運動和輻合加強。

龍卷與雷暴產(chǎn)生的必要條件具有一致性[17]，盡管龍卷尺度小，壽命較短，但仍然可以從FY-2E衛(wèi)星云圖上發(fā)現(xiàn)有利于其發(fā)生的環(huán)境特征。分析2016年6月23日11—16時FY-2E衛(wèi)星云頂亮溫(TBB)(見圖7)發(fā)現(xiàn)，對流云區(qū)面積增長的速度是可能發(fā)生強對流天氣的重要指標，產(chǎn)生龍卷的整個雷暴云團的TBB在不同時刻所包圍的面積變化對龍卷的產(chǎn)生具有一定影響[17]。由圖7(a)可見，在龍卷發(fā)生前，11時阜寧縣附近TBB較低，12—14時(見圖7(b)～(d))，阜寧縣附近TBB逐漸降低且低亮溫區(qū)域逐漸擴大，12時TBB為-52 ℃左右，隨時間推移，14時TBB已經(jīng)降至-72 ℃左右，此時阜寧縣附近TBB梯度較大，云團在發(fā)展。由圖7(d)和圖7(e)可以發(fā)現(xiàn)，14時阜寧縣處于-72 ℃的TBB前部，15時阜寧縣處于-72 ℃的TBB后部，說明在14—15時期間，最低亮溫云團經(jīng)過了阜寧縣，本次強龍卷過程正是在這個時間段發(fā)生的。龍卷發(fā)生后16時(見圖7(f))亮溫較上一時次有所回升，強對流活動開始減弱。

圖4 射陽站2016年6月22日20時(a),6月23日08時(b)T-lnP圖Fig. 4 T-lnP diagram at Sheyang Station at 20 BST 22 (a),08 BST 23 (b) June，2016

圖5 2016年6月23日14時假相當位溫(陰影), 垂直速度(曲線)沿119.78°E緯向垂直剖面Fig. 5 Potential pseudo-equivalent temperature (shadow) and vertical velocity (curve) vertical profile of the latitude direction along the 119.78°E at 14 BST 23 June，2016

4 雷達回波演變特征

4.1 反射率因子

江蘇鹽城新一代多普勒天氣雷達探測回波顯示(見圖8)，阜寧龍卷產(chǎn)生于超級單體風暴右后側(cè)，從西往東偏北移動，12:03風暴強中心位于泗陽，阜寧龍卷母體風暴形成于13:06，50 dBZ的強回波于13:40影響阜寧縣，16:53消散，中氣旋形成于13:28，消散于16:19，阜寧、射陽等部分地區(qū)出現(xiàn)龍卷等強對流天氣。

圖9給出了產(chǎn)生超級單體風暴的組合反射率因子、風暴演變趨勢及反射率的垂直剖面圖。產(chǎn)生阜寧龍卷的風暴單體隨時間發(fā)展，13:45最大回波強度為62 dBZ，強回波中心已臨近阜寧，在強中心的右后側(cè)已識別出中氣旋及龍卷渦旋特征(TVS)，黃色圓圈為識別的中氣旋的位置(見圖9(a))。風暴演變趨勢圖(見圖9(b))顯示，此時風暴單體的液態(tài)水含量(VIL)為66 kg·m-2，回波頂高為13.2 km，強中心高度為8.6 km，13:40的反射率垂直剖面圖(圖略)顯示，超過45 dBZ的強回波高度已達12 km，低層存在弱回波區(qū)，風暴內(nèi)部具有強上升氣流。伴隨風暴發(fā)展，13:51，2.4°仰角雷達掃描圖出現(xiàn)超級單體典型的鉤狀回波特征，渦旋向上向下延伸，14:08，0.5°仰角雷達掃描圖(見圖9(c))，1.5°、2.4°、3.4°仰角雷達掃描圖(圖略)都出現(xiàn)非常強的鉤狀回波特征，鉤狀回波包圍的弱回波區(qū)為入流區(qū)，該風暴自西向東移動，鉤狀回波位于風暴移動方向的右后側(cè)，識別的中氣旋及TVS位于鉤狀回波的頂端，鉤狀回波一直維持到15:56，持續(xù)時間約2 h，有持續(xù)強盛的氣旋性渦旋存在。14:08(見圖9(b))雷達回波強度最大值為75 dBZ，VIL達101 kg·m-2，強中心高度為7.5 km，剖面圖(見圖9(d))顯示，超過40 dBZ的回波頂高超過16 km，超過60 dBZ的強回波高度超過13 km，強的上升氣流繼續(xù)加強，單體發(fā)展旺盛。14:14強回波中心高度由前一個體掃時的7.5 km突然降至3 km，14:19的VIL突然下降為81 kg·m-2，強回波中心高度和累積液態(tài)含水量的驟降也是龍卷警戒的參考指標[18]。14:25時，1 km以下存在65 dBZ的強回波，單體底部離地面小于0.7 km，此時冰雹落地，但50 dBZ的強回波高度仍然超過12 km(見圖9(e))，VIL仍高達79 kg·m-2(見圖9(b))，超級單體還在發(fā)展中。從13:40～16:13，超級單體最大回波強度基本維持在60 dBZ以上，持續(xù)時間3 h 33 min。根據(jù)鄭永光等[19]研究，龍卷產(chǎn)生時間為14:30左右，龍卷產(chǎn)生前的5～6個體掃，VIL在77～102 kg·m-2之間，龍卷產(chǎn)生前的2～3個體掃，強回波中心高度和累積液態(tài)含水量驟降。

圖6 2016年6月23日14時(a)925 hPa,(b)850 hPa,(c)700 hPa,(d)500 hPa,(e)300 hPa水汽通量散度(填色)風場Fig. 6 Water vapor flux divergence (shadow) and wind field at (a) 925 hPa, (b) 850 hPa, (c) 700 hPa, (d) 500 hPa, (e) 300 hPa at 14 BST 23 June，2016

4.2 中氣旋和TVS強度演變

強龍卷絕大多數(shù)是由超級單體產(chǎn)生的，而超級單體龍卷與持續(xù)深厚的中氣旋密切相關。根據(jù)張小玲等人研究[20]發(fā)現(xiàn)阜寧縣有明顯的中氣旋，與阜寧龍卷相關的中氣旋基本參數(shù)見圖10。13:28鹽城雷達龍卷母單體風暴識別出渦旋，最大旋轉(zhuǎn)速度為10 m·s-1，距離雷達93 km，垂直延伸厚度超過3 km，已形成弱中氣旋。13:40中氣旋旋轉(zhuǎn)速度上升為15 m·s-1，距離雷達87 km，已發(fā)展為中等強度的中氣旋，13:45，0.5°仰角徑向速度圖上中氣旋最大旋轉(zhuǎn)速度約為22 m·s-1，成為強中氣旋，此時中氣旋底部高度為1.2 km，中氣旋繼續(xù)發(fā)展，14:19及14:25在2.4°和3.4°仰角上旋轉(zhuǎn)速度達到最大25.5 m·s-1，中氣旋底部高變?yōu)?.8和0.6 km，之后中氣旋向下伸展，14:31時0.5°、2.4°和3.4°仰角旋轉(zhuǎn)速度都達到最大25.5 m·s-1，中氣旋達到最強，中氣旋底部已伸展到0.6 km，切變隨時間增大，此時達到最大值為80×10-3s-1。對阜寧龍卷災害的調(diào)查結果表明，龍卷產(chǎn)生的時間是14:30左右，最大風速為34.6 m·s-1出現(xiàn)在14:29，由離受災區(qū)最近的新溝鎮(zhèn)地面自動站測到深厚的強中氣旋持續(xù)約40～46 min后誘發(fā)了龍卷[19]。中氣旋從14:02開始向下發(fā)展，底部和頂高不斷下降，垂直延伸厚度不斷增加，14:19垂直延伸厚度達5.5 km，14:25延伸厚度急劇收縮為3.4 km，最大風切變的高度從14:19開始也逐漸下降，在14:25最大切變高度從前1個體掃的6.3 km驟降到2.5 km，最大切變高度的驟降，中氣旋尺度的急劇收縮也預示著龍卷的發(fā)生[21]。在龍卷生成后，中氣旋又向上延伸，最大風切變位于中氣旋底部，14:36垂直厚度達到最大值7.1 km，最大風切變的高度和中氣旋底高達到最小值0.6 km。因此阜寧超級單體強龍卷發(fā)生前4～5個體掃，強中氣旋具有切變不斷加強、明顯的旋轉(zhuǎn)向下發(fā)展并且延伸到了最低層的特征。

圖7 2016年6月23日(a)11時,(b)12時,(c)13時,(d)14時,(e)15時,(f)16時在FY-2E衛(wèi)星云圖上的云頂亮溫Fig. 7 Equivalent blackbody temperature shown by FY-2E satellite at (a) 11 , (b) 12, (c) 13, (d) 14, (e) 15, (f) 16 BST 23 June，2016

鹽城雷達自動識別的龍卷渦旋特征TVS參數(shù)[11]見表1。14:08開始，TVS不斷加強，3D環(huán)流非常深厚，超過5 km，底部小于1 km，14:14龍卷3D渦旋底部徑向速度差超過50 m·s-1，在14:25達到最大，最大徑向速度差基本等于底部徑向速度差54～55 m·s-1，此時最大切變?yōu)?8×10-3s-1，到14:31，3D環(huán)流厚度劇增為8.5 km，底部徑向速度差維持最大值54 m·s-1，此時最大切變也激增為70×10-3s-1，結合中氣旋的特征，14:25～14:31應該是龍卷發(fā)生的可能時間。龍卷出現(xiàn)后，造成計橋村EF3級的龍卷，龍卷繼續(xù)向東沿偏北方向移動[12]，持續(xù)約20多分鐘，底部徑向速度差逐漸減小，3D環(huán)流特征的底部逐漸下降，頂部高度維持在8 km以上，造成王灘村、丹坪村EF3級的龍卷災害及北陳村、立新村、蔡河村EF4級龍卷災害。龍卷造成的災害程度應該和3D環(huán)流特征的底部高度及厚度有關。強龍卷發(fā)生前3～4個體掃出現(xiàn)TVS，龍卷發(fā)生在3D環(huán)流厚度及最大切變劇增的時候。

圖8 (a)12:03,(b)13:06,(c)13:40,(d)16:58雷達組合反射率因子,(e)13:28,(f)16:19 0.5°仰角徑向速度Fig. 8 Radar reflectivity mosaic factor at (a)12:03, (b) 13:06, (c) 13:40, (d) 16:58, angular velocity at 0.5°elevation at (e)13:28,(f)16:19 BST 23 June，2016

圖9 2016年6月23日(a)13:45雷達組合反射率因子,(b)13:45～14:36風暴趨勢, (c)14:08 0.5°仰角雷達反射率因子,(d)14:08,(e)14:25,(f)14:54反射率垂直剖面Fig. 9 (a) Radar reflectivity mosaic factor at 13:45, (b) storm trend at 13:45～14:36, (c) reflectivity factor at 0.5°elevation at 14:08, reflectance vertical profile at (d) 14:08, (e) 14:25, (f) 14:54 BST 23 June， 2016

圖10 2016年6月23日與阜寧龍卷有關的中氣旋演變特征Fig.10 Characteristics of cyclone in the Funing tornado in 23 June, 2016

時間Time平均徑向速度差AVDGV/m·s-1(最低仰角徑向速度差)LLDV/m·s-1最大徑向速度差/高度MXDV/HGT/m·s-1/km3D環(huán)流特征厚度DEPTH/km3D環(huán)流特征底高/頂高BASE/TOP/km3D環(huán)流特征最大切變量/高度MXSHR/HGT/10-3·s-1/km14：08301455/3．26．50．8/7．447/3．214：14375353/0．86．00．8/6．848/1．914：19385054/1．75．60．7/6．352/1．714：25395455/4．45．20．7/5．958/4．414：31375463/9．18．50．6/9．170/9．114：36385365/8．37．80．6/8．378/8．314：42355259/8．27．60．5/8．273/8．214：48324652/1．37．50．5/8．164/1．314：54304346/2．17．50．5/8．058/2．1

5 結論

本文對2016年6月23日江蘇省阜寧縣發(fā)生的一次EF4級龍卷天氣過程進行了分析,得到的主要結論如下：

(1) 江蘇阜寧超強龍卷發(fā)生前的大氣環(huán)流形勢特點為：300 hPa附近的冷平流和850 hPa附近的暖平流增強了大氣對流層垂直層結的不穩(wěn)定性，700和850 hPa低渦切變東移，地面氣旋提供了海上水汽輸送和天氣尺度的上升運動抬升觸發(fā)作用。

(2) 本次龍卷發(fā)生的環(huán)境條件：龍卷發(fā)生前大氣對流有效位能CAPE值為1 408 J·kg-1，高低層風速存在強風切變；阜寧上空假相當位溫隨高度升高而降低，整層有明顯的上升運動；存在強的水汽輻合帶，850 hPa有西南急流；阜寧上空TBB較低，且梯度較大。

(3) 造成本次龍卷天氣的超級單體風暴持續(xù)近4 h，最大反射率因子達75 dBZ，超過60 dBZ的強回波高度超過13 km；在風暴單體移動的右后側(cè)低層存在非常強的上升氣流，超級單體典型的鉤狀回波持續(xù)約2 h，有持續(xù)強盛的氣旋性渦旋存在。龍卷產(chǎn)生前的5～6個體掃，VIL高達77～102 kg·m-2，龍卷產(chǎn)生前的2～3個體掃，強回波中心高度和VIL驟降。

(4) 超級單體具有深厚的中氣旋，強中氣旋持續(xù)約40～46 min。TVS特征非常強，最大徑向速度差46～63 m·s-1，3D環(huán)流非常深厚，強龍卷發(fā)生前3～4個體掃出現(xiàn)TVS，龍卷發(fā)生在3D環(huán)流厚度及最大切變劇增的時候，龍卷發(fā)生后，3D環(huán)流特征的底部逐漸下降。

[1] Davies-Jones R， Trapp R J， Bluestein H B. Tornadoes and Tornadic Storms [J]. Meteorological Monographs, 2001， 28(50)：167-221.

[2] 范雯杰， 俞小鼎. 中國龍卷的時空分布特征[J]. 氣象， 2015， 41(7): 793-805.

Fan Wenjie， Yu Xiaoding. Characteristics of spatial-temporal distribution of tornadoes in China[J]. Meteorological Monthly， 2015， 41(7): 793-805.

[3] Mccaul E W. Buoyancy and shear characteristics of hurricane-tornado environments[J]. Monthly Weather Review， 1901， 119(1991): 1954.

[4] Weisman M L. The dependence of numerically simulated convective storms on vertical wind shear and buoyancy[J]. Monthly Weather Review， 1982， 110(6): 504-520.

[5] Brooks H E， Lee J W， Craven J P. The spatial distribution of severe thunderstorm and tornado environments from global reanalysis data[J]. Atmospheric Research， 2003， 67-68(03): 73-94.

[6] 姚葉青， 郝瑩， 張義軍， 等.安徽龍卷發(fā)生的環(huán)境條件和臨近預警[J]. 高原氣象， 2012， 31(6): 1721-1730.

Yao Yeqing， Hao Ying， Zhang Yijun， et al. Synoptic situation and pre-warning of anhui tornado[J]. Plateau Meteorology， 2012， 31(6): 1721-1730.

[7] Brown R A， Lemon L R， Burgess D W. Tornado detection by pulsed doppler radar[J]. Monthly Weather Review， 1978， 106(106): 29.

[8] Theodore F T. U.S. Tornadoes. Part 1: 70-year Statistics [C]. SMRP Research Paper (USA)， Chicago: University of Chicago， 1987: 218.

[9] Wilson J W. Tornadogenesis by nonprecipitation induced wind shear lines [J]. Monthly Weather Review， 1975， 114(2): 270-284.

[10] 孫建印. 淮北強龍卷新一代天氣雷達產(chǎn)品分析及在臨近預報中的應用[C]. 成都： 中國氣象學會2006年年會， 2006.

Sun Jian-Yin. Analysis and Application in Proximity Forecast of New Weather Rader Products on Strong Tornado Weather in Huaibei[C]. Chongdu: Annual Meeting 2006 of China Meteorological, Society, 2006.

[11] 刁秀廣， 萬明波， 高留喜， 等．非超級單體龍卷風暴多普勒天氣雷達產(chǎn)品特征及預警[J]. 氣象， 2014， 40(6): 668-677.

Diao Xiuguang， Wan Mingbo， Gao Liuxi， et al. Doppler Radar product features and warning of non-supercell tornadic storms [J]. Meteorological Monthly， 2014， 40(6): 668-677.

[12] Bates F C. A theory and Model of the Tornado [C]. [s.1.]： Preprints， Int Conf on Cloud Physics， 1968: 559-563.

[13] Fujita T T. Proposed Characterization of Tornadoes and Hurricanes by Area and Intensity [C]. SMRP Res Paper (USA)，Chicago: University of Chicago， 1971.

[14] 黃大鵬， 趙珊珊， 高歌， 等. 近30 a中國龍卷風災害特征研究[J]. 暴雨災害， 2016， 35(2): 97-101.

Huang Dapeng， Zhao Shanshan， Gao Ge， et al. Disaster characteristics of tornadoes over China during the past 30 years [J]. Torrential Rain & Disasters， 2016， 35(2): 97-101.

[15] 俞小鼎， 鄭媛媛， 張愛民， 等. 安徽一次強烈龍卷的多普勒天氣雷達分析[J]. 高原氣象， 2006， 25(5): 914-924.

Yu Xiao-Ding， Zheng Yuan-Yuan， Zhang Ai-Min， et al. The detection of a severe tornado event in Anhui with China new generation weather radar [J]. Plateau Meteorology， 2006， 25(5): 914-924.

[16] 曾明劍， 吳海英， 王曉峰， 等. 梅雨期龍卷環(huán)境條件與典型龍卷對流風暴結構特征分析[J]. 氣象， 2016， 42(3): 280-293.

Zeng Ming-Jian， Wu Hai-Ying， Wang Xiao-Feng， et al. Analysis on environmental conditions and structural features of typical convective tornado storm in Meiyu period [J]. Meteorological Monthly， 2016， 42(3): 280-293.

[17] 張晰瑩， 吳迎旭， 張禮寶. 利用衛(wèi)星、雷達資料分析龍卷發(fā)生的環(huán)境條件[J]. 氣象， 2013， 39(6): 728-737.

Zhang Xi-Ying， Wu Ying-Xu， Zhang Li-Bao. Analysis of Tornado ambient conditions based on the FY-2 satellite and radar data [J]. Meteorological Monthly， 2013， 39(6): 728-737.

[18] 李向紅， 唐熠， 鄭傳新， 等. 一次多種強對流天氣過程的雷達回波特征分析 [J]. 氣象， 2010， 36(8): 61-71.

Li Tang-Hong， Tang Yi， Zheng Chuan-Xin， et al. The analysis of the radar eeho features for many kinds of conveetive events [J]. Meteorological Monthly， 2010， 36(8): 61-71.

[19] 鄭永光， 朱文劍， 姚聃， 等. 風速等級標準與2016年6月23日阜寧龍卷強度估計[J]. 氣象， 2016， 42(11): 1289-1303.

Zheng Yong-Guang， Zhu Wen-Jian， Yao Dan， et al. Wind speed scales and rating of the intensity of the 23 June, 2016 Tornado in Funing County， Jiangsu Province [J]. Meteorological Monthly， 2016， 42(11): 1289-1303.

[20] 張小玲， 楊波， 朱文劍， 等. 2016年6月23日江蘇阜寧EF4級龍卷天氣分析[J]. 氣象， 2016， 42(11): 1304-1314.

Zhang Xiao-Ling， Yang Bo， Zhu Wen-Jian， et al. Analysis of the EF4 Tornado in Funing Country， Jiangsu Province on 23 June 2016 [J]. Meteorological Monthly， 2016， 42(11): 1304-1314.

[21] 林應， 陳鐵， 張樹民， 等. 海門一次F1級龍卷的多普勒雷達特征分析[J]. 氣象科學， 2012， 31(612)： 126-133.

Lin Ying, Chen Tie, Zhang Shumin, et al. Analysis on Doppcer radar characteristic of grade F1 tornado in Haimen[J]. Journal of the Meteorological Sciences, 2012, 31(b12): 126-133.

AnalysesofCharacteristicsonASuperTornadoinFuning,JiangsuProvinceinJune,2016

GU Yu1, SUN Ji-Lin1,2, CHU He-Tao3

(1.College of Oceanic and Atmospheric Science, Ocean University of China, Qingdao 266100, China; 2. The Key Laboratory of Physical Oceanography, Ministry of Education, The Laboratory of Ocean-Atmosphere Interaction and Climate, Ocean University of China, Qingdao 266100, China; 3. Laixi Weather Bureau, Laixi 266600, China)

Based on the conventional meteorological observation data, NCEP / NCAR reanalysis data, FY-2E satellite imagery and Doppler radar data, the EF4 super tornado occurred in Fu-ning County, Jiangsu Province on 23 June, 2016 was analyzed. The results show that: (1) before the tornado generation, the cold advection at 300 hPa and the warm advection at 850 hPa increased the vertical instability of the troposphere. The low vortex sheared eastward at 700 and 850 hPa. The cyclone on the ground provided the sea water vapor transport and the trigger effect of upward movement in the weather scale. The strong wind shearing in high and low layers was conducive to strengthening the storm self-organization system in small and medium scale. It constituted the tornado process of environmental conditions. (2) The super monomer storm causing the tornado lasted nearly 4 hours with the typical hook echo and there was a strong cyclone vortex. (3) The super monomer causing this strong tornado was with a deep cyclone and the tornado vortex characteristic was very strong. The tornado occurred in the surge of 3D circulation thickness and the maximum shear.

super tornado; circulation background; super monomer; cyclone; tornado vortex characteristic

P468.0+26

A

1672-5174(2018)02-011-11

10.16441/j.cnki.hdxb.20170094

顧瑜，孫即霖，楚合濤.2016年6月江蘇阜寧一次超強龍卷的特征分析[J].中國海洋大學學報(自然科學版), 2018, 48(2): 11-21.

GU Yu, SUN Ji-Lin, CHU He-Tao.Analyses of characteristics on a super Tornado in Funing， Jiangsu Province in June,2016[J].Periodical of Ocean University of China, 2018, 48(2): 11-21.

國家自然科學重點基金項目(41430963);國家自然科學基金項目(41276012)資助

Supported by the Key Program of the National Natural Science Foundation of China (41430963); the National Natural Science Foundation of China (41276012)

2017-04-10；

2017-08-31

顧瑜(1992-),男,碩士生。E-mail: lanbo_wj@163.com

? ? 通訊作者：E-mail: rainbetimes@163.com

責任編輯 龐 旻