应用卫星资料分析强对流天气系统2.pptVIP

应用卫星资料分析和监测中尺度对流系统 方宗义 2011年3月 1，中尺度强对流天气的一般知识2，强对流天气的物理概念模型3，强对流天气系统的卫星云图特征4，中尺度对流系统（MCS）的传播5，强对流天气个例的卫星云图分析 中尺度对流天气一般知识 水平尺度：25-250km（中β尺度） 空间范围：整个对流层（甚至平流层下 部）水平速度V和垂直速度W相当 时间尺度：分钟-小时 静力平衡不再适用，重力加速度是制约大气运动的重要物理因子 中尺度强对流天气系统发生的大尺度天气学条件 上世 纪四 十年 强风暴发生发展的物理条件及作用（引自《高等天气学》） 3，强对流天气系统的卫星云图特征 MCS分类及基本特征 MCS定义和分类 IR云图上，云顶亮温TBB≤-52℃且展现出持续、密合（coherent）结构的云系称之为MCS（Israel L. Jirak, 2000）。 表 MCSs分类表 主要结果 1、卫星云顶TBB分析显示 PECS是面积最大和最常见的一种MCS，最可能伴随强天气； 较冷TBB区比较暖部分先达到最大面积； （选用-52?C、-58?C 、-64?C 、-70?C面积区比较） MCS增长时间长于减弱时间。 2、雷达、卫星分析显示 MCS平均降水率，在其生命史初期阶段达到峰值； 随着MCS面积增大，平均降水率减小指示着层状降水增大； 容积式降水率与-52?C区几乎同时达到峰值，但在雨区达到最大面积之前约1h； MβPECS、MβMCC趋于形成在最稳定的大气环境中，是伴随强对流天气可能性最小的MCS； 多个对流单体（云团）合并发展成的MCS远强于单个云团发展出的MCS，尤其是线状排列的对流单体发展出的MCS，体积、寿命、强度、降雨效率均更强。 2002.7.3.15BT 辽宁强对流云团 MCS发展演变的阶段和特点 发展增长阶段 冷云顶膨胀； 云顶温度迅速降低 成熟阶段 有新单体在原来的地方出现，呈准静止状态； 在系统上风方也许有新对流发展的迹象。 消散阶段 最冷的云顶变暖； 云罩解体 云砧与母体分离并向下风方散去。 4， 中尺度系统的特点、移动和传播 MCS的演变、移向和移速预报，是对业务气象人员的最大挑战之一，也是MCS研究中三个重点问题(形成和发展、移动和传播、三维结构)之一。在大多数情况下，MCS的传播对其移动起着支配作用。传播类型（向前或向后）常常决定着MCS的降水量。雷暴移动中的传播现象，表现为在其上升运动一侧（通常在其右或右后侧）有新对流单体发展。传播的发生，是由于风暴与具有潜在浮力能量和湿辐合环境相互作用。 雷暴传播的两种常规类型 连续传播（Browning, 1964) 新近形成的单体和与它们相联系的上升气流，连续地为现存风暴供给主要上升气流，而不是提供给新单体增长，其结果导致这些风暴连续传播。 不连续传播 该传播型包含边界层中增强的辐合产生的新单体发展，风暴主体下沉气流的增强辐合。新单体通常在离主风暴4~10km处形成，然后与主雷暴合并，并且使主风暴面积增大。这种传播发生在一系列的分离步骤中，且每一步都与新单体的形成相联系。这种传播对风暴的移动可以产生重要影响，通常造成风暴复合体在这些单体的右侧移动，同时观测到这些单体随着对流层中的平均风移动。 由于新生单体的形成和发展，卫星观测到的风暴传播涉及MCS最活跃的对流部分或边缘的位移。卫星观测到的风暴传播具有下述一个或多个特征： a)新形成的单体展现出连续地供给MCS主体，这类似于上述连续传播的常规型； b)一系列新生单体在MCS主体周围附近形成和生长，并最终并入MCS中，这类似于分离传播的常规型； c)两个或多个独立的相互合并形成一个强对流区，它发生在一个MCS向前传播和另一个MCS向后传播而出现二者合并的情况下。 5.3.4各种传播云图个例 图5.3.4 MCS连续传播（1类） （也可以划分为右移或向前传播的MCS） 图5.3.5 MCS有界传播（2类） （也可划分为反向或向后传播的MCS） 图5.3.6 MCS有界传播（2类）（两个相互独立的MCSs合并） 图5.3.7 MCS向前传播 图5.3.8 MCS向后传播 5，强对流天气个例的卫星云图分析 1993年5月5日甘肃金昌干飑线引起的强沙尘暴 2007年7月3日发生在皖苏地区龙卷风的母体强对流云团初步分析 2009年6月3日发生在河南、安徽、江苏等地的