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与超级单体风暴相伴随的宜昌强对流天气分析

作　者: 汪应琼
导　师: 付培健
学　校: 兰州大学
专　业: 大气科学
关键词: 超级单体风暴 雷达回波特征 环境条件
分类号: P458
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


对2004-2009年发生在宜昌地区有超级单体风暴活动的10个强对流天气个例进行分析,结果表明：(1)超级单体风暴形成的灾害性天气有大风、冰雹和短时强降水,其中大风出现概率最高为100%,其次是短时强降水和冰雹；(2)超级单体风暴主要发生在强烈的不稳定层结、低层水汽条件充沛的环境中,但产生冰雹的湿层相对浅薄,而形成强降水的湿层较为深厚；主要由天气尺度系统提供抬升触发机制,且在超级单体风暴强烈发展前,地面边界层多有辐合线生成；(3)0-6公里中等到强的垂直风切变有利于超级单体风暴的生成和发展；(4)超级单体风暴的主要生成在午后至夜间,早晨至上午基本没有超级单体风暴形成；其生命史一般为几分钟至几个小时；探测到的超级单体最近32公里.最远139公里,更近或更远不易探测到超级单体风暴；超级单体风暴特征顶和底高度差异也很大,最低可至0.5公里,最高可至7.9公里,造成8级以上大风的风暴特征底高度较低,且在大风来临前有迅速下降迹象;切变值差异较大,最大千分之43／秒,且切变值越大,风力越大,风灾越明显；(5)超级单体风暴低层反射率因子易出现钩状回波、向着入流方向的突起、密实块状回波等特征；生命史超过4个体扫的的超级单体风暴的反射率因子的高、中、低层配置均表现出同样的特征,即低层弱回波区之上的中高层有悬垂回波；(6)超级单体风暴不同高度径向速度特征不同。低层,为气旋式辐合,中层,辐合逐渐增强,随后转为纯气旋,此时,气旋与反气旋可能同时出现,至高层,则转为反气旋,表现为辐散；(7)超级单体风暴对应高的回波顶高(ET)和高的垂直积分液态水含量(VIL)。一般而言,回波顶高越高,垂直积分液态水含量越大,出现的强天气可能性越大。尤其是出现冰雹时,绝大部分都对应高的回波顶高和垂直积分液态水含量,当垂直积分液态水含量(VIL)与回波顶高(ET)之比VIL密度大于3.5g·m-3,则出现直径超过2cm的大冰雹的可能性非常大。

全文目录


中文摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
第一章 引言  8-13
  1.1 研究背景和意义  8-10
  1.2 研究思路  10
  1.3 技术路线  10-11
    1.3.1 收集资料  10
    1.3.2 个例分析  10-11
    1.3.3 提炼指标  11
    1.3.4 检验修正  11
  1.4 论文组织结构  11-13
第二章 资料说明  13-15
第三章 超级单体风暴生成环境条件  15-30
  3.1 强对流天气生成的基本条件  15-16
  3.2 垂直风切变  16-17
  3.3 环境指标的选取与统计  17-21
  3.4 环境指标及物理量分析  21-30
    3.4.1 K指数和SI指数  21
    3.4.2 CAPE值与CIN值  21-22
    3.4.3 水汽条件物理量  22-24
    3.4.4 特殊个例讨论  24-26
    3.4.5 抬升触发机制  26-28
    3.4.6 深层垂直风切变  28-30
第四章 超级单体风暴属性特征  30-33
  4.1 中气旋产品  30-31
  4.2 属性特征分析  31-33
第五章 超级单体风暴回波结构  33-43
  5.1 对流风暴的分类及其演变  33
  5.2 超级单体风暴的结构演变  33-34
  5.3 超级单体风暴的回波结构分析  34-43
    5.3.1 反射率因子  34-38
    5.3.2 径向速度  38-40
    5.3.3 回波顶高  40-41
    5.3.4 垂直积分液态水含量  41-43
第六章 典型个例分析  43-53
  6.1 天气实况  43
  6.2 天气背景  43-46
  6.3 生成环境条件分析  46
  6.4 雷达回波分析  46-52
    6.4.1 超级单体风暴演变  46-47
    6.4.2 超级单体风暴属性特征  47-48
    6.4.3 超级单体风暴结构特征  48-52
  6.5 小结与讨论  52-53
第七章 强对流天气监测预警指标  53-57
  7.1 环境条件指标  53
  7.2 雷达回波指标  53
  7.3 应用检验  53-55
    7.3.1 应用检验内容、方法  54
    7.3.2 应用检验结论与讨论  54-55
  7.4 指标修正  55-57
第八章 小结及展望  57-59
  8.1 小结  57
  8.2 本文创新点  57-58
  8.3 展望  58-59
参考文献  59-61
在学期间的研究成果  61-62
致谢  62

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 大气科学（气象学） > 天气预报 > 天气过程的分析
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