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极端雷暴大风的环境参量特征

马淑萍 王秀明 俞小鼎

马淑萍, 王秀明, 俞小鼎. 极端雷暴大风的环境参量特征. 应用气象学报, 2019, 30(3): 292-301. DOI: 10.11898/1001-7313.20190304..
引用本文: 马淑萍, 王秀明, 俞小鼎. 极端雷暴大风的环境参量特征. 应用气象学报, 2019, 30(3): 292-301. DOI: 10.11898/1001-7313.20190304.
Ma Shuping, Wang Xiuming, Yu Xiaoding. Environmental parameter characteristics of severe wind with extreme thunderstorm. J Appl Meteor Sci, 2019, 30(3): 292-301. DOI:  10.11898/1001-7313.20190304.
Citation: Ma Shuping, Wang Xiuming, Yu Xiaoding. Environmental parameter characteristics of severe wind with extreme thunderstorm. J Appl Meteor Sci, 2019, 30(3): 292-301. DOI:  10.11898/1001-7313.20190304.

极端雷暴大风的环境参量特征

DOI: 10.11898/1001-7313.20190304
资助项目: 

国家自然科学基金项目 41875058

国家自然科学基金项目 41775044

中国气象局核心业务发展专项 YBGJXM(2018)02-15

国家自然科学基金项目 41475042

详细信息
    通信作者:

    俞小鼎, 邮箱:xdyu1962@126.com

Environmental Parameter Characteristics of Severe Wind with Extreme Thunderstorm

  • 摘要: 为了研究极端雷暴大风天气环境要素特点,选取2002—2017年中国各地区极端雷暴大风个例95个和不伴随强对流的普通雷暴个例95个,通过两者间关键环境参数的对比,揭示极端雷暴大风事件的关键环境参数特征。结果表明:极端雷暴大风天气发生在对流层中层相对干的环境下,表现为400~700 hPa极端雷暴大风对应的单层最大温度露点差和平均温度露点差平均值分别为25.7℃和13.6℃,而普通雷暴的相应值分别为16.2℃和6.5℃。统计结果表明:尽管产生极端雷暴大风的对流风暴和普通雷达对应的地面露点差异并不大,但前者相应的大气可降水量(平均值为37 mm)明显低于后者(平均值为51 mm),差异突出表现在两者湿层厚度的不同上;相对于普通雷暴事件,极端雷暴大风事件对应的对流有效位能值(平均值为1820 J·kg-1)明显高于普通雷暴事件的对应值(平均值为470 J·kg-1);此外,极端雷暴大风事件对应的对流层中下层垂直温度递减率、下沉有效位能、夹卷层平均风速和0~6 km,0~3 km垂直风切变均明显大于普通雷暴事件对应的相应值。
  • 图  1  2002—2017年极端雷暴大风和普通雷暴出现频次

    Fig. 1  Frequency of severe wind with extreme thunderstorm and ordinary thunderstorm from 2002 to 2017

    图  2  2002—2017年中国极端雷暴大风的空间分布(a)和普通雷暴的空间分布(b)

    Fig. 2  Spatial distribution of severe wind with extreme thunderstorm(a) and ordinary thunderstorm(b) in China from 2002 to 2017

    图  3  极端雷暴大风与普通雷暴的地面露点(a)、大气可降水量(b)和湿层厚度(c)箱线图

    (线段最高点为统计最大值,最低点为统计最小值,箱线上部框线为第75百分位值,箱线下部框线为第25百分位值,箱内线为平均值,+为中位数)

    Fig. 3  Box line diagram of ground dew point(a), precipitable water(b) and moisture layer(c) of severe wind with extremem thunderstorm and ordinary thunderstorm

    (the highest point is the statistical maximum, the lowest point is the statistical minimum, the box upper frame line is the 75th percentile threshold value, the lower frame line is the 25th percentile threshold value, line inside box is the average, + is the median)

    图  4  极端雷暴大风与普通雷暴850 hPa与500 hPa温差(a)、对流有效位能(b)和对流抑制能量(c)箱线图

    Fig. 4  Box line diagram of the distribution of temperature difference between 850 hPa and 500 hPa(a), convective available potential energy(b) and convective inhibition(c) of severe wind with extreme thunderstorm and ordinary thunderstorm

    图  5  极端雷暴大风与普通雷暴的0~1 km,0~3 km和0~6 km垂直风切变箱线图

    Fig. 5  Box line diagram of vertical wind shear of severe wind with extreme thunderstorm and ordinary thunderstorm

    图  6  极端雷暴大风与普通雷暴的对流层中下层平均温度露点差(a)和最大温度露点差(b)箱线图

    Fig. 6  Box line diagram of average depression of dew point(a) and maximum depression of dew point(b) at middle and lower troposphere of severe wind with extreme thunderstorm and ordinary thunderstorm

    图  7  极端雷暴大风与普通雷暴850 hPa与500 hPa假相当位温差箱线图

    Fig. 7  Box line diagram of the potential pseudo- equivalent temperature between 850 hPa and 500 hPa of severe wind with extreme thunderstorm and ordinary thunderstorm

    图  8  极端雷暴大风与普通雷暴的下沉有效位能箱线图

    Fig. 8  Box line diagram of convective available potential energy of downdraft of severe wind with extreme thunderstorm and ordinary thunderstorm

    图  9  极端雷暴大风与普通雷暴的夹卷层平均风速箱线图

    Fig. 9  Box line diagram of entrinment zone mean wind of severe wind with extreme thunderstorm and ordinary thunderstorm

    图  10  极端雷暴大风与普通雷暴的0℃层高度(a)、-20℃层高度(b)和抬升凝结高度(c)箱线图

    Fig. 10  Box line diagram of the distribution of height of 0℃ layer(a), height of -20℃ layer(b) and lifting condensation level(c) of severe wind with extreme thunderstorm and ordinary thunderstorm

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出版历程
  • 收稿日期:  2019-01-29
  • 修回日期:  2019-03-21
  • 刊出日期:  2019-05-31

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