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天津“6.25”大冰雹过程的中尺度特征及成因

闵晶晶 刘还珠 曹晓钟 王式功

闵晶晶, 刘还珠, 曹晓钟, 等. 天津“6.25”大冰雹过程的中尺度特征及成因. 应用气象学报, 2011, 22(5): 525-536.
引用本文: 闵晶晶, 刘还珠, 曹晓钟, 等. 天津“6.25”大冰雹过程的中尺度特征及成因. 应用气象学报, 2011, 22(5): 525-536.
Min Jingjing, Liu Huanzhu, Cao Xiaozhong, et al. The mesoscale characteristics and causes of a severe hail event in Tianjin. J Appl Meteor Sci, 2011, 22(5): 525-536.
Citation: Min Jingjing, Liu Huanzhu, Cao Xiaozhong, et al. The mesoscale characteristics and causes of a severe hail event in Tianjin. J Appl Meteor Sci, 2011, 22(5): 525-536.

天津“6.25”大冰雹过程的中尺度特征及成因

资助项目: 

国家科技支撑计划项目 2009BAC53B02

灾害天气国家重点实验室开放课题 2009LASW-B11

国家科技支撑计划项目 2007BAC29B03

详细信息
    通信作者:

    闵晶晶, E-mail: minjj06@163.com

The Mesoscale Characteristics and Causes of a Severe Hail Event in Tianjin

  • 摘要: 利用地面加密自动站、天津塘沽多普勒雷达、FY-2C静止卫星以及NCEP/NCAR再分析资料,对2008年6月25日下午天津地区一次罕见大冰雹过程风暴系统发展演变、结构特征和形成原因进行了观测分析和诊断研究。结果表明:此次大冰雹过程是在华北冷涡背景下,前倾结构的高空槽使高层干冷空气叠加在低层暖湿空气上,导致不稳定层结发展。中尺度对流系统由3个β-中尺度对流云团先后2次合并而成的α-中尺度对流系统,呈近似圆形结构。风雹发生前,天津地区大气层结呈现出强的对流性不稳定;700 hPa与近地面之间的风速差达到20 m/s,0~3 km垂直风切变明显增大;当上述有利的热力和动力条件形成后,在地面辐合线和干冷空气侵入的触发机制下,就造成了本次大冰雹过程。同时,由多单体合并而成的超级单体风暴,在其发展成熟阶段,多普勒雷达图上呈现出弓型回波、低层弱回波区和中高层悬垂回波区及三体散射结构;塘沽地区降雹前,垂直液态水含量出现一次明显的跃增。
  • 图  1  2008年6月25日天津14:00—17:00冰雹、大风 (不低于17 m/s) 与短时强降水区

    (单位:mm,1 h降水量不低于20 mm)

    Fig. 1  The area of hail, strong wind (no less than 17 m/s), short-term heavy rainfall (no less than 20 mm in an hour) during 14:00—17:00 on 25 June 2008

    图  2  2008年6月25日14:00 500 hPa高度场 (实线,单位:gpm)、温度场 (虚线,单位:K)、700 hPa风场 (矢量,单位:m/s)(粗实线表示500 hPa槽线;粗虚线表示700 hPa切变线)(a) 和200 hPa风速 (实线,不低于35 m/s)、散度场 (阴影,不大于-25×10-6s-1)(b)

    Fig. 2  The geopotential height (solid line, unit:gpm), temperature (dashed line, unit:K) of 500 hPa, wind field of 700 hPa (solid thick line denotes the rough of 500 hPa; dashed thick line denotes the shear of 700 hPa)(vector, unit:m/s)(a), wind speed (solid line, no less than 35 m/s), divergence (shaded area, less than-25×10-6s-1) of 200 hPa (b) at 14:00 25 June 2008

    图  3  2008年6月25日13:00—18:00的TBB分布

    Fig. 3  The blackbody brightness temperature during 13:00—18:00 on 25 June 2008

    图  4  2008年6月25日天津塘沽多普勒天气雷达风暴单体反射率因子 (双箭头指示同一位置)

    (a)15:42, 2.4°仰角,(b)15:42, 4.3°仰角,(c)15:42, 9.9°仰角,(d)15:42, 14.6°仰角,(e)15:24, 1.5°仰角,(f)15:42, 沿图 4aAB的反射率因子垂直剖面

    Fig. 4  Reflectivity images of Tianjin Tanggu Doppler weather radar on 25 June 2008(the double-arrow in the figure indicates the same location)

    (a)15:42, 2.4°, (b)15:42, 4.3°, (c)15:42, 9.9°, (d)15:42, 14.6°, (e)15:24, 1.5°, (f)15:42, vertical cross-section of reflectivity along segment AB in Fig. 4a

    图  5  2008年6月25日天津塘沽多普勒天气雷达径向速度图 (圆圈为中气旋所在区域)

    (a)14:00,3.4°仰角,(b)14:42, 3.4°仰角,(c)1542,3.4°仰角,(d)15:42,6.0°仰角,(e)15:42,9.9°仰角,(f)15:42,14.6°仰角

    Fig. 5  Racial velocity images of Tianjin Tanggu Doppler weather radar on 25 June 2008(the circle indicates the position of mesocyclone)

    (a)14:00, 3.4°, (b)14:42, 3.4°, (c)15:42, 3.4°, (d)15:42, 6.0°, (e)15:42, 9.9°, (f)15:42, 14.6°

    图  6  2008年6月25日02:00(a)、08:00(b)、14:00(c) 的CAPE (阴影) 和CIN分布 (等值线,单位:J/kg)

    Fig. 6  CAPE (shaded area) and CIN (isoline) at 02:00(a), 08:00(b), 14:00(c) on 25 June 2008

    图  7  2008年6月25日02:00—20:00塘沽 (39°N,117°E) 的假相当位温 (θse) 廓线 (单位:℃)

    Fig. 7  The pseudo-equivalent temperature profile along Tanggu (39°N, 117°E) during 02:00—20:00 on 25 June 2008(unit:℃)

    图  8  2008年6月25日08:00 850 hPa水汽通量 (等值线,不低于6 g·cm-1·hPa-1·s-1)(a) 和地面相对湿度 (单位:%;粗虚线表示干线)(b)

    Fig. 8  850 hPa water flux (isolines, no less than 6 g·cm-1·hPa-1·s-1)(a) and surface relative humidity (unit:%)(solid dashed line denote drying line)(b) at 08:00 25 June 2008

    图  9  2008年6月25日14:30—16:00垂直液态含水量最大值演变图

    Fig. 9  The evolution of the maximum VIL during 14:30—16:00 on 25 June 2008

    图  10  2008年6月02:00, 08:00, 14:00, 20:00垂直风切变 (0~3 km) 分布

    (单位:m·s-1·km-1)

    Fig. 10  Vertical shear (0—3 km) at 02:00, 08:00, 14:00, 20:00 on 25 June 2008

    (unit: m·s-1·km-1)

    图  11  2008年6月25日FY-2C 14:00和15:00的水汽云图

    Fig. 11  Vapor images of FY-2C satellite during 14:00 and 15:00 on 25 June 2008

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出版历程
  • 收稿日期:  2011-03-10
  • 修回日期:  2011-08-05
  • 刊出日期:  2011-10-31

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