天山北坡一次强对流风暴Doppler雷达回波演变特征分析

摘要

利用Doppler雷达产品、结合常规观测资料及地面加密自动站资料对2008年7月25日发生在石河子垦区西北部、北部、中部的雷暴、强降水、冰雹和南部的雷暴、暴雨等强对流风暴的回波结构演变特征进行了详细分析。结果表明:(1)石河子垦区“20080725”强对流风暴发生在西伯利亚至巴尔喀什湖冷槽东南象限的对流不稳定层结中，近低层至地面有中尺度辐合切变线。(2)该强风暴的演变可归结为“‘人’形回波—‘Ω’形回波—螺旋状回波”三个阶段。在“人”形回波阶段,该强风暴的发展由一逗点云系回波和一细长条状对流多单体风暴合并发展演变而成；在“Ω”形回波阶段，该强风暴的发展由“人”形回波发展演变而成；与它们相对应的径向速度图上都存在逆风区、速度对和辐合区。在螺旋状回波阶段，该强风暴的发展由“Ω”形回波和处于不同方向发展起来的强对流回波带连接并发展成为一中β尺度的超级单体螺旋状回波，其前部东南侧入流缺口明显、相对应径向速度图上出现中尺度辐合带；强风暴发展鼎盛时期,雨带南端单体逐渐与中间单体合并，演变为一个庞大的螺旋状回波。(3)不同性质的强对流天气，其回波强度、回波顶高、垂直累积液态含水量有所不同。西北部、北部和中部雷暴、冰雹伴短时强降水的强对流风暴呈现出超级单体回波的典型特征，相应径向速度图上出现“逆风区”、速度对和辐合区；沿入流方向穿过最强回波位置的组合反射率因子垂直剖面显现出有界弱回波区BWER的结构、以及有界弱回波区左侧的回波墙，最大回波强度出现在沿着回波墙的一个竖直的狭长区域，其值超过65dBZ，60dBZ回波顶高达5.2km、65dBZ回波顶高3km，垂直累积液态含水量最大达70kg·m-2之间；反射率因子从低层往高层向低层入流一侧倾斜，有界弱回波区从低层往高层也是向低层入流一侧倾斜。而南部的雷暴伴随暴雨的强对流风暴，其回波强度、回波顶高、垂直累积液态含水量均弱于北部冰雹的强对流风暴；但沿入流方向穿过最强回波位置的反射率因子垂直剖面仍显现出有界弱回波区、回波悬垂和有界弱回波区左侧的回波墙结构，其回波强度最大为55dBZ，55dBZ回波顶高为3.5km，对应垂直累积液态含水量最大达50kg·m-2。Doppler雷达产品特征对强对流天气监测预警具有重要的指示意义。