2021年7月21日保定清苑龙卷雷达观测和环境条件分析
王福侠1
俞小鼎2
薛学武3
裴宇杰4
杨吕玉慈4
王宗敏4
郭志强5
朱刚4
王玉虹4
1.河北省气象台,河北 石家庄 050021;河北省气象与生态环境重点实验室,河北 石家庄 0500212.中国气象局气象干部培训学院,北京 1000813.河北省人工影响天气中心,河北 石家庄 0500214.河北省气象台,河北 石家庄 0500215.保定市气象局,河北 保定 071000
摘要：利用石家庄新乐SA型多普勒天气雷达资料、雄安新区安新东白庄X波段相控阵多普勒天气雷达资料、ERA5再分析资料和常规观测资料对2021年7月21日河北省保定市清苑区东闾村龙卷过程进行了详细分析.结果如下:(1)龙卷于15时43分开始,历时22分钟,根据灾情判定此次龙卷为EF2级.造成此次龙卷的影响系统不典型,500 hPa及以下为切变或风速辐合区,700 hPa急流不仅输送了暖湿空气,加强了不稳定,还加大了垂直风切变,有利于强对流的生成和发展.(2)造成龙卷的微型超级单体风暴环境场特征:CAPE达到1 680.3 J/kg,0～3 km垂直风切变较大为17.1 m/s,0～1 km垂直风切变为7.1 m/s,0～6 km垂直风切变较小为7 m/s,湿层相对深厚,抬升凝结高度为316.1 m.(3)SA型多普勒天气雷达和X波段相控阵雷达观测到的1km以上中气旋起止时间、强度、伸展高度和演变趋势基本一致.(4)X波段相控阵雷达径向分辨率很高,同时龙卷距离雷达较近,因而方位角方向分辨率也很高,观测更精细.X波段相控阵雷达在龙卷发生前5分钟到龙卷结束持续观测到1km以下的低层中气旋,对发布龙卷预警有很好的指示意义.X波段相控阵雷达清晰地观测到钩状回波顶点附近低层的辐合流场,辐合高度可达2km以上,证实了沿龙卷路径地面是辐合流场的结论.(5)在龙卷形成前14分钟X波段相控阵雷达观测到超单体风暴后侧下沉气流,后侧下沉气流温度低于环境温度,同时在龙卷形成位置中低层观测到强的辐合上升运动,这些观测特征验证了美国学者关于低层中气旋的形成机理.(6)低层中气旋生成后,X波段相控阵雷达观测到低层辐合迅速加强,达到最强时龙卷形成,验证了美国学者关于低层中气旋形成后还需要低层强辐合以及中层强上升气流的向上垂直拉升,龙卷才能形成的机理.
关键词：龙卷微型超级单体中气旋X波段雷达龙卷形成机理
分类号：P445(天气学)
资助基金：中国气象局创新发展专项(CXFZ2023J012)河北省科技厅重点研发计划(23375401D)
论文发表日期：2023-10-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：16( 664-679 )
英文信息