雷達(dá)氣象學(xué) 0 ch12 對流性天氣的雷達(dá)回波特征

對流性天氣的雷達(dá)回波特征對流單體的一般特征局地對流系統(tǒng)的雷達(dá)回波特征普通單體雷暴局地強(qiáng)風(fēng)暴（強(qiáng)位勢不穩(wěn)定，強(qiáng)垂直切變）多單體風(fēng)暴超級單體風(fēng)暴對流單體的一般特征對流云降水的生命史，可以分為三個階段：積云階段、成熟階段和消散階段。

對流單體生命史三階段

對流單體的一般特征積云階段（新生）云內(nèi)垂直氣流特征均為暖而有浮力的上升氣流演變特征形成：低層輻合，進(jìn)入云底，水汽凝結(jié)增長：云內(nèi)上升氣流為加速度上升速度：5-10m/s，最大25m/s回波特征初始回波水平尺度小于1km，垂直尺度大于水平尺度，回波頂在-4゜--16゜C高度，回波底在0゜C。強(qiáng)中心在云體中上部，回波不及地。積云階段，最初的回波出現(xiàn)在3至6千米高度上對流單體的一般特征成熟階段垂直氣流特征上升與下沉并存，一旦出現(xiàn)下沉氣流即為成熟演變特征起始標(biāo)志：雨從云中下落上升氣流達(dá)到最大，地面降水，轉(zhuǎn)為下沉氣流冷下沉氣流在地面形成颮鋒（陣風(fēng)鋒）回波特征回波及地，強(qiáng)中心下移到地面

對流單體的一般特征成熟階段，回波頂高達(dá)到最高，降水著地，上升氣流和下沉氣流同時并存。對流單體的一般特征消亡階段垂直氣流特征云內(nèi)均勻下沉氣流演變特征降水在整個云體內(nèi)發(fā)展，下沉氣流擴(kuò)散至云頂，云體逐漸消散回波特征回波垂直高度降低，強(qiáng)中心貼近地面，回波減弱對流單體的一般特征消散階段，上升氣流完全被下沉氣流所代替。對流單體的一般特征對流單體發(fā)展圖示對流單體的一般特征雷暴過境時地面要素的變化

對流單體的一般特征局地對流系統(tǒng)的雷達(dá)回波特征局地對流系統(tǒng)的分類按天氣條件

氣團(tuán)雹暴，地形雹暴，颮線雹暴，冷鋒雹暴按天氣現(xiàn)象

普通雷暴（單體雷暴，雷暴群），強(qiáng)雷暴按結(jié)構(gòu)特征

普通單體風(fēng)暴，多單體風(fēng)暴，超級單體風(fēng)暴定義在生命史中，只有一個孤立單體的風(fēng)暴尺度水平尺度5-10km，生命史小于1h回波特征回波較垂直，對稱，少移，災(zāi)害小普通單體風(fēng)暴普通單體風(fēng)暴普通單體風(fēng)暴普通單體風(fēng)暴定義由一些處于不同發(fā)展階段的對流單體組成的具有統(tǒng)一環(huán)流的強(qiáng)風(fēng)暴系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與演變此起彼伏，新生與消亡并存，風(fēng)暴向最適合新單體生長的方向傳播（不是平移），跳躍式移動，消長式移動特征多單體結(jié)構(gòu)；云下入流，傾斜20゜上升，上升時不與環(huán)境混合；上升氣流在云上形成同一環(huán)流；下沉氣流右后側(cè)卷入，降水地面可達(dá)暴雨冰雹1.5cm；冰雹的增長，路程不長多單體風(fēng)暴多單體風(fēng)暴組織度較高的多單體強(qiáng)風(fēng)暴多單體風(fēng)暴多單體風(fēng)暴的演變多單體風(fēng)暴多單體強(qiáng)風(fēng)暴多單體實例多單體風(fēng)暴多單體PPI強(qiáng)度、速度圖

多單體風(fēng)暴颮線多單體風(fēng)暴颮線多單體風(fēng)暴線狀多單體對流風(fēng)暴（颮線？）多單體風(fēng)暴定義：一種有特殊結(jié)構(gòu)的強(qiáng)雷暴，高度組織化的內(nèi)部環(huán)流尺度和生命史：水平尺度幾十千米，生命史幾小時，天氣現(xiàn)象：強(qiáng)災(zāi)害天氣，冰雹，龍卷（下?lián)舯┝鳎子?，大風(fēng)典型環(huán)境：大氣層結(jié)強(qiáng)烈不穩(wěn)定；云層有強(qiáng)風(fēng)切變；風(fēng)隨高度強(qiáng)烈順轉(zhuǎn)；云下平均風(fēng)強(qiáng)風(fēng)暴的結(jié)構(gòu)：PPI；RHI（懸掛回波，無回波穹窿，回波墻）風(fēng)暴中的氣流：上升，下沉，環(huán)境風(fēng)雹塊的增長：多次托起，雹塊大超級單體風(fēng)暴超級單體風(fēng)暴超級單體風(fēng)暴雷達(dá)回波特征冰雹云的典型回波特征PPI：鉤狀回波；V型缺口RHI：有界弱回波區(qū)（穹窿）；強(qiáng)回波區(qū)伸展高度高（云砧）；尖頂旁瓣假回波（輝斑回波）超級單體風(fēng)暴呈現(xiàn)出一個形似橢圓的單細(xì)胞狀結(jié)構(gòu)，典型的水平尺度為20至30千米長，12至15千米寬；在風(fēng)暴移向的右側(cè)，有一個有界弱回波區(qū)（BWER），在中層BWER呈圓洞形或準(zhǔn)圓形，其水平尺度為5至10千米，在低空有鉤狀回波出現(xiàn)弱回波穹窿后部的強(qiáng)回波柱是強(qiáng)下沉氣流所在處，夾雜著大冰雹的降水就發(fā)生在這里，在弱回波區(qū)與強(qiáng)回波柱之間的大反射率梯度區(qū)稱為回波墻。強(qiáng)雷暴云的氣流結(jié)構(gòu)強(qiáng)雷暴云的地面天氣超級單體演變圖

長沙（上）和常德（下）雷達(dá)徑向速度圖超級單體例子TBSS（即冰雹云的指狀回波）及其成因答：也稱輝斑回波，雷達(dá)探測冰雹云時，由于冰雹強(qiáng)中心和地面多次反射使得電磁波傳播距離變長，產(chǎn)生異?；夭ㄐ盘?，如圖示，回波返回所用的額外時間被雷達(dá)顯示成更遠(yuǎn)處的回波，表現(xiàn)為從冰雹云中沿強(qiáng)回波中心徑向方向延伸出去的尖峰，也稱TBSS(Three-BodyScatteringSpike)。2、說明和解釋冰雹回波的主要特點（10分）。答：冰雹云回波特征：回波強(qiáng)度特別強(qiáng)；回波頂高高；上升氣流特別強(qiáng)。PPI上，1、雷達(dá)與強(qiáng)回波的外延線上有“V”字形缺口，因為衰減；2、在風(fēng)暴的右側(cè)有一個持久的有界弱回波區(qū)，表示風(fēng)暴的強(qiáng)上升氣流，它在底層有時被稱為入流缺口。最強(qiáng)的雷達(dá)回波出現(xiàn)在有界弱回波區(qū)的左側(cè)。在底層，有界弱回波區(qū)的右側(cè)經(jīng)常可看到一個鉤狀的附屬物。3、TBSSor輝斑回波，回波返回所用的額外時間被雷達(dá)顯示成更遠(yuǎn)處的回波。RHI上：1、超級單體風(fēng)暴中的穹窿、回波墻和懸掛回波。2、強(qiáng)回波