文档介绍:第十五章 雷暴及其强对流天气
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强对流天气常以短时强风、强风切变、强降水、雷雨大风、龙卷风、冰雹和飑线等形式出现,它发生在对流云系或单体对流云块中,影响范围小,一般小
早在20世纪40年代,人们就已概括出雷暴云单体的生命史模式(即对流云的发展模式),它经历发展、成熟、消散三个阶段(见云动力学)。雷暴伴随的天气现象主要发生在成熟阶段,这时,不仅出现闪电、雷鸣、阵风、阵雨,而且地面的气压、温度、湿度等气象要素的变化也比较剧烈。在成熟阶段,由于下沉气流内的雨滴蒸发而冷却,在单体下方地面附近形成了浅薄的冷空气堆,它的密度大、气压高,称雷暴高压,风从高压中心向外吹,风向同等压线近于垂直。因此在这冷性高压的前沿有一条温度、气压和风速的不连续线,在高压的后部,则有雷暴低压,也称尾流低压。雷暴高压随气流前进时,它的前部能迫使周围的暖湿空气抬升,生成新的单体,因此雷暴云单体的水平尺度虽只有几公里,生命史大约只有30分钟,但是这种新陈代谢过程,可使雷暴延续几小时。
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强雷暴
强雷暴又称强风暴,当出现严重降雹时也称雹暴。其形成条件为:①对流层的中、下部出现逆温层,它把低空潮湿空气和对流层的中、上部较干燥的空气分隔开,形成位势不稳定条件,积蓄了大量能量。②有较强的风的铅直切变。③云体中部有干冷空气供应,以维持云中的强下沉气流。④有能够破坏逆温层以使大量位势不稳定能量释放的触发机制。强风暴主要可分为超级单体风暴和多单体风暴两大类型: ① 超级单体风暴:为单一的强大环流系统,它在成熟阶段形成了有组织的持续的上升气流和下沉气流。它的上升气流来自低空暖湿空气,从风暴云柱右前下方流入,然后向风暴后方倾斜上升,按逆时针方向旋进,到高空后,一部分穿过大气对流层顶,伸展到平流层的下部,大部分则在强切变影响下扭转方向,顺着高空风向流动,从云柱前上方流出,形成云砧。这支倾斜上升的气流,称为斜升气流。其上升速度一般为10~30米/秒。风暴后部为一支自中层流入的干冷下沉气流,它插入上升气流下面,在低层从风暴后部流出。超级单体风暴的云柱有不对称的外形和天气分布,云顶为一光滑的圆顶。在雷达观测中常观测到的弱回波穹窿区和钩(指)状回波,是可能产生龙卷的区域(图1一个强烈的超级单体风暴铅直剖面示意图)。超级单体风暴是非常强烈的风暴,不常出现。 ② 多单体风暴:它由许多处于不同发展阶段的单体所组成,这些单体不像一般雷暴中许多单体那样随机发生,相互干扰,而是呈有组织的排列。它们不断地在风暴复合体的右侧发生,在左侧消亡,使风暴整体偏向环境风的右侧移动。多单体风暴中各不同阶段
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普通雷暴单体的生命史1
:大约30分钟,云外气流辐合进入云体。
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普通雷暴单体的生命史2
:持续大约几分钟到十几分钟,云外有气流向云内辐合,同时云内有气流向外辐散。有最剧烈的雷电现象和狂风暴雨。
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普通雷暴单体的生命史3
:辐合气流全部被切断,云内大量气流向外辐散。
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雷暴分类
按对流冲击力的不同可以把雷暴分为三类:
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,其又可分为锋面雷暴、冷涡雷暴、空中槽切变线雷暴、台风倒槽雷暴和副热带高压西部雷暴。
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雷暴过境气象要素变化
过境前 过境时 过境后
: 气温高湿度大 气温骤降 恢复正常
: 下降 涌升 恢复正常
: 地面风弱 风速骤增风向突变 恢复正常
: 微弱降水 狂风暴雨雷电冰雹 雨过天晴
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雷暴母云的移动
雷暴主要以两种方式移动:
:雷暴大致随500百帕气流方向移动。
:雷暴以此消彼生的方式向前移动。
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与雷暴相关的天气现象
飑线:飑线是由许多雷暴单体排列成带状的狭窄云带,宽度约20-50公里,长度为几十至几百公里,维持时间为4-18小时。飑线过境处风向急转,风速剧增,气压陡升,气温骤降,常伴有雷暴、暴雨、大风、冰雹和龙卷等剧烈天气