气象学2.doc

2.2对流性天气的预报对流性天气只要指雷暴、飑、冰雹、龙卷等天气。“雷暴”即积雨云中所发生的雷电变作的激烈放电现象。因其一般伴有阵雨，所以常与“雷雨”通称。雷雨是夏季常见的降水形式。通常把只伴有降雨的雷暴称为“一般雷暴”。有的雷暴会伴有暴雨、大风、冰雹、龙卷等严重的灾害性天气现象。一般把伴有这些严重灾害性天气现象之一的雷暴叫做“强雷暴”。一般雷暴和强雷暴都是对流旺盛的积雨云的产物，所以常将它们通称为对流往天气或对流性风暴。对流性天气十分激烈，容易成灾。其影响范围较小，持续时间较短，所以通常是一种局部灾害性天气。但是有时也会发生大范围的强雷暴天气过程，其影响范围可达数十县到数省，持续时间可达一天左右。例如，1962年6月8日，在山东、江苏、安徽等省范围内有二、三十个县下了大冰雹。又如1974年6月17日在北起山东半岛，经山东、江苏、安徽等省，南至浙北、赣北及鄂东等广大地区上，自北向南先后发生了812级大风或冰雹等严重天气。国外也有类似情况。如1974年4月3月晚至4日有一百多个龙卷袭击了美国的12个州及加拿大部分地区。这些大范围的强雷暴会造成大范围的严重灾害。对流性天气不仅对国民经济各部门影响很大，而且对军事活动的影响也很大。例如，由于积雨云中有强烈的扰动、结冰和放电现象，对飞行的安全威胁很大。因此即使是一般的雷雨天气也会对其造成危险。所以做好对流性天气的预报，预防对流性天气的突然袭击，对于防灾、抗灾、保障国民经济和国防建设都有十分重要的意义。鉴于对流性天气一般具有范围小，发展快的特点，所以在预报工作中，除了应用天气图方法外，最好还要配合中尺度天气分析及雷达、卫星探测等方法。下面介绍对流性天气的基本知识及预报方法。一、雷暴云的结构及雷暴天气的成因产生雷暴的积雨云叫做雷暴云。一个雷暴云叫做一个雷暴单体，其水平尺度约十几公里。多个雷暴单体成群成带地聚集在一起叫做雷暴群或雷暴带。它们的水平尺度有时可达数百公里。每个雷暴单体的生命史大致可分为发展、成熟和消散三个阶段。每个阶段约持续十几分钟至半小时左右。在不同的阶段中雷暴云的结构有不同的特征。发展阶段即积云阶段，其主要特征是上升气流贯穿于整个云体。成熟阶段的特征是开始产生降水，并且由于降水的拖曳作用而产生了下沉气流。但在下沉气流的上方，上升气流仍贯穿云体。云中上升气流通度的垂直分布呈抛物线状，即为上、下层小，中层最大。消散阶段的特征是下沉气流占据了会作的主要部分。雷暴群可由好几个同时处于不同阶段的雷暴单体所组成。多单体的雷暴群的结构往往会随着每个单体的新陈代谢而发生变化。单体的生命期约为半小时至1小时。但多单体的雷暴群作为整体可存在几小时。二、一般雷暴天气的成因发生雷暴时，通常出现雷电、降雨、阵风等天气现象以及压、温、湿等气象要素的变化。这些现象主要发生在雷暴云的成熟阶段；下面分别讨论它们的成因。（一）雷电雷电是由积雨云中“温差起电”以及其它起电作用所造成的。一般当云顶发展到-20摄氏度等温线高度以上时。就会出现闪电和雷鸣。第一次闻雷表明云顶已达-20摄氏度等温线高度附近。随着云顶增高，闪电、雷鸣便愈益频繁。一般来说，云中放电强度及频程度与雷暴云的高度、强度有关。因此，雷电现象可用以判断雷暴强度。（二）降雨在雷暴云中上升气流最强区附近，一般有水滴累积区，当累积量超过上升气流承托能力时，便开始降雨。由于累积区中的水倾盆而下，因而造成阵雨或暴雨。阵雨持续时间为几分钟到一小时不等，视雷暴云的强弱及含水量多少而定。雷暴群和雷暴带形成的降水区也呈片状或带状。由于雷暴群（带）中，每个单体强弱不一，所以降水量分布很不均匀。而且因雷暴云常常跳跃式地传播，因此降水量也有跳跃（间隔）式分布的情况。（三）阵风在积云阶段，地面风一般很弱。低空有向云区的辐合，促使上升气流发展。到了雷暴云的成熟阶段，云中产生的下沉气流冲到地面附近时，向四周散开，因而造成阵风。一般来说，阵风发生前，风力较弱，风向不定，但多偏南风。阵风发生时，风向常呈气旋式旋 转，然后又呈反气旋式旋转。移动缓慢的雷暴。云下的流出气流几乎是径向（即向四面八 方铺开）的。然而多数情况下，在雷暴移向的下风方的风速要大于上风方。（四）压、温、湿的变化由于下沉气流中水滴的蒸发使下沉气流几乎保持饱和状态。所以下沉空气由上层至下层是按湿绝热增温的。上层冷空气虽然在下沉过 程中会变暖些，但升温率小，到地面时，仍比四周地面空气要冷。因此在雷暴云下形成一个近乎饱和 的冷空气团，因其密度较大所以气压较高，这个高压叫“雷暴高压”。当雷暴云向前移动时，云下的雷暴高压也随之向前移动，当它移过测站时，就使该站发生气温下降、气压涌升、相对湿度上升、露点或绝对湿度下降等气象要素的显著变化。其变化幅度取决于雷暴云的强度和测站相对于雷暴云的位置，雷暴中心经过地区变化明显，边缘地区则变化较小。对流性天气的预报方法一、对流性天气预报目前气象台站进行对流性天气预报时，主要应用当地的天气气候资料、天气图（包括区域天气图），TLnP图，单站高空测风分析图，综合图表，单站预报图表和群众经验，雷达和卫星资料等等。根据对流性天气预报的物理基础，具体进行对流性天气预报时，大致上要遵照以下几个步骤。1根据天气气候资料，找出各种主要的对流性天气的季节、地理分布等天气气候规律（划定雷暴季节，雹季开始、结束时段和容易出现冰雹的地区等）。2在雷雨、冰雹季节开始之前，根据经验和历史资料，做出冰雹或雷暴的长中期天气预报。3短期预报应与中、长期预报配合。首先利用天气图分析天气形势，看何处已有（或预报可能有）雷雨、冰雹或其它强对流往天气形成。应在总结本地过过去历次冰雹或雷雨等对流性天气出现时的天气形势的基础上进行，最好能找出一些客观的预报指标，以鉴别一般降水与雷暴，以及雷暴与冰雹和其它对流性天气的分界。4. 分析本地区的大气稳定度和水汽条件,看它是否已达到或预报它是否可能达到形成雷雨或冰雹的程度。可以利用一些稳定度指标来确定对流性天气的强度，是否已达到雷雨、冰雹或其它天气现象的标准。这一步也应在总结本地区过去历次雷暴和冰雹的稳定度的基础上进行，并应找出客观的预报指标。5根据天气图查算稳定度指标和其它表征气团特性的参数，找出最不稳定的地区。同时根据各种天气系统综合影响来大致划定对流性天气的出现范围。6根据本地区预报经验、单站探空、测风和地面资料，以及单站预报工具如点聚图、曲线图、相关图表等）与天