Page 205 - 《高原气象》2021年第5期
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高 原 气 象 40 卷
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和高守亭,2008),使计算结果更接近实际大气的 é L q s q k ù
θ = θ exp ê ú (1)
∗
非均匀饱和状态,具体公式如下: ê ( ) ú û
ë
C P T q s
*
广义位温θ 表达式: 将公式(1)带入锋生函数表式:
( )
é
d 1 é ∂θ d ∂θ ∗ ∂θ d ∂θ ù 1 ∗ ê( ) 2 ∂u ( ) 2 ∂v ∂θ ∂θ ∗ ( ∂v ∂u ú ) ù
∂θ
∂θ
∗
∗
∗
∗
∗
∗
F = | ∇θ | = ê ê + ( ) ú ú = - ê + + + ú
∗
dt | ∇θ ∗ | ë ∂x dt ∂x ∂y dt ∂y û | ∇θ | ë ∂x ∂x ∂y ∂y ∂x ∂y ∂x ∂y û
)
1 ∗ ( ∂θ ∂ω ∂θ ∂ω ∂θ ∗ 1 é∂θ ∂ ( ) ∂θ ∂ ( ) ù
dθ
dθ
∗
∗
∗
∗
∗
∗
- + + ê ê + ú ú (2)
| ∇θ | ∂x ∂x ∂y ∂y ∂p | ∇θ ∗ | ë ∂x ∂x dt ∂y ∂y dt û
*
式中:θ 代表广义位温;u代表纬向风;v代表径向 8 月)雷暴发生的次数达到最高,共发生 223 次,占
总次数的 78. 8%,平均每月发生高达 12. 39 次,其
风;ω代表P坐标下的垂直速度。当F>0时,有锋
中 7-8 月份雷暴发生的次数普遍超过各年全年发
生作用;F<0时,有锋消作用。
2. 2. 2 温度平流 生总次数的一半以上。秋季之后雷暴发生次数明
显减少,秋季(9-11 月)雷暴共发生 11 次,占总次
温度平流(Temperature Advection)是指冷暖空
数的 3. 9%;冬季(12 月至次年 2 月)基本无雷暴发
气水平运动引起的部分地区温度降低或升高的现
生,6 年里共发生 1 次,占总次数的 0. 3%,这是因
象,空气由高温区流向低温区称“暖平流”,空气由
低温区流向高温区称“冷平流”(戎辰,2016)。温度 为秋冬季节四川盆地层结稳定,雷暴发生条件
不足。
平流的计算方法可由热成风原理推导得出(李洪
勣,1984),计算公式为: 3. 3 日变化特征
advT = -V•∇T (3) 图 2(c)为 2013-2018 年双流机场雷暴在一天
advT >0 时,表示为暖平流;advT<0 时,表示为冷 各时段内发生的次数统计柱状图,统计的标准是将
平流。 每小时作为一个时段,若某个时段有雷暴过程发生
或有雷暴过程持续,则记该时段发生 1 次。如图 2
3 双流机场雷暴天气时空特征 (c)所示,雷暴在上午发生的次数最少,在午后开始
3. 1 年变化特征 逐渐增加,21:00(北京时,下同)后至次日 06:00 前
根据双流机场的逐小时天气现象资料,将每一 是雷暴的高发时段,共计发生 521 次,占总次数的
次雷暴自开始时间至结束时间的整个过程记为 1次 58. 54%,这期间平均发生雷暴每小时超过 40 次。
(除 3. 3 章节外均是按此标准统计)。2013-2018 年 综合看来,雷暴在一天之内的时间分布呈明显的
双流机场共有 221 天出现雷暴过程[图 2(a)],累计 “夜雷多、日雷少”特征。
发生 283 次,其中伴随降水过程的雷暴发生了 187 3. 4 其他特征
天,累计 218 次,占雷暴发生总次数的 77. 03%;其 通过对双流机场 2013-2018 年每一次雷暴过
余的为干雷暴过程,共有 62天发生,累计 65次,占 程的持续时间进行统计可知,影响双流机场的雷暴
雷暴发生总次数的 22. 97%。从这 6 年的数据看, 天气的最短持续时间仅 10 min,发生于 2015 年 7 月
双流机场平均每年发生雷暴 36. 8 天,发生次数 27日上午;最长持续时间为 14. 9 h,发生于 2013年
47. 2 次/年。其中,2018 年雷暴出现频数最高,有 6月 18日夜晚至 19日凌晨;但绝大多数雷暴的持续
49天出现雷暴过程,共计71次。 时间在 3 h以内。如图 2(d)所示,持续时间在 0~3 h
3. 2 季节变化特征 的雷暴共发生 234 次,占总次数的 82. 7%,其中持
2013-2018 年双流机场的初雷在 2 月、3 月各 续时间在 0. 5~2 h 的雷暴发了 158 次,占总次数的
出现 1 次,4 月出现 4 次;终雷在 8 月出现 2 次,9 月 一半以上。此外,超过 6 h的雷暴共 12次,其中有 5
出现 3 次,10 月出现 1 次。从双流机场 2013-2018 次超过10 h。
年雷暴逐月发生次数折线图[图 2(b)]中可以看出, 又以双流机场为中心,对雷暴过程的开始方位
雷暴的发生次数随季节变化呈显著的单峰型:春季 和结束方位进行统计。由开始方位图 2(e)可知,雷
(3-5 月)雷暴发生次数随时间逐渐增加,6 年里共 暴在偏东、天顶和偏西方向发生的概率较大,分别
发生 48次,占雷暴发生总次数的 17. 0%。夏季(6- 占比 16. 02%,14. 59% 和 14. 23%。由结束方位图 2