Page 97 - 《高原气象》2021年第5期
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高     原      气     象                                 40 卷
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             尺度对流天气特征分析（0~6 h，临近预警）两方面                          形势下造成短时强降水的中小尺度雷达回波共性
             着手。对流天气环境场条件分析主要针对深厚对                              特征研究较少。
             流发生必须满足的对流不稳定、水汽和抬升 3 个条                               本文在已有研究基础上，首先对甘肃河东地区
             件（Doswell，1987），以“配料法”思路（Doswell et                发生频次较高的 3类区域性短时强降水进行天气尺
             al，1996），开展以识别天气型和对流系统为主的主                         度环流形势特征分析，继而分析 3 类环流形势下造
             观分析和以动力热力物理参数诊断为主的客观分                              成短时强降水的中小尺度雷达回波结构特征和演
             析（张小玲等，2012），形成强对流天气的短期潜势                          变特征，试图建立天气尺度环流分型与其中小尺度
             预报（张涛等，2013；何立富等，2011）。因环流气                        雷达共性特征的衔接。在雷达监测仍是目前短时
             候背景和地域差异，分类分区域的强对流天气尺度                             强降水预报预警最为有效手段的背景下，总结短时
             环境场概念模型和环境参数特征被广泛研究（杨波                             强降水频发的甘肃河东地区不同环流形势下雷达
             等，2016；白晓平等，2016；许爱华等，2014；樊李                      回波共性特征，以期对该地区乃至西北地区东部短
             苗和俞小鼎，2013；郑媛媛等，2011；李向红等，                         时强降水的预报预警提供参考依据。
             2009）。另一方面，对于 0~6 h强对流天气的临近预                       2   环流形势分类依据、资料选取与方
             警而言，使用高分辨率的地面加密观测及天气雷
             达、卫星云图和闪电定位等非常规观测资料，对中                                 法介绍
             尺度对流天气系统特征进行分析识别（蓝渝等，                              2. 1  环流形势分类依据
             2013；郑永光等，2013；俞小鼎等，2012）和基于雷                          灾害性天气的分型有多种方式，一般以大尺度
             达资料分区域分强对流类型的特征统计分析（雷蕾                             环流形势特征或影响系统来分型（陶诗言，1980）。
             等，2020；李彦霖等，2018；黄小玉等，2006），其                      本文使用现有强对流天气分型研究大多采用的基
             有助于实现修正强对流潜势预报，从而完成更加精                             于影响系统的流型识别法（王秀明等，2014），即针
             细化的强对流临近预警。以上的研究成果对短时                              对某一强对流天气现象，按照不同影响系统进行环
             强降水的预报预警具有较好的指导意义。                                 流形势分型。该方法基于长期经验积累同时又有
                  针对甘肃河东地区的短时强降水，已有学者从                          一定的理论基础，总结的流型能够帮助预报员快速
             潜势预报和临近预警两方面进行了不少研究工作。                             识别出强对流可能发生的区域，对大范围强对流天
             黄玉霞等（2017）根据 500 hPa 的主要影响系统不同                     气有较好的预报能力。常见的造成甘肃河东地区
             将该地区短时强降水分为低槽型（高原槽东移型、                             大范围短时强降水的环流形势包括高原槽东移型、
             副高边缘型和倒槽低涡型）、西北气流型、高压边                             副 高 边 缘 型 和 西 北 气 流 型 ，分 别 占 比 34. 7%，
             缘型 3 类环流模型，并从水汽、稳定度及抬升触发                           23. 8% 和 23%（黄玉霞等，2017）。3 种环流形势下
             条件三方面分析总结了相关物理量的阈值指标。                              的短时强降水占比高达 81. 5%，能够代表该地区造
             许东蓓等（2015）按照强对流天气产生的基本动力                           成短时强降水的主要天气形势。
             学原理，根据主要因素的不同，将西北区强对流天                             2. 2  资料来源与方法介绍
             气分为高空冷平流强迫、低层暖平流强迫、斜压锋                                 使用甘肃河东地区的兰州、天水、西峰 3 部 C
             生 3类。张之贤等（2014）研究表明甘肃陇东南地区                         波段雷达资料，3 部雷达的标定是一致的（张之贤
             短时强降水有 75% 的尺度<20 km 且分型 Z-I关系能                    等，2014）。利用 PUP 获取回波顶高（ET），其是在
             较好的反映降水特点。傅朝等（2015）和赵庆云等                           ≥18 dBZ 的反射率因子被探测到时，显示以最高仰
             （2017）对 2013 年 6 月 19-20 日甘肃陇东南罕见的                 角为基础的回波顶高度。考虑雷达所处的海拔、探
             暖区大暴雨进行了形势诊断和雷达特征分析。还                              测能力及探测范围等因素（表 1），在距离雷达水平
             有学者对甘肃河东地区一些较强的强对流天气过                              120 km 的范围内筛选短时强降水天气过程。由于
             程进行了个例诊断分析（刘新伟等，2020；王宝鉴                           天水雷达历史数据较为完整，且附近短时强降水发
             等，2016；杨小银等，2013；张之贤等，2013；端木                      生频次较高（图 1，此图及文中涉及的地图是基于国
             礼寅等，2004；付双喜等，2006），总结了强对流发                        家测绘地理信息局标准地图服务网站下载的审图
             生时的雷达特征。上述研究多集中在天气尺度的                              号为 GS（2019）1711 号的中国地图制作，底图无修
             环流形势分型、环境参数总结方面和基于某一特定                             改），因此雷达回波特征分析以天水雷达为主，兰
             的强降水天气过程的雷达特征分析，而对相同环流                             州、庆阳雷达为辅。
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