Page 128 - 《高原气象》2025年第3期
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高 原 气 象 44 卷
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出多条线状对流系统, 850 hPa 以上有多个沿切变 高值区和高湿区, 分别对应图 8(a)中的两个上升运
线的细长的垂直上升运动区, 水汽通量辐合区主要 动区, 700 hPa 以上的大气出现对流不稳定。19:00
集中在沿切边线的垂直上升运动区[图 10(a), [图 12(b)], 随着对流系统的发展, 沿 36°N 剖面的
(b)]。随着台风的北上和对流系统的东移发展, 118. 5°E -119°E 上空假相当位温显著增强, 假相当
850 hPa 的上升运动区也逐渐东移, 在风场辐合线 位温高值区大气相对湿度均增加到 90% 以上, 假相
附近形成一条细长的带状上升运动区[图 10(c)~ 当位温高值区上部大气的假相当位温梯度进一步
(f)], 与雷达回波演变特征相一致。整个对流发展 增强, 表明在对流发展的上升运动区大气出现明显
演变过程中, 水汽通量辐合区一直集中在沿风场切 的对流不稳定。至 15 日凌晨[图 12(c)~(d)], 在对
边线的垂直上升运动区(图10中绿色阴影区)。 流系统东移发展过程中, 上升运动区始终对应着假
5. 4 对流触发形成过程分析 相当位温高值中心, 其上部大气存在假相当位温随
为进一步分析对流系统触发过程, 对对流初生 高度递减的梯度区, 并伴有近地层风的切变和辐
和发展过程中的局地风场作了进一步分析。由图 合, 大气的对流不稳定区与上升运动区相一致, 表
11 可以发现, 在鲁中对流发生前, 鲁中南部 950 明近地层风场辐合触发了不稳定大气, 在大气上升
hPa到地面为一致的偏南风[图11(a)], 鲁东南和半 过程中, 大气对流不稳定进一步增强, 为线状 MCS
岛地区为东南风气流, 无局地辐合发生。随着台风 的进一步发展提供了有利条件。15 日 00:00 之后
的移动和风场的变化, 14 日 11:00 前后在鲁中南部 [图12(e)~(f)], 高空的假相当位温梯度消失, 对流
950 hPa 率先出现台风中心东南侧的西南风和偏南 不稳定主要位于 700 hPa 以下的近地层, 对流逐渐
风气流辐合, 以及局地的偏南风和东南风气流辐合 减弱。
[图 11(b)], 风场辐合动力抬升引起局地上升运动 6 结论
[图 11(b)中红色等值线], 此为对流初生。此后,
随着台风的移动和风场的变化, 台风中心东南侧的 2018 年第 14 号台风“摩羯”影响山东期间, 在
西南风与其东侧的偏南风气流、 偏南风与东南风气 台风东南侧鲁中以东地区出现了台风外围螺旋雨
流之间不断形成多个局地风的辐合, 触发出多个局 带, 造成鲁东南地区多地出现短时强降水。本文利
地对流单体[图 11(c)~(f)], 对流单体逐渐合并发 用山东省雷达组合反射率资料、 逐小时降水量、 地
展 , 形 成 沿 风 场 辐 合 线 的 线 状 MCS[图 11(g) 面、 探空、 飞机报等资料, 通过资料分析与数值试
~(h)]。 验相结合, 对台风“摩羯”北上影响山东期间台风外
线状 MCS形成后, 随环境风场向北移动, 后部 围螺旋雨带的特征及成因进行了研究, 可以得出以
不断有新对流单体形成并合并到线状 MCS 中。西 下结论:
侧处于西南风气流中的线状 MCS 形成后, 边向北 (1) 台风“摩羯”影响山东的外围螺旋雨带是
发展边东移, 不断合并到东侧的线状 MCS中, 线状 由多条线状对流系统合并发展而成, 表现出较明显
MCS 通过多次合并发展, 最后形成较强的螺旋雨 的前导层状(LS)降水线状 MCS 的特征, 即线状
带, 沿线状MCS多地产生局地强降水。 MCS由多个对流单体组成, 对流为后向发展, 南部
5. 5 大气热力场分析 不断有新生单体合并到线状对流中。另外, 存在多
为分析对流系统发生过程中的大气热力场特 次较强线状 MCS 由侧面(西侧)并入线状 MCS 的过
征, 对山东上空大气的假相当位温演变特征进行了 程, 导致线状 MCS 不断发展加强。发展成熟期线
分析(图 12)。从图 12 中可以发现, 台风“摩羯”影 状强回波前部出现宽厚的层状降水回波, 对流发展
响山东期间, 700 hPa 以下中低层大气假相当位温 高度在 10 km 以上, 在强对流线和次强层状回波区
随高度降低、 相对湿度较高, 大气存在明显的对流 之间有一条弱的回波过渡带。强降水主要出现在
不稳定。自 14 日 13:00 起, 随着边界层局地风场辐 线状对流系统成熟阶段。
合触发的大气垂直运动, 118°E上空约 700 hPa附近 (2) 对流发生过程中, 上升气流明显强于下沉
出现假相当位温高值中心, 中心最大值达 360 K, 气流。在成熟阶段, 线状 MCS 的前部低层出现干
假相当位温高值区同时为高湿区, 高层大气出现明 冷下沉气流, 导致线状 MCS 逐步减弱消亡。强降
显的对流不稳定。15:00[图 12(a)], 沿 36°N 的纬 水水汽主要来自 850 hPa 以下的近地层大气, 水汽
向剖面在 118°E -118. 5°E 上空有两个假相当位温 通量辐合主要集中在风场辐合线附近。