Page 237 - 《高原气象》2025年第3期
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第 44 卷  第 3 期                        高     原     气    象                             Vol. 44  No. 3
                 2025 年 6 月                       PLATEAU METEOROLOGY                                June， 2025


               武威， 许东蓓， 2025.  中原地区冷季高架对流不稳定机制及雷达特征分析［J］. 高原气象， 44（3）： 795-809.  WU Wei， XU
               Dongbei， 2025.  Radar Characteristics and Instability Mechanism of Elevated Convection during the Cold Season in Central Plains
              ［J］. Plateau  Meteorology，  44（3）：  795-809.   DOI：  10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2024. 00094. CSTR：  32265. 14. gyqx. CN62-
               1061/P. 2024. 00094.




                               中原地区冷季高架对流不稳定机制

                                                及雷达特征分析



                                                   武 威      1， 2 ， 许东蓓    1

                                         （1. 成都信息工程大学大气科学学院，  四川  成都    610225；
                                               2. 河南省漯河市气象局，  河南  漯河    462300）

                       摘要： 利用常规气象观测资料、 ERA5再分析资料、 闪电定位数据和多普勒天气雷达资料等， 以中原地区
                       代表性省份-河南省为研究区域， 针对其 2010 -2021年冷季（10月至次年 4月）显著高架对流个例进行不
                       稳定机制分类， 并对比分析不同机制下雷达回波特征。结果表明： （1）河南省冷季高架对流按照不稳定
                       机制可分为条件不稳定类、 条件对称不稳定类、 条件不稳定与条件对称不稳定混合类和锋生次级环流触
                       发类 4 种， 其中条件不稳定类占比最多， 条件对称不稳定类和混合类次之， 锋生次级环流触发类较少。
                      （2）冷季高架对流雷达回波以大范围层积混合回波为主， 高架对流单体强度中心值超过 40 dBZ， 强回波
                       中心高度超过 0 ℃等温层， 最大回波顶高在 6~10 km。高仰角上存在环状或带状回波的类零度层亮带。
                      （3）条件不稳定类雷达回波中心最强（55~60 dBZ）， 强回波发展高度和回波顶高最高（8~12 km）， 出现冰
                       雹概率最高； 混合类回波范围广、 中心强度较大（40~55 dBZ）， 对流发展高度与不稳定主导类型有关， 回
                       波顶高达 8~10 km。条件对称不稳定类和锋生环流触发类回波类似， 结构呈条纹状或片状， 中心强度较
                       弱（30~45 dBZ）， 回波纹理均匀， 回波发展高度达 3 km， 最大顶高达 6~8 km， 对流单体沿热成风方向传
                       播， 没有新生单体传播或合并， 能够形成冰相粒子和雷暴， 但出现雹暴概率较低。（4）径向速度场显示上
                       下层风场不连续， 850 hPa 以下近地层维持东北或偏东急流， 700 hPa 以上存在强盛西南急流， 较好反映
                       了暖湿气流沿冷垫爬升的天气学特征； 低层零速度线呈“S”型弯曲和明显的正负速度中心形成典型的
                      “牛眼”结构， 其中以锋生环流类最为显著， 条件对称不稳定类次之。
                       关键词： 中原地区； 冷季； 高架对流； 不稳定机制； 雷达特征
                       文章编号： 1000-0534（2025）03-0795-15   中图分类号： P458   文献标识码： A
                       DOI： 10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2024. 00094
                       CSTR： 32265. 14. gyqx. CN62-1061/P. 2024. 00094


               1  引言                                             构及其演变特征（王秀明等， 2014； 郑永光等， 2015）、

                                                                 对流触发机制（郑媛媛等， 2011； 王彦等， 2011）， 以
                   根据垂直方向上对流触发位置， 可将对流分为
                                                                 及超级单体、 飑线等对流系统维持机制等（吴海英
               地面对流和高架对流两类（俞小鼎和郑永光， 2020）。
                                                                 等， 2017； 盛杰等， 2019； 何娜等， 2023）。与地面对
               地面对流是由地面附近的不稳定气块获得浮力抬升
               而产生（孙继松， 2014； 俞小鼎等， 2020）， 相关研究                  流不同， 高架对流触发机制则位于边界层冷垫之
               成果包括地面对流的环流背景（郑永光等， 2010； 樊                       上， 由逆温层顶的气块绝热上升获得浮力导致对流。
               李苗和俞小鼎， 2013； 田付友等， 2022）、 中尺度结                   Colman（1990a， 1990b）最早提出高架对流的概念，


                  收稿日期： 2024⁃06⁃05； 定稿日期： 2024⁃09⁃23
                  资助项目： 河南省气象局面上项目（KM202242）； 中国气象局航空气象重点开放实验室基金项目（HKQXZ-2024005）
                  作者简介： 武威（1987 -）， 男， 河南漯河人， 高级工程师， 主要从事短期、 短临天气预报. E-mail： ww-0824@163.com
                  通信作者： 许东蓓（1968 -）， 女， 浙江东阳人， 教授， 主要从事天气动力学及灾害性天气形成机制研究. E-mail： xdb@cuit.edu.cn
                  © Editorial Department of Plateau Meteorology （CC BY-NC-ND）
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