最近一段时间国内的强对流天气过程发生的非常频繁,江苏盐城出现了两次微弱的龙卷风,上海也出现了比较明显的漏斗云特征,虽然从形状看没有出现明显的龙卷,但是也是一次非常强的超级单体过程。我们可以通过天气雷达的基本发射率产品分辨对流的强弱。
天气雷达是一个至关重要的预测工具。通过雷达基本反射率图像可以确定降水区域及其强度,这使得预报员和天气菜鸟能够确定哪一块区域可能会发生降水,降雪和冰雹。
通常,雷达图上颜色越亮的区域越可能会发生强对流天气。尤其是图中黄色,橙色,红色区域,更容易发生强雷暴。
根据雷达颜色可以非常容易的确定雷暴的发生。而基本反射率呈现的形状可以对雷暴的严重程度进行分类。下面通过雷达反射率看一下雷暴的分类及典型的回波特征。
雷暴单体描述的是单个的雷暴活动。然而,更准确的来说是那些生命周期中只有一次的雷暴。
大部分雷暴单体都不是强雷暴,但是如果具有足够的条件不稳定能量,还是会产生短暂的强对流天气。这种雷暴称为脉冲雷暴,就像脉搏一样,平稳之后突然跳动一下。
多单体雷暴通常表现为至少2-4个雷暴单体排队,然后一起向同一方向走去。通常是由脉冲雷暴合并所形成的(由于前面的雷暴强度大,还没消亡,后面的雷暴就开始发展起来),是最常见的雷暴类型。
如果仔细观察雷达图像的发展的话,你会发现多单体雷暴中雷暴数是呈指数增长的。这是因为每一个单体都会和周围的单体作用,从而形成新的单体。这一过程重复的非常快,大约 5-15min 重复一次。
当雷暴发展成一条线时,多单体雷暴就发展成了飑线。飑线的长度通常会延伸上百公里。比如,2014年9月28日发生在江苏省的一次降雹过程就是飑线。在雷达图上,飑线表现为一条连续的线,就像一条三八线,将两边分隔开来。
有时候从雷达回波可以看到飑线呈现出会向外弯曲的回波形状,就像是弓箭手的弓。当雷暴线出现这种形状的回波时,就称为弓状回波。
弓状回波是由于雷暴下沉气流所带来的冷空气冲击导致。当下沉气流到达地面时,就会水平向外辐散。这就是为什么弓状回波总是和破坏性直线风相关,特别是在其中心或是弓状的“顶峰”。在弓状回波的末端会更容易发生龙卷,因为在这里空气会出现气旋式旋转。
弓状回波的前沿可能会出现下击暴流或微下击暴流。如果弓状型飑线特别强并且生命周期特别长,那么可能会以超过 93km/h的速度移动,并且可能会蔓延超过400km,这就是强对流风暴。
当追风者在雷达图上看到这种形状的回波(图中白色箭头所指)时,那他此行无憾了。因为钩状回波象征着超级单体的发生,而超级单体通常和龙卷的发生又息息相关,而且龙卷通常就发生在钩状区域。2016年6月23日发生在江苏省盐城市的EF4级龙卷就是一次超级单体过程,而且从雷达回波中可以明显的看出钩状回波的特征。在雷达上呈现出一个右旋的钩状延伸,而且通常位于超级单体的右后侧。虽然大多数情况下,通过雷达基本反射率图像无法区分超级单体和其他类型单体,但是只要出现钩状回波,那么这就是一个超级单体。
钩状的形成通常是因为超级单体中风的剧烈旋转导致。即在此区域不同高度风出现强切变,从而导致风发生了旋转。因为超级单体的强旋转性,通常超级单体也被称为旋转性雷暴。
由于冰雹尺寸大,并且又是固体,因此会对雷达的电磁波产生更强的反射。在回波上就会呈现出非常高的值,通常在 60 dBZ以上。在红色,粉色,紫色和中心的白色区域通常表征出现了降雹。
通常,雷暴中会延伸出一条反射率线,这就是雷达的TBSS(三体散射现象),意味着出现了大冰雹。