浮梁雷暴大風雷達回波分類與特征分析

鄭志文，馬中元，陳鮑發，吳 磊

(1.江西省氣象科學研究所，南昌 330046；2.浮梁縣氣象局，景德鎮 333400；3.景德鎮市氣象局，景德鎮 333000)

0 引言

強對流天氣中雷暴大風發生的概率較大，重大天氣過程中大都可見雷暴大風造成的災害。雷暴大風主要發生在帶狀回波帶上，但一些超級單體、弱超級單體和強單體回波也會出現雷暴大風天氣。因此，研究雷暴大風的回波特征是正確識別和判斷是否出現雷暴大風的關鍵點，對開展預報服務具有重要意義。

國內不少學者對雷暴大風、下擊暴流等天氣現象進行了大量研究和分析并得到一定研究成果。例如：雷暴大風的主要雷達回波特征有“弓”形回波、陣風鋒和徑向速度大值區，出現其中1個或多個特征均可發布雷暴大風預警；在中低層相對干的環境下多個對流單體的冷下沉形成冷池，強風由對流單體下沉輻散氣流疊加在冷池密度流上造成；反射率因子核心的逐漸降低并伴隨云底以上的速度輻合的多普勒雷達回波特征，可以用來提前數分鐘預警下擊暴流的發生[1-4]。江西省也有很多學者從事雷暴大風的研究，提出江西8種強對流天氣形勢與云型特征、江西3類致災大風天氣活動特征、在颮線前暖區中對流風暴回波特征和江西副高邊緣雷暴大風回波特征等[5-10]。尤其是在江西副熱帶高壓邊緣的天氣形勢背景下，江西易發雷暴大風等強天氣[11-14]。為了更好地監測預警雷暴大風天氣的出現和移動，在江西局地冰雹回波中總結出冰雹回波的分析識別4要素[15]；并在雷達拼圖CR產品上疊加了風暴跟蹤信息STI，用來外推雷暴大風的移動[16]。這些研究成果為浮梁縣雷暴大風的研究和預警預報提供了理論基礎，為開展預報服務提供了分析依據。

文章對浮梁縣12次雷暴大風過程的雷達回波特征進行分析，試圖總結出浮梁縣雷暴大風回波分類與特征，為臨近預報提供分析依據。

1 資料來源

雷暴大風數據來源于江西省浮梁縣國家氣象站和江西省氣象數據檢索平臺；雷達拼圖資料來源于江西WebGIS雷達拼圖平臺。

2 雷暴大風統計和回波系統分類

2012—2021年，浮梁縣共出現≥17.2 m/s雷暴大風天氣12次，最大風速達25.9 m/s(2018-03-04T16：50)。期間，有2次冷空氣大風被剔除。雷暴大風多數發生在午后，這與江西午后受太陽輻射影響地面溫度升高而產生對流性天氣有關。從月份看，浮梁雷暴大風均出現在3—8月，其中4月份3次、5月份3次，是出現雷暴大風最為頻繁的月份；從風向看，多為西風、南風、西北風，風力以8級為主，只有2018-03-04的西南大風達10級。

從雷達拼圖回波形態上分析，雷暴大風基本都是帶狀回波所致。帶狀又分為長帶(較長)和短帶(較短)兩種，其中東北—西南走向的帶狀4次，短帶4次，南北走向的帶狀3次，西北—東南走向的帶狀1次。

3 雷暴大風典型回波特征

在雷達拼圖上，浮梁雷暴大風主要有4種回波形態：1)東北—西南走向回波帶；2)短帶(單體)回波；3)南北走向回波帶；4)其他形態回波帶。

3.1 東北—西南走向回波帶

圖1為造成浮梁雷暴大風的東北—西南走向回波帶。2017-06-10T18：50(圖1a)，從安徽祁門經浮梁中北部有1個東北—西南走向強回波帶，強回波帶邊緣整齊，周邊多為晴空區，僅東部浙江等地有對流回波發展，帶上回波以45～60 dBZ為主，55～60 dBZ強回波均勻分布于強回波帶中。浮梁縣城位于強回波帶的前端。

2018-05-06T15：50(圖1b)，東北—西南走向回波帶經過浮梁中北部，但回波帶較圖1(a)更長，約200～300 km，達到中α尺度的標準，強回波帶后部有較大范圍的層狀云降水回波相伴隨，強回波帶由45 dBZ及以上回波構成，最強55～60 dBZ，后部的層狀云降水回波強度為20～40 dBZ。浮梁縣城位于強回波帶中部的前端。

2018-07-05T23：00(圖1c)，整個江西北部被大范圍絮狀回波覆蓋，其中有45 dBZ以上的強回波單體排列成東北—西南向帶狀，浮梁縣城位于強回波帶前方的強回波單體中，強度達55～60 dBZ。

2019-03-20T19：20(圖1d)，浮梁南部至安徽東南部有多個對流發展，形成東北—西南走向帶狀，其中位于浮梁東南部的回波排列緊密，帶狀結構清晰，回波帶西南端的強回波中心在景德鎮市區，達60～65 dBZ，浮梁縣城位于強回波中心的北部邊緣。

由此可見，東北—西南走向雷達回波帶造成的浮梁大風，強度最強，多在55～60 dBZ，但也有達60 dBZ以上，大風多出現于強回波帶移動前方的邊緣。

圖1 影響浮梁雷暴大風的東北—西南走向雷達回波帶(a)2017-06-10T18：50；(b)2018-05-06T15：50；(c)2018-07-05T23：00；(d)2019-03-20T19：20

3.2 短帶(單體)回波

圖2為影響浮梁雷暴大風的短帶(單體)回波。2017-08-13T17：30(圖2a)，江西北部上空有多個強對流單體回波發展，有的連接在一起形成強回波短帶，強回波中心強度達55～60 dBZ。在浮梁西部有短帶回波形成，浮梁縣城位于短帶回波的東南部邊緣。

2017-08-17T14：50(圖2b)，浮梁大部分為東北—西南向的短帶回波覆蓋，短帶強回波中心以55～60 dBZ為主，有少數60 dBZ以上的回波點，浮梁縣位于強回波短帶中部前沿。

2019-04-09T14：27(圖2c)，在浮梁中部有1個強回波單體，單體呈橢圓形分布，中心回波強度達60～65 dBZ，在回波的東部有前伸回波形成，表明回波已達到弱超級單體的強度。此時浮梁縣城位于回波單體的南部，距回波主體約20～30 km處。

2021-05-15T19：42(圖2d)，浮梁上空有多個回波單體發展，以南部靠景德鎮市區的發展最為旺盛，中心強度達60～65 dBZ，并伴有65 dBZ以上的回波核，表明有小冰雹的存在，此時浮梁縣城位于該強回波的北部邊緣。

圖2 影響浮梁雷暴大風的短帶(單體)雷達回波(a)2017-08-13T17：30；(b)2017-08-17T14：50；(c)2019-04-09T14：27；(d)2021-05-15T19：42

由此可見，大風可由強回波短帶(單體)造成，強回波中心強度有時可達60 dBZ以上，浮梁縣位于強回波短帶移動方向的前沿或強回波邊緣，有時與強回波短帶或單體有一定距離，表明雷暴大風有時是由雷暴單體下沉氣流向前方擴散造成。

3.3 南北走向回波帶

圖3是影響浮梁雷暴大風的南北走向雷達回波帶，也是經典的颮線回波。2016-04-03T10：12(圖3a)，南北走向的颮線回波帶從浮梁西北部伸向景德鎮市西南方，回波帶呈“弓”形分布，帶上強回波強度達55～60 dBZ，浮梁縣城位于回波帶上“弓”形頂點的前方。2018-03-04下午出現了江西省近年來最強的一次颮線回波造成的大范圍大風天氣過程，大部出現10級以上大風，局部達12級以上。16：40(圖3b)，南北走向的強回波帶移入浮梁，回波帶呈“弓”形分布，較圖3(a)更為粗壯，回波帶上強回波中心強度達55～60 dBZ，浮梁縣城位于回波帶的強回波前沿。

圖3 影響浮梁雷暴大風的南北走向雷達回波帶(a)2016-04-03T10：12；(b)2018-03-04T16：40

由此可見，南北走向回波帶是典型的颮線形態，呈“弓”形分布，“弓”形回波中心強度達55～60 dBZ，浮梁縣城位于“弓”形強回波頂點的前方。

3.4 其他形態回波帶

圖4是影響浮梁雷暴大風的其他回波形態，2017-04-08T17：30(圖4a)，強回波團由南向北迅速移動，回波前端由多個強對流單體構成，強對流單體最強回波中心達60～65 dBZ，回波前端邊界清晰，梯度大。浮梁縣位于強回波團的前方10～20 km處。2021-05-10T19：10(圖4b)，景德鎮及其附近有大范圍的絮狀回波，中間有多個強回波單體，整體回波迅速向北移動，景德鎮市區附近強回波單體結合，中心強度達55～60 dBZ，浮梁縣城位于強回波前方5～10 km處。

圖4 影響浮梁雷暴大風的其他形態雷達回波(a)2017-04-08T17：30；(b)2021-05-10T19：10

由此可見，大范圍絮狀回波中的強回波單體也是造成大風的重要回波形態，強回波單體迅速由南向北移動，在55 dBZ以上的強回波前沿5～20 km處產生雷暴大風。

4 結束語

雷暴大風是較為嚴重的強對流天氣，造成的自然災害也十分嚴重。雷暴大風的臨近預報主要靠雷達回波特征分析，只有準確識別出產生雷暴大風的回波特征，才能及時有效地預報。浮梁縣雷暴大風的個例尚少，還需要進一步增加個例，完善雷暴大風的雷達回波分類和回波特征的研究，更好地為雷暴大風天氣的臨近預報提供依據。