常用对流参数应用..ppt

对流发生发展的基本条件: 水汽条件 不稳定条件 抬升条件 有组织强对流发生发展的关键条件：4.垂直风切变 对流有效位能（CAPE）(covective available potential energy) 下沉对流有效位能（DCAPE）引自 刘玉玲、刘建文等 对流抑制能量（CIN） 把气块抬升到LFC位置通常必须对气块作功，而功的大小与从气块起始位置到LFC间的状态曲线与层结曲线所围成的面积成正比，这块面积被称为负面积(NA)，即对流抑制能量(CIN) 。 不同对流天气的阀值可能不同 冰雹与短时暴雨 冰雹需要考虑0℃, -10℃,-20 ℃层的高度 0℃层高度一般在600毫巴左右(否则,下落过程会融化) 短时暴雨是否发生与0℃层高度无关 冰雹对流需要足够的高度 ---回波高度一般可达12~14km (-20 ℃层的高度以上) 是否发生暴雨与对流高度无关，相反，对流质心越低，降水效率越高 ---冰雹需要足够大的垂直运动(可达101m/s) (3) 冰雹发生的环境一般比短时暴雨更不稳定，但是对水汽条件比短时暴雨要求较低 强对流可以发生在弱的垂直风切变结合强位势不稳定或相反的环境中，这表明在强对流过程中，垂直风切变和大气不稳定度存在着某种平衡关系，粗里查森数正是很好地反映这种平衡关系的参数。大量的观测研究表明,出现雷暴大风冰雹的样本, BRN 大多较小，在强位势不稳定的条件下，可以将BRN作为雷暴大风、冰雹的一个预报指标。 风暴强度指数 SSI Turcotte 与Vigeux采用浮力能～风切变图区分强雷暴与非强雷暴， 进而得到了风暴强度指数， 它表达了浮力能和垂直风切变之间的线性关系。其表达式为： SSI = 100〔2 + 0.27 ln（SHR）+ 2.011×10-4×CAPE〕 式中SHR为0～H 间的密度加权平均垂直风切变（ H 为离地高度），由公式可看出，当大气中热力不稳定条件越强，上下层间垂直风切变越大时，SSI 越大， 产生强风暴天气的可能性以及风暴强度就越大。 最常用参数 水汽?PW、θse 不稳定度?CAPE、KI、BLI 垂直风切变?SHR 抬升条件?系统、地面或低层风分析 单位：无量钢 美国：龙卷和强雷暴个例分析：发生龙卷时其临界指数为400， 强雷暴（伴有25m/s以上大风，或直径1.9cm以上的冰雹）发生时 临界值为300 强天气威胁指数（SWEAT）: 根据328次龙卷风资料和日程预报经验得出的一个预报指数，表达式为： 锋生函数 设两起团过渡区附近 的水平梯度为 ，则 的水平梯度大小（绝对值）的个别变化公式为： 在上式中，F称为锋生函数。当F0时，有锋生作用；当F0时，有锋消作用。 新雷暴预报指数swiss00（ swiss12 ）：用于确定是否由雷暴发生的指数 当swiss005.1时预报由雷暴，否则预报无雷暴 当swiss120.6时预报由雷暴，否则预报无雷暴 风暴相对螺旋度（SRH） 定义：风暴相对风矢量和涡度的点乘； 忽略垂直速度，只考虑水平速度后的常用简化SRH为 其中?为水平涡度矢量， 即-(?v/?z)i+(?u/?z)j 单位：m2·s-2 ，当螺旋度大于150时，发生强对流的可能性极大。 物理意义：表示低空3公里内入流气流和垂直风切变的强度 参数小结 水汽：PW、q、Td、RH 稳定度：CAPE、DCAPE、CIN、K、SI、LI… 垂直风切变：wind shear 抬升条件：？（大尺度强迫、中尺度边界） 对流参数的来源、物理意义、性质特点和使用方法 二、法国CNP和美国SPC对流参数诊断和应用简介 16.2 55.6 6.8 1.7 十二月 15.4 55.8 10.1 3.8 十一月 13.9 55.5 16.0 7.7 十月 12.0 53.8 20.8 10.6 九月 11.6 51.6 23.8 12.7 八月 11.4 53.6 24.0 12.9 七月 12.5 57.8 21.5 11.2 六月 15.4 63.3 18.2 8.3 五月 14.7 46.5 14.4 5.0 四月 16.1 53.5 10.8 2.9 三月 13.9 46.1 7.6 1.3 二月 17.0 54.3 6.0 0.9 一月 日最高 日最低 平均降水日数 平均降水总量(mm) 平均温度oC 月份 法国巴黎气候信息 4.3 35.6 9.9 -1.9 十二月 4.3 50.3