广东龙卷特征及其预警方法初探

发布时间：2020-08-07 00:58

【摘要】：龙卷是大气中最剧烈的强对流天气,发生时可造成重大人员伤亡和财产损失。广东经济发达、人口众多且地处我国南部地区,是强对流天气的多发区,同时也是我国龙卷的主要发生地之一,因此对广东省龙卷开展相关研究具有重要科学和现实意义。本文利用探空数据、天气图等资料对《中国气象灾害年鉴》记载的发生在2004年至2012年间的62次广东龙卷天气进行时空分布和环境特征分析,得到以下结论：(1)广东龙卷多发于4-7月,与华南前汛期时间具有良好的对应关系。高发区域为湛江、佛山、广州。(2)广东龙卷多发生在大气具有一定不稳定度的环境条件下,表现为沙氏指数较小,K指数、对流有效位能和垂直风切变较大。与其他对流性天气相比,广东龙卷发生时抬升凝结高度低且低空垂直风切变大,平均值分别为944hPa和11.1×10-3s-1。(3)广东龙卷有易产生于前汛期和台风外围的特点。西南急流是广东省前汛期龙卷多发的主要原因,低空暖湿的西南急流对于龙卷天气扮演了动力和热力的重要角色,它使大的低层垂直风切变和低的抬升凝结高度两个条件容易得到满足；低空垂直风切变较大是台风外围产生龙卷的主要原因。(4)广东易产生龙卷的天气形势可分为四种类型：台风外围型、冷锋过境型、槽前暖区型和地面辐合线型。具有较高时空分辨率的多普勒天气雷达是对龙卷进行识别及预警的有力手段。本文利用广州多普勒天气雷达数据对发生在广东的龙卷过程进行分析,得到如下结论：(1)广东错误龙卷警报与正确龙卷警报在平均速度差、低层速度差和最大速度差上差异很小,主要的区别在反射率因子上,表现为错误龙卷警报的反射率因子明显小于正确龙卷警报。调整适当的龙卷探测算法中的反射率因子阈值,可降低龙卷探测算法错误警报的概率。本文研究表明当反射率因子阈值取为20时,对于广东地区的龙卷预警可达到最佳效果。(2)龙卷易产生在台风螺旋雨带、雷达弓形回波及钩状回波处。中气旋的增强及下降会增加龙卷发生的可能性,当雷达底层仰角出现龙卷涡旋特征时,说明龙卷已接近接地,应及时发布预警。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P445

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