东北冷涡背景下两类强对流天气的雷达特征对比分析

摘要

在东北冷涡发展的不同阶段，其不同象限会出现不同的强对流天气类型。不断加深对冷涡系统影响下强对流天气形成机制的理解，有助于精准识别不同类型强对流天气。东北冷涡背景下，辽宁2020年8月31日出现一次强降水过程（以下简称“8.31”强降水过程），2021年9月10日出现一次大冰雹过程（以下简称“9.10”大冰雹过程），利用常规观测资料、双偏振雷达数据及ERA5再分析数据，对这两次强对流过程的雷达特征进行了对比分析，重点对比了两类强对流天气风暴的发展演变和微物理结构的异同。结果表明：（1）“8.31”强降水过程出现在冷涡发展阶段东南象限，强降水是由冷涡前部低空暖平流强迫引发；“9.10”大冰雹过程出现在冷涡成熟阶段西南象限，冷涡后偏北气流携带高纬度地区的强干冷空气向南侵入，高空干冷平流是造成层结不稳定增长的主要因子。（2）“8.31”强降水过程中低层暖湿强迫的发展与雷达基本反射率在垂直方向上的发展和差分反射率因子(Z_dr)柱的高度变化相对应，降水的增强过程伴随较显著的低相关系数（CC）梯度区和径向速度大值区等低层入流特征；“9.10”大冰雹过程大冰雹出现前中层径向辐合先加强，随后向下发展，低层的径向辐合加强，配合上升运动（径向速度柱发展），与强垂直风切变等共同作用，使强风暴维持并加强。（3）强降水出现位置与Z_dr柱和中层最大的径向速度区相邻；而大冰雹则出现在中层最大的径向速度区，与Z_dr环、Z_dr柱和CC谷的位置重合，这些关键信息对短时临近预报预警有很好.的指导作用。

关键词

东北冷涡 / 强降水 / 双偏振雷达 / 冰雹 / Z_dr柱

基金资助

国家自然科学基金项目(52239006,41930972,41975001); 中国气象局沈阳大气环境研究所和东北冷涡重点开放实验室联合开放基金课题(2020SYIAE01); 东北区域气象科技协同创新联合基金项目(2024ZD001)