《雷达气象学》课件：6对流风暴云及降水回波特征

1、对流风暴云及降水回波特征对流云阵性降水包括阵雨、雷雨、冰雹、暴雨等。一般出现在快速移行锋面上、冷锋前暖区、气团内部、副高边缘、台风外围等；持续时间在十几到几十分钟，平均约2030min（与单体的尺度大小有关）；PPIPPI回波特征回波特征: : 对流云降水回波呈块状、尺度小,仅几公里-几十公里,内部结构密实,边缘清晰。1、回波呈柱状(发展的阶段不同,柱状的高度不同),底部及地，云顶高度较高，一般6-7km，最高可达20km，随季节差异大。2、在高显上出现异常的高，是虚假的旁瓣回波，出现此回波说明会有冰雹云、甚至是大冰雹。 对流风暴云降水回波特征对流风暴云降水回波特征单体对流云内部只有一个强中心

2、,而多单体组成的对流云降水,往往具有不规则的外形和多个强度中心,强度也不一定相同；RHIRHI回波特征：回波特征：对流风暴云生命史的各阶段垂直剖面图对流风暴云生命史的各阶段垂直剖面图对流云风暴云降水生命史的回波特征：对流云风暴云降水生命史的回波特征：1 1、积云阶段、积云阶段 PPI：抬高天线仰角才能观测到对流云回波,尺度很小,但边缘较清晰；RHI：回波位于中空,底部不及地,呈米粒状或倒梨状；2 2、发展阶段、发展阶段 PPI：回波呈块状,内部结构密实,边缘较清晰,回波尺度和强度迅速增大； RHI：回波呈柱状,底部及地,高度不断升高,且在接收机上进行衰减后回波顶高度降落很少3 3、成熟阶段、成

3、熟阶段 PPI：回波体大,内部结构密实,边缘清晰,局部有些发毛,回波强度很大； RHI：回波高耸,加衰减后顶高降落很少,强回波区的高度也很高；4 4、消散阶段、消散阶段 PPI：初期回波的尺度仍较大,但内部结构松散,边缘发毛,之后强度和尺度都不断减小； RHI：初期顶高虽仍较高,但加衰减后顶高明显降落,强回波区位于回波的中下部。之后,高度不断下降,后期显出零摄氏度层亮带。对流单体彼此成离散状态，且各对流单体彼此成离散状态，且各个单体结构较为紧密、棱角分明。个单体结构较为紧密、棱角分明。单体回波强度较大，最强对流单单体回波强度较大，最强对流单体中心强度超过体中心强度超过50dBZ与左图不同的是，

4、对流单与左图不同的是，对流单体大致排列成带状，带状体大致排列成带状，带状回波中可分辨出强回波回波中可分辨出强回波单体呈柱状，垂直尺度大于单体呈柱状，垂直尺度大于水平尺度。靠近测站的单体水平尺度。靠近测站的单体处于发展阶段，远离测站的处于发展阶段，远离测站的单体处于成熟阶段。单体处于成熟阶段。对流发展旺盛，顶高超过对流发展旺盛，顶高超过12km，云顶有水平范围超过云顶有水平范围超过100km的云的云砧，强度较大，强中心超过砧，强度较大，强中心超过50dBZ.此次天气过程伴有雷雨、大风、此次天气过程伴有雷雨、大风、冰雹等强天气冰雹等强天气。成熟对流云降水回波速度图成熟对流云降水回波速度图强度回波图

5、强度回波图速度回波图速度回波图135速度图上可见，低层有辐合，高层有辐散。对流云回波结构特征可分为三类：单体、多单体、超级单体对流云回波结构特征可分为三类：单体、多单体、超级单体图：典型单一单体对流云回波图：典型单一单体对流云回波强度图：云体高大，中心强度大强度图：云体高大，中心强度大速度图：不同高度上有风切变。速度图：不同高度上有风切变。单体风暴云的单体风暴云的PPI回波图回波图1、外围的黑色波纹线黑色波纹线:云的剖面边界云的剖面边界，绿色绿色:RHI:RHI上多单体风暴云上多单体风暴云的回波的回波, ,红色的强回波区红色的强回波区:可能产生冰雹的区域；可能产生冰雹的区域；n+1：淡积云：淡

6、积云n：浓积云（发展旺盛）：浓积云（发展旺盛）n-1：发展成熟的积云：发展成熟的积云n-2：开始消亡的积云：开始消亡的积云2、左边的下沉气流和降水的拖制，可能产生层状云；右边的上升气流使云不断发展、组织化的垂直运动使对流云的生命史比单体对流云要长得多。多单体风暴云特征多单体风暴云特征多单体风暴云是强对流风暴中出现机会最多的一种，其实质是四个处在不同发展阶四个处在不同发展阶段的对流单体依序排列的段的对流单体依序排列的集合体。右图可看出：集合体。右图可看出：PPIRHI典型多单体回波图典型多单体回波图图中单体图中单体A,B,C,D,E,F排列成线状。排列成线状。A的强中心结构比较散乱，处于消散的强

7、中心结构比较散乱，处于消散阶段；阶段；B的结构紧密、强度较强，的结构紧密、强度较强，处于成熟阶段；处于成熟阶段；C的强度处于发展的强度处于发展阶段；阶段；D,E,F的面积较小、强度较弱，的面积较小、强度较弱，处于新生阶段。处于新生阶段。ABCD四个单体组成。四个单体组成。A处于消亡阶段，处于消亡阶段，虽云体仍十分高大，但中心强度明显减虽云体仍十分高大，但中心强度明显减弱。弱。B处于成熟阶段，云体强度较大、处于成熟阶段，云体强度较大、开始降水；开始降水；C处于发展阶段，云体强度处于发展阶段，云体强度较弱、无降水产生；较弱、无降水产生；D处于初生阶段，处于初生阶段，云体较小，强度较弱。云体较小，强

8、度较弱。多单体风暴云多单体风暴云RHI强度、强度、RHI速度回波图速度回波图图为一个刚刚发展的强多单图为一个刚刚发展的强多单体风暴体风暴RHI图，由成熟、发图，由成熟、发展、初生三个阶段的单体组展、初生三个阶段的单体组成，单体组织排列紧密，云成，单体组织排列紧密，云体发展旺盛。体发展旺盛。RHI的速度图上可见风暴的速度图上可见风暴云的上层和下层有明显云的上层和下层有明显风切变。风切变。1、强垂直风切变环境条件中发展起来的强大中尺度系统，水平尺度可达几十-上百公里，成熟期准定常维持1小时，上升气流速度可达几十米/秒量级；2、仅有一个强回波中心；3、云中有完整的斜升和下沉气流；4、它是对流风暴云中

9、最强大、壮观的一种对流云；5、产生在强风垂直切变的环境气流中，强风中的不稳定层结也是必要条件；6、形成一个相对弱的有界回波区弱的有界回波区-“穹窿穹窿”区。因为强上升气流，云底还来不及扩大就被带入上升气流，故环绕“穹窿”区边缘的地带常伴有强风、局地暴雨、下击暴流，甚至龙卷。7、以不同仰角探测超级单体风暴云的回波特征，可能出现：钩状回波、空洞回波（无回波穹窿）、指状回波。超级单体风暴云特征超级单体风暴云特征超级单体风暴回波特征超级单体风暴回波特征PPI测站南方的两块对测站南方的两块对流云呈椭圆形，回流云呈椭圆形，回波强度较强（超过波强度较强（超过55dBZ)典典型型超超级级单单体体风风暴暴回回波波图图超级单体风暴回波特征超级单体风暴回波特征有界弱回波有界弱回波区在区在VCS图上图上表现为隆起表现为隆起的穹窿（箭的穹窿（箭头头A处）处）回波中有界弱回波区和云体下方宽广的云砧清晰可见。3PPI超级单体风暴回波特征超级单体风暴回波特征箭头箭头A所示为所示为最大回波梯度最大回波梯度区区图中A所示区域为单体前侧“有界弱回波区”，即单体的入流区，与强烈的上升气流旋转相联系。4、由于环境风的强垂直切变，使超级单体强