对流参数计算公式及说明

1、要素定义计算公式备注（含义、意义）湿静力温度（TSIG）与静力能（显能、 位能、潜能之和） 相对应的温度T = T + &Z + -qpdpd假绝热过程中，湿静力温度守 恒饱和湿静力温度（TSIGS）与饱和气块对应 的湿静力温度T = T + 业Z + -qSCpdCpd S凝结函数（F）F = qz(LR CpRT) p c RT2 +q L单位质量饱和空气每上升1hPa 所凝结出的液态水。抬升凝结温 度（TC）气块绝热抬升至 饱和时的温度t = t dx 0.976C 0.976 - 8.33 x 10-4 (纣3 + / 273 +1d 0抬升凝结高 度（PC）气块绝热抬升至 饱和时的高

2、度p = p (273 + c ) 了 c “273 + t0计算时用到抬升凝结温度自由对流高 度（PF）气块绝热抬升时 受环境的浮力为 零，在此高度上 浮力为正。=一般在对数气压坐标中温度和 对数气压为线性，用此关系求 解。平衡高度（PE）气块绝热抬升， 若存在环境正浮 力作用，此后， 环境正浮力在此 高度上变为零，并在此高度之上一般在对数气压坐标中温度和 对数气压为线性，用此关系求 解。皆为负。对流凝结高 度地面气块受辐射 加热作用而产生 对流，出现凝结 的高度。=等饱和比湿线和状态线交点高 度。对流凝结温 度地面气块受辐射 加热作用升温而 可产生对流。=等饱和比湿线和状态线交点高 度处干

3、绝热下沉至地面时的温 度。对流有效位 能(CAPE)见公式与备注CAPE = g j zel (_)dz咨TVe气块过程中所有因温度差异形 成的正浮力对气块所做的功， 利用埃玛图求解时一般在气压 坐标下离散求解更易。对流抑制能量(CIN)见公式与备注CIN = g j eZpdzb地表气块上升至自由对流高度 之前所必须的外界能量。一般 也在气压坐标下求解。K指数(K)=K =匕。-+ Td-侦di。综合反映中低层垂直降温、低 层露点及温度露点差的物理 量；用于暴雨预报较好。沙氏指数(SI)850hPa气块绝 热上升至 500hPa时与环 境的温度差SI = T T500850条件不稳定指数，反

4、映850hPa 气块移动到500hPa时的不稳定 状况。TJ5C为850hPa空气块绝 热抬升至500hPa时的温度。抬升指数(LI)地表气块绝热上 升至500hPa时 与环境的温度差LI = T T500suf条件不稳定指数，反映地面气 块移动到500hPa时的不稳定状 况。T为地表空气块绝热抬 suf升至500hPa时的温度。修正的K指 数(MK)见公式与备注mK =(T + T )/2 +(T + T )/2 项00 另-考虑到地面状况后对K指数进 行的修正，一般修正后的K指 数比原K指数要大。深对流指数(DCI)见公式与备注DC =(T J -LI综合反映低层(850hPa)温湿 特性

5、及中地层条件稳定度的参 数修正的深对流指数(MDCI)见公式与备注MDCI = (T + T )/2 + (T + T )/2 LI850d850sds综合反映低层(地面-850hPa) 温湿特性及中低层条件稳定度 的参数对流稳定度指数(IC)见公式与备注I =66ce500e850中低层层结(对流)不稳定强 度指标最佳对流稳定度指数(BIC)见公式与备注引=(6se 讪6e max)中低层最大层结(对流)不稳 定强度指标条件性稳定 度指数(IL)见公式与备注J 6:500 -60当IL0，为条件性 稳定。条件-对流稳定度指数(ILC)见公式与备注I = (6 *6 ) + (66)LCse5

6、00se 0se500se850条件性稳定度是考虑一小块空 气上升得到的，而对流性稳定 度是考虑整层空气抬升得到 的，常把IL与IC相加称为条件 -对流稳定度指数，也有称为位 势稳定度指数的全总指数(TT)见公式与备注TT = T850 + Td 850 - 2T500TT越大，越容易发生对流天气强天气威胁指数(SWEAT)经验公式，综合 反映了中低层热 力稳定度特性及SWEAT = 12 D + 20(TT 49 )+ 2 f + f +125(S + 0.2 )D = 850hPa露点温度(C)，若D 是负数，此项为0;，TT为全总 指数，若TT小于49,则20(TT适宜风暴发生动 力环境

7、对风暴发 生所产生的共同 作用。49)项等于 0 ； f = 850hPa 风速(海里/小时)；f =500hPa 风速(海里/小时)；S = sm 。0 -以削)，以500与a850分别代表500hPa风向与850hPa风向；最后一项125(S +0.2)在下列4个条件中任一条 件不具备时为零：850hPa风向 在 130。250。之间；500hPa 风向在210 310之间； 500hPa风向减850hPa风向为 正；850hPa及500hPa风速至少 等于15海里/小时。大风指数(WINDEX)经验公式，反映 了中低层温、湿 特性对地面大风 可能产生的共同 作用。WINDEX = 5H

8、Rq(r2 -30 + g -2Q )o.5其中H M : 0C层距地高度 (AGL),以km为单位；R q = Q L/12,但不能大于1 (g/kg)； r：地面与0C层之间的直减率 (C/km)； Q L :近地面 1km 层厚度内的平均混合比(g/kg)；Q m : 0C层处混合比（g/kg）。风暴相对螺旋度（SRH）螺旋度的简化形 式。在强风暴发 生前，涡度的垂 直分量一般比风 的垂直切变小一 个量级以上；在 强天气发生之 前，垂直速度本 身及其在水平方 向上的变化不 大。hdudvsr dzsr dzH =F V - C)Q dzH =(u - c )(v - c ) - (u -

9、 c )(v - c ) s-rz+1 x i yi x i+1 yi=0风暴移动速度以平均风速75% 的速度，移向平均风右侧的30o 方向（以下标记为30 R75）。平 均风向、风速选用地面、850、 700、500、300 和 200 hPa 的风 计算。能量螺旋度（EHI）综合反映了对流 有效位能和风暴 相对螺旋度的共 同作用。EHI = CAPE x H /160000Hs-r为低空0至2km的螺旋度。EHI2时，发生强对流的 可能性极大粗理查逊数（BRN）反映垂直风切变 与静力不稳定两 者之间的某种平 衡关系。ddm cape CAPE = 1(U 2 + V J IO22即低层0-

10、6km之间的密度加权 平均风与0-500m近地面层平 均风的差。强对流天气可以发 生在弱的垂直风切变结合强静 力不稳定或相反的环境中。近 年来，BRN被认为是表征雷暴 环境的一个很有用的参数，利 用它还可以区分对流风暴类 型。有些分析认为中等强度的 超级单体往往发生在5WBRNW 50的情况下，而多单体风暴一般发生在BRN35的情况下。风暴强度指数(SSI)见公式和备注SSI = 1002b (0.276lnSh)+(2.011x104 Eh)Shr为气层内密度加权平均垂 直风切变。TV87构造出一个由 Ehi与Shr组合的函数，力求将 强雷暴与非强雷暴区分开；SSI = 100的线代表强雷暴与非强 雷暴的分界线。瑞士雷暴指数1(SWISS1)见公式和备注SWISS = SI+ 0.4Shr+ 0.1 侦-T )008503-6d 600Shr3-6 为 3000-6000m 气层内密 度加权平均垂直风切变。当SWISS 00 5.1时预报有雷暴。瑞士雷暴指数2(SWISS2)见公式和备注SWI