瞬时扰动法在佛山一次台风龙卷的环境背景分析和模式预报中的应用
2021-01-15顾伯辉黄先香张少婷植江玲
顾伯辉 黄先香 张少婷 植江玲
(1 广东省佛山市三水区气象局,佛山 528144;2 广东省佛山市气象局,佛山 528315;3 广东省佛山市龙卷风研究中心,佛山 528315)
0 引言
龙卷是最猛烈的大气对流现象。佛山市地处亚热带的平原地带,是龙卷多发的区域。由于龙卷具有尺度小、生命史短等特点,预报难度极大。短临监测预警是目前减少龙卷造成人员伤亡和财产损失的最有效手段,多普勒雷达通过探测中气旋和龙卷涡旋特征(TVS)来对龙卷发生进行提示。然而,90%以上的中气旋伴随有强雹(直径>2 cm)、强风及龙卷等灾害性天气,但仅有20%~25%左右的中气旋发展成龙卷。此外,当雷达探测到TVS时,通常已出现或即将出现龙卷,这给提高龙卷预警发布的提前量和准确性造成了很大困难[1]。因此,如何提高龙卷的预报预警提前量对防灾减灾十分重要。
数值模式已经成为了世界各气象部门的主要预测工具,尤其是强对流天气的短临监测预警。虽然龙卷警报通常限制在10~20 min,长期大量的研究仍然在寻找有利于龙卷可能发生的天气(次天气)尺度早期信号[2-4]。这样的天气(次天气)尺度环境条件受到研究和预报人员的广泛关注[5-8]。这些研究使用传统天气图和动力-热动力学的诊断方法,来分析龙卷爆发的例子。然而,由于传统天气图和直接观测变量揭示的天气尺度系统也难以精确地确定龙卷的爆发,这些环境条件研究的结果在预报业务中还没有得到真正的应用[9]。综上,如何在数值模式里面提取有效的信息对龙卷发展的扰动系统进行预报是关键的科学问题。……
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