刁秀广 郭飞燕

1.山东省气象台，济南，250031

2.青岛市气象局，青岛，266003

1 引 言

对于超级单体风暴结构与演变及致灾性的相关研究已很多。早期的研究主要专注于导致强冰雹或龙卷风的超级单体风暴结构和动力学特征，并提出了超级单体风暴概念模型（Browning，1964，1965；Marwitz，1972；Lemon，et al，1979；Brandes，et al，1988）。随着数值模式的发展，超级单体的数值模拟也有助于人们更好地了解该类风暴的结构和形态演变（Wicker，et al，1995；Adlerman，et al，1999）。随着双极化技术在天气雷达上的应用，对超级单体风暴双极化特征的个例观测及研究也逐渐增多，这些分析与研究可以对风暴内部的微观物理过程做出推断（Conway，et al，1993；Hubbert，et al，1998；Loney，et al，2002；Kumjian，et al，2008；Van Den Broeke，et al，2008）。利用双极化雷达探测发现，一些强风暴特别是超级单体风暴低层前侧入流区反射率因子梯度大的部位往往会出现大的差分反射率（Zdr＞3 dB），类似弧状，称之为Zdr弧，而风暴中层强上升气流区周围会出现环状或半环状增强的差分反射率分布(称之为Zdr环)、环状或半环状降级的相关系数（即 CC 环，Kumjian， et al，2008，2010；Kumjian，2013b）。环境 0℃ 层高度以上通常会出现大的差分反射率和差分相移率，差分反射率超过一定阈值（1.0或1.5 dB）即称之为Zdr柱，差分相移率超过一定阈值（0.75或1.0°/km）称之为Kdp柱（Illingworth，et al，1987；Hubbert，et al， 1998； Zrnic， et al，1999； Romine，et al， 2008；Kumjian，et al，2010）。对于超级单体风暴，融化层之上Zdr柱由雨滴、湿的扁球结构或球形结构冰粒混合组成，Zdr柱与强上升气流区相对应，Zdr柱高度与上升气流存在正相关，Zdr柱的高度可以作为判别风 暴 强 度 的 指 标 之 一 （Conway， et al， 1993；Ryzhkov，et al，1994；Kumjian，et al，2014）。0℃层高度以上差分相移率大值区的出现表明有丰富的液态雨和（或）湿冰存在，因此，Kdp柱可作为深厚对流上升气流特性的观测量度（Bringi，et al，1996；……