梅雨锋中尺度涡旋内微型超级单体龙卷的形成研究

作者：戴建华^*; 王国荣; 龚剑; 宋宇辰; 朱家恺; 陈浩君; 乔丹; 罗川; 赵长健; 陆海荣; 管理; 孙敏; 邵一巳

来源：热带气象学报, 2021, Z1: 693-709.

DOI：10.16032/j.issn.1004-4965.2021.065

• 龙卷
• 中尺度涡旋
• 微型超级单体
• 相控阵雷达
• 梅雨锋

对一次梅雨锋中尺度涡旋上发展的系列龙卷过程的形势背景、近风暴环境、龙卷演变过程和形成机理进行了研究。在高空强辐散区、中低层西南风急流的强风速辐合背景下,北侧干空气卷入后静止锋上形成了具有弓状结构的"逗点"状中尺度对流系统(MCS),MCS北部γ中尺度涡旋明显发展,产生多个龙卷。相较于S波段多普勒天气雷达,高分辨率(30 m距离库、30秒体扫描)相控阵雷达探测到上海崇明陈家镇龙卷及其母体"微型"超级单体的精细结构和形成演变过程,及涡旋速度对、反射率空洞、高谱宽等典型标记;正、负径向速度对的结构和演变揭示涡旋源于近地面,发展后其高度最高达到2.0 km;龙卷接地前2～3分钟,收缩拉伸的龙卷涡旋又呈现出从上向下接地的过程。分析表明:极低的抬升凝结高度和极强的低层垂直风切变为龙卷形成提供了环境条件,龙卷发生前低层垂直风切变显著加强;在中尺度涡旋东部降水回波后缘,西南干急流与东南湿急流汇集激发形成"微型"超级单体,其指状回波快速向单体主体靠近、收缩逐渐演变成钩状回波,形成具有空洞特征的龙卷涡旋区。该龙卷形成的可能机制是:指状回波包围区内上升运动与外围下沉运动分别作用于由低层垂直风切变形成的水平涡管上,使水平涡管倾斜向上逐渐转为垂直涡管,在上升运动的作用下不断拉伸加强,涡度迅速加大形成龙卷。针对该次过程,建立了中尺度涡旋上"大涡套小涡"的系列龙卷分布概念模型和"微型"超级单体上龙卷涡旋形成的概念模型。

• 单位
  湖南宜通华盛科技有限公司