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大城市雷暴大风的形成机理及预报预警探讨 -以“6.30”大风为例

雷暴大风,雷暴云,弓型回波,预报预警

随着大城市的快速发展，城市的热岛效应愈发明显。夏半年易突发强对流天气，给人民生产、生活、人身安全造成危害。以2021年6月30日（简称“6.30”）为例，受强风暴云影响，济南市区出现了8～10级，局地11级的大风天气。10级以上大风出现在市区南侧与东侧山地的迎风坡，山地之间的峡谷地带等。对流单体风暴由初生到加强到爆发之间经历了约1个小时。单体风暴初生时TOP、HT、VIL及MaxdBZ等出现跃增，其中在6分钟内VIL增加了16 kg·m³，TOP增高了2.4 km。HT的下降是对流天气爆发的一个重要指标，在MaxdBZ为60 dBZ以上的高质心核距地1.7 km时，只需6分钟地面就能观测到灾害性大风的发生。在对该类大风天气进行预报预警时，首先应关注有利的大尺度环流背景，若有明显的影响系统，且具有“上干冷、下暖湿”的对流不稳定层结，应引起重视，密切关注雷达回波情况。当发现上游有对流回波生成加强，移动方向有可能影响该地，且上游已出现大风天气，应及时发布预警信号。其次要关注对流风暴的特征：是否存在20 m·s^-1及以上的中层径向辐合，0.5°仰角是否出现了速度模糊，出流（或入流）速度是否在30 m·s^-1以上等，这决定了预警信号的等级。最后要关注地面中尺度系统，比如中尺度辐合线、地面冷池与中尺度冷高压等。地面冷池与冷高压的强度在一定程度上能表征风暴的强度；中尺度辐合线上易有新的对流单体生成，与风暴云母体构成正反馈机制。这些特征能辅助预测风暴的维持时间。