强对流天气

这是一篇关于强对流天气的思维导图，包含特点、 形成条件、 发生过程中、 分类、 分析和预报等。

强对流天气

• 概念：强对流天气是指伴随雷暴现象的对流性大风（≥17.2m/s）、冰雹、短时强降水（≥20mm/h）等灾害性天气，是具有重大杀伤性的天气之一。这种天气发生在对流云系或单体对流云块中的中小尺度天气系统中。
• 特点
  • 持续时间短，生命史为数小时，较短的仅有几分钟
  • 局地性强，影响范围一般在几公里至几十公里
  • 要素变化强，如在短时间内会出现风力突然增大、降水增强、气温变化明显等情况。
• 形成条件
  • 不稳定的大气层结
    • 层结的不稳定性使得热量和水分可以迅速地进行交换，从而促使对流的快速发展。在夏季，由于太阳辐射的加热作用，近地面的温度较高，导致层结的不稳定性增强，因此夏季更易出现强对流天气。
  • 充足的水汽供应
    • 水汽的存在可以促进云的形成和发展，进一步增强对流运动。在湿润的地区，水汽含量较高，因此更容易形成强对流天气。
  • 垂直风切变
    • 风切变是指风速在垂直方向上的变化，它可以提供足够的动量和能量，使得对流可以发展和维持。在强对流天气中，垂直风切变通常较大，这有助于产生更强烈的风暴和降水。
  • 适当的触发机制
    • 触发机制可以是地形的影响、气压的变化、或者是其他气象系统的相互作用。当这些触发机制出现时，不稳定的大气层结、充足的水汽供应、垂直风切变的存在等因素相互作用，最终导致强对流天气的发生。
• 发生过程中
  • 大气状态：强对流天气发生时的大气状态是非常不稳定和复杂的
  • 热力学过程
    • 温度变化
      • 在不稳定的大气层结中，温度梯度是产生对流的重要因素。当低层空气从地球表面接收到的热量使其温度升高时，温度梯度会导致低层空气膨胀上升，形成对流。
    • 湿度变化
      • 当空气中的水汽含量较高时，水汽会随着温度的升高而膨胀，进一步促进对流的发展。
    • 压力变化
  • 动力学过程
    • 垂直风切变的存在可以提供足够的动量和能量，使得对流可以发展和维持。同时，气压场的变化也会影响对流的产生和发展。
  • 热力学过程提供对流的能量来源，而动力学过程则提供对流的运动路径和维持机制。
• 分类
  • 强对流天气的分类主要基于其表现现象和产生机理。
  • 主要包括短时强降水、雷雨大风、冰雹、龙卷风以及飑线等现象。它是气象学上所指的发生突然、移动迅速、天气剧烈、破坏力强的灾害性天气。
• 分析和预报
  • 高空天气形势
    • 500hpa高空，强对流天气区域通常处于槽后西北气流控制，有时会有冷平流。同时，高中心可能位于洋面上，为副热带高压或暖高压。这种形势有利于对流发展，因为槽后西北气流提供了上升运动的动力，而高中心则控制着暖湿气流，提供了充足的水汽。
    • 700hpa中层，通常会观察到低压槽位于某一区域，槽前有西南气流，槽后有西北气流。这种前倾结构有利于对流的加强，因为暖湿气流更接近地面，提供了更多的不稳定能量。此外，探空资料显示温度曲线呈“喇叭口”形，这种温度梯度有利于产生强烈的对流上升运动。
    • 850hpa低层，低压槽及切变线是常见的现象。槽前的南风急流携带着大量水汽，而切变线则提供了水平方向上的风切变，进一步增强了垂直风切变，有利于触发对流。同时，探空资料显示湿度较高，有利于凝结释放潜热，进一步增强对流。
    • 地面上，强对流天气通常伴随着雷暴、大风、冰雹等天气现象。地面的形势变化也会影响对流的生成和发展，例如地形的影响、地表温度的变化等。