一个形成中的强对流风暴。(摘自UCAR, Carlye Calvin摄) |
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冰雹、雷雨等强对流天气是我国主要的灾害性天气之一,每年我国这种灾害频发,给人民的生命和财产造成重大损失,但目前要对其进行精确的预报还是一个世界性的科学难题。这是因为强对流天气具有很强的突发性,其持续时间一般只有几十分钟,空间尺度常常只有几十公里, 常规的气象观测手段和预报方法无法对其进行有效监测和预报。至今令我们记忆犹新的2004年7月10号北京突降大暴雨和2005年5月31日北京城区突降强冰雹,就是这种灾害性天气的典型代表。目前,我国已在多个城市建设这种灾害性天气的“克星”—— 新一代多普勒天气雷达,这种雷达已经成为观测强对流天气的主要手段。使用这些雷达的历史观测资料,对其进行统计分析,研究其发生、发展的过程,揭示其内在的科学规律,已经成为可能。
2005年5月31日, 北京突降冰雹 |
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该研究结果表明:京津地区75%的对流风暴持续时间小于30 分钟, 少数超级风暴单体的持续时间可以超过6个小时; 风暴的发生时间有两个高峰期,一个是下午1~6点,另一个是凌晨1~3点;从对流风暴整体移动趋势来看, 风暴大多从西南向东北移动, 移动速度集中分布在10~30 km/h区间; 风暴顶(即风暴可以达到的最高高度,越高风暴越强烈,危害越大)平均高度约为海拔6 km, 但某些强对流风暴的顶高可达到15 km以上。
与常规观测资料和静止卫星红外亮温的统计研究相比, 使用雷达资料进行气候统计不仅可以给出对流风暴的三维空间信息的统计结果(如顶高等), 还可以给出风暴的生命史、速度等定量气候分布特征。该研究成果不仅进一步充实了对该地区强对流天气的气候特征认识,还对京津地区的机场、港口、高速公路等的建设,以及其它关系国计民生的重大国民经济活动的安全运行具有一定的指导意义,为国家的防灾、减灾决策提供了必要的科学依据。
2005年5月31日北京地区的对流风暴在雷达上的观测图像。白色的曲线代表风暴的历史移动路径。 |
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