一个锢囚状中尺度对流系统的多尺度结构分析

利用多普勒雷达、气象卫星、自动气象站等监测资料、1°×1°ncep再分析资料和4dvar雷达反演低层风场资料，运用雷达拼图图形叠加、剖面和中尺度滤波等分析手段，对2007年7月18日华北东部一个锢囚状α中尺度对流系统（mα-cs）的多尺度空间、动力结构及其演变进行了细致地分析。结果表明：(1)m-α-cs生命史分为发生发展阶段、成熟阶段和消散阶段。从卫星云图资料看,其冷云盖的形态由条状演变为单一云顶的圆形,再演变成多个云顶的多角形。从雷达资料看，冷云盖下两条交叉的β中尺度强回波带由数个具有独立回波核和生命史的m-γ-cs有组织地排列而成。m-α-cs尚未锢囚时，mγcs非常活跃，造成多处强降水；锢囚时，m-β-cs上的mγcs排列紧密，独立边界模糊，且锢囚点与冷云盖中心正好对应，此时云顶亮温（tbb）达到最低点（-80.16℃）；消散时，回波顶和反射率图像上“人”字形结构消失，均呈现出涡旋回波特征，云顶面积达到最大（14.46×104km2）。(2)mαcs内部有强烈的上升气流，垂直速度中心在600—500hpa。中尺度滤波后可见，200hpa上的中尺度反气旋环流影响着冷云盖的形状；700hpa的中尺度气旋性环流起到将冷空气从其后部卷入mαcs的作用。(3）mαcs内部组织结构与低层气流水平分布关系密切。mαcs发展时，原本与背景主导气流一致的西南入流在大小、方向上均发生变化，而形成辐合线；成熟时，西南暖湿入流减少、西北干冷空气进入；随着气流趋于一致的偏西气流、mαcs内部辐合减弱，且暖湿高能源被干冷气流切断，mαcs进入消散期。(4）对流系统的触发取决于地面θse等值线密集区内的地面辐合线，其维持和减弱与地面能量分布有关。锢囚状中尺度对流系统与锢囚锋天气系统在尺度上有所不同，但在形态上和形成机理上，却有相似之处。