卫星资料在对流天气分析中的应用.ppt

第七章 卫星资料在对流 天气分析中的应用,一张卫星图象:云象素特征,云系特征。对流天气：时间变化快 连续观测 GEO卫星。GEO时间序列云图：反映各种尺度天气系统的运动和演变，成为了解、监视中尺度系统并作甚短期预报的重要工具。多种资料的融合分析：卫星图象+雷达+地面+高空观测+NWP，+动画、可视化技术，就能更好地分析和理解中尺度天气发展的许多重要物理过程。,卫星资料在对流天气分析和预报中应用的可行性,卫星云图上中尺度天气系统的云系有：（1）飑线云系，（2）中尺度高压雷暴云团，（3）局地热力对流云系等等。中尺度天气临近预报要点包括：（1）午后发展成雷暴的早晨云覆盖效应。（2）弧状云线与对流尺度间相互影响的过程。（3）雾和层云蚀损特性。（4）局地尺度的不均匀加热机制，如：海陆、湖泊和河流与沿岸的边界，会引起雷暴发展。（5）中尺度对流复合体系统。（6）极地低压的优势。（7）逗点云特征。（8）引起暴洪的中尺度对流系统等等。,引言,一.飑线及其云系 飑线:对流云单体排列组成一条狭长的带状，地面天气图上有一条风向切变带。在这条带上，天气现象很类似孤立的局部雷雨，但要比雷雨严重得多，有时伴有冰雹和大风等剧烈天气。,第一节 中尺度云系,1）飑线通常表现成一条由积雨云组成的强对流云带。（2）色调非常明亮。云顶向上伸展很高，多达10公里以上，最高可达18公里左右。（3）由于组成飑线云带的每一积雨云团发展情况不一致，因而飑线云带云顶高度不一，飑线云带云顶多皱纹。（4）卷云砧向飑线云带的下风方向伸展，有时卷云砧可以向下风方向伸展很远，使飑线下风方向一侧的边界变得模糊不清楚，而在飑线云带的上风方向一侧边界光滑、陡峭。,卫星云图上的飑线特征,（5）在可见光图上能清楚地看到发展旺盛的积雨云塔在背光一侧投下的暗影。（6）飑线云系北段为头部。通常飑线云系越往南变得越窄（这是因为在飑线的最南部分是最有利于新的雷暴生成，在这个部位的雷暴都是一些小而没有成熟的对流，而北段头部是成熟而要衰老的雷暴。）在卫星云图上，飑线云系如果表现成头部大，尾部越来越变细的形状，这种飑线云系发展得很激烈。,常见的飑线云系有以下几种，它们的生成方式和云型和特征有一定的差异。,锋 后 飑 线,图8-2 锋面飑线示意图,1.锋前飑线云系 出现在冷锋云带前部暖空气团中（图8-2示意）。如1979年6月8日14时出现在东北平原东部的飑线云系。锋前飑线云系与冷锋云带一般相距50200公里不等，二者之间是晴空或少云区。在卫星云图上这种飑线云系有几种不同的表现。其一是表现成与冷锋相距50200公里的片状明亮云区，明亮的云区位置在地面飑线的前方。其二是表现成一条明亮而狭窄的细积雨云云线，走向与冷锋云带平行，狭窄的积雨云云线与地面飑线位置完全一致。,2.锋后飑线云系 通常出现在锋面气旋涡旋云系向南伸展的冷锋云带之后冷气团中（图8-2示意）。成带状，与冷锋云带平行。有的北端与锋面涡旋云区连接，有的不连接。出现在单独的冷锋云带后面的强对流云系也属于锋后飑线云系。锋后飑线云系一般宽50200公里左右的云带，有时也仅表现为一条窄的对流云线，与冷锋云带之间有100200公里宽的晴空间隔。在初夏，华北地区冷涡下伸，发展成气旋后，在气旋云区后部的西北气流中不断有飑线生成，象一条副冷锋云带一样从气旋中心云区的外围向东移，并与前面的冷锋云带近于平行。这种飑线云带可以几条并存。,3.锋面飑线云系（1）当一条冷锋云带在移动过程中，其尾部往往减弱较快，断裂成不连续的积状云或中低云带，在卫星云图分析中称之为不活跃冷锋云带，相应的天气现象也比较弱。但是在条件合适时，它又会重新发展，云系显著变明显，形成强烈发展的积雨云团，沿锋面排列、连接，形成一条沿锋面分布的飑线云带，产生猛烈的天气现象。1979年6月8日24时，苏皖地区的冰雹天气就是锋面飑线云带所产生的。（2）锋面飑线云系也可以出现在锋面云带的云区中间，这些它可以以它独有的亮度和陡峭的边界从锋面云带中识别出来（8-2示意图）。,飑线和锋面飑线,4.干线形成的飑线云系 干线是暖而潮湿的海洋气团与暖而干燥的大陆气团的分界线。干线两侧气团温、湿差异很大，实际上是一条露点锋，有明显的气流辐合。干线可以好几天维持静止状态，在干线上也没有活跃的天气。在卫星云图上，可以有色调灰暗的中低云线表示干线的存在，或者是暗黑的晴空区和积状云区的分界也表示有干线存在。在一定的条件下，例如干线云带与其他云线相交，低空气流辐合加强，或高空辐散加强，它们都能触发雷暴沿着干线发展起来。当500百帕天气图上出现有利于对流发展系统时，如急流、冷中心移居干线上空等，干线演变成飑线的可能性最大。在卫星云图上，干线形成的飑线云系与锋面前后的飑线云系相似，亦为由积雨云组成的明亮带状云系。在干线云系与其它云线相交处，对流发展尤为强烈。,5.台风飑线云系 在台风螺旋状云系的前方，离台风主体螺旋云区较远的地方（多在台风移动方向的右前方），常可以出现一些边界清楚，云体明亮大的强对流云单体，数个单体又排列成带，与台风云系的曲率趋于一致。这条云带移来时，相应地区出现强风暴雨,雨天气，时而也有冰雹大风出现。台风云区以外的这种明亮云带称之台风飑线云系。8-3 是台风飑线的示意图。,图8-3 台风飑线的示意图,二.中尺度高压的云系,由雷暴形成的中尺度高压，对於未来在何处将有新的雷暴形成起重要作用。当一个雷暴高压过境时，伴随着冰雹或阵雨，降温，气压涌升和阵风。这种阵风在适当条件下会变得很严重，在雷暴高压的边界与其它边界（如锋线，飑线或另一个雷暴高压的边界）相反的地方，最可能有强对流性天气出现，这些交点对於猛烈天气的出现是关键的。在卫星云图上，中尺度雷暴高压云系表现出两类基本云形状，这是决定於形成这种高压的雷暴是在消散中，还是活跃的。,1、第一类 中尺度高压大雷暴云团 中高压强风暴云团是由隐藏在西北气流中的高空短波槽引起或在天气尺度系统的高空槽前西南气流形成。由于高空西北气流动量下传，促使雷暴中的下沉气流加强，到达近地层的冷空气流速加剧。因此，这类中高压雷暴云团最容易产生灾害性大风。中尺度高压雷暴云团的基本云型有三种情况。,第一种：有卵形边界的大雷暴云团，由非常强烈的雷暴云群构成。中尺度高压是强雷暴的一部分。这种中高压的前边界表现成椭圆形（卵形），并且卷云砧表现成反气旋的螺旋状云线向外辐射。当系统东移过程时，会出现强风，飑锋一般位于云团的东到东南前边界处。在红外云图上，靠近积雨云前沿温度梯度最大的地方。风向如图8-4中箭头所示。,第二种：逗点状雷暴云团，即从母体中高压雷暴云团中伸出一条向后拖出的尾巴状云，与母体雷暴云团一起构成逗点状雷暴云团。逗点状雷暴云团的形成条件与前一种大雷暴云团十分相似，有时就是由前一种大雷暴云团演变而来的。母体在积雨云南部的尾状云线由强烈发展的积雨云组成，有对流活动。飑锋在雷暴云团母体云区前部及尾状云线上发展。地面强风辐散状地从尾状云线处向外吹。风的变化和飑锋的前沿通常是紧靠尾状云线，有时稍微靠云线前面一些。第三种：第三种云型与第二种逗点状雷暴云团具有相似的云型，其差异在於逗点状尾状云表现为弱的低空对流，有浓积云和层状云的外貌，尾状对流云线的对流很弱或稳定。与尾状云线相对应的风也很小，大风主要出现在雷暴云团的前面。,椭圆形（卵形）对流云团,88.9.7.8：26,图8-4 雷暴云团示意图,雷 暴 云 团,2、第二类 有弧状对流云线的中高压雷暴云团 在多数例子中，大卵状云团中有弧壮云线传播出去。这种弧线是代表活跃的中尺度高压中强度弱的部分。这并未受到在活跃雷暴中由降水所冷却的空气的接挤。一般说来，当这类中尺度高压的强雷暴过境时。会有强风出现，其弧线与其它种类边界相交之处，这是有利于强风暴发展的地方。弧状对流云线常由浓积云和积雨云组成，位于中尺度高压的前部边界上。它是消散雷暴云团的下沉气流向四周扩散，促使前方空气抬升而形成的有弧状对流云线的中高压云团有以下几种。,第一种：狭窄的弧状对流云线脱离母体雷暴云的雷暴云团。即弧状云线与母体雷暴云体的积雨云团分离。母体雷暴云团处于衰弱状态。对流云的云顶十分均匀，沿弧状云线没有活跃的对流发展。在弧状云线的后面低空风一般不强。但它仍然标志着雷暴中高压的边界。对于新的对流产生仍然是有利的，大部与新的强雷暴就在这条边界上生成。弧线后的晴空区说明了还有明显的下沉气流。第二种：弧状对流云线紧挨母体雷暴云团的雷暴云团。在一片浓积云区的前方有弧状积雨云线，这种中高压雷暴云团常与气团雷暴相联系。在降水加大时有大风，飑锋位于弧状积雨云线之后，浓积云的外部边界处。第三种：孤立的弧状云线表示的中高压雷暴云系。由晴空割断的弧状前边界的雷暴云系。沿弧线的大部分地方有强烈的对流，弧线上有强风伴随。,三.海陆及其它水交界影响下的的对流云线的特征 在海风环境的天气条件下，能够沿着海陆交界处的陆地上空生成弧状对流云线，其云型和上述中高压前弧状云线相似，走向与海岸线平行。在这种对流云线上有无强对流天气的发展，视云线前方（向大陆方向）空气的稳定度条件而异。如果云线前方的空气是不稳定的，阵雨或雷阵雨天气能够沿着对流云线或对流云线前面阵风锋上发生。如果云线前方空气比较稳定，在弧状云线之后只有较弱的对流发展。如果有持续的向着大陆的气压梯度，对流云线能够深入内陆很远的距离。图8-4是这类云系的模型图。1979年7月23日14时在华东沿海出现的海风对流云线的例子。,在陆风环流的天气条件下，亦可生成陆风对流云线。云线位置在海岸线以外的水面上，走向与海岸线一致，如陆风持续，陆风对流云线可离开海岸线一定的距离。与海陆风对流云线相似，在河谷与河岸交界处，湖泊与湖岸交界处都观测到了一些沿水陆交界分布的对流云线，虽然在各种不同水陆交界面上形成对流云线的条件和位置有一定的差异，但云型外表是近似的。,四.山脉地形影响下的中尺度对流云系 山脉或高原等地形障碍对气流的影响也会产生对流云发展，在卫星云图上有清楚的表现，它们的特征表现为：1、山脉地形迎风坡的对流云发展和背风坡的晴空区冬季我国东部和西北太平洋南海盛行东北季风。在东北季风爆发时，台湾、菲律宾、中南半岛等地区有近南北走向的山脉，沿着这些山脉的东西（迎风坡）常有大量的积云对流发展。这些云排列整齐，形成与山脉走向一致的云线或云带。图8-5表示出在东北风影响下中南半岛东侧迎风坡成排的积雨云发展。积雨云上卷云砧沿高空东北风想西南方向发展。在山脉的背风坡一侧，是下沉气流，抑制对流发展，形成晴空区。如在卫星云图上常常可以看到，昆明静止锋的西边界十分清楚，这是冬季高空西风气流通过高原后下沉造成的。,2、山脉背风坡的波状云 当流场与山脉的分布满足在深厚一层空气中，风向在山顶的高度上风速最小值达10；风速随高度增大；大气层结稳定的时候，在山脉的背风一侧可产生重力波云系。在重力波上升位向处对流发展，下沉位向处晴空无云，因此，在卫星云图上被等距离晴空带分开、与山脊平行的一条一条的积云线构成的波状云。图 是这种云系的例子。,航空预报员关心的问题之一是：检测和预报高空湍流区的分布和移动。高空湍流是指5500米以上与雷暴无关的大气湍流形式，包括晴空湍流。ELLrod(1984)概括出目前所知道的关于出现在高空的八种湍流的卫星云型（如图8-6）：类型：1、逗点云斜压带 2、发展的干舌 3、最 大涡度南边界 4、逗点云后边界 5、传 送带 6、沿卷云急流边界的凸起 7、斜 压带卷云后边界 8、西北气流中的变形场 云系,五.湍流云系,图8-6 高空八种湍流的卫星云型,一般认为，强对流天气的发生发展，与一定的天气尺度环境场的大气层结稳定状况相联系。在卫星云图上，这些条件有不同程度上的表现，而且比天气图资料早几个小时以直观的云种和云状的图象表现出来，帮助预报员判断强对流天气发生发展的可能性。,第二节 中尺度对流天气形成的 前期条件的云图特征,对流天气发生的天气尺度环境场及其云图特征 在中国大陆上，在不同季节和不同地区内，强对流天气出现在不同的天气尺度系统的环境场中。归纳起来：有冷锋、冷涡、急流、静止锋以及副热带高压等。,1.锋面系统 在锋面系统中，冷锋附近发生强对流天气现象最多。（这是因为在冷锋的两侧，温湿对比度大，在850hpa或地面天气图上，常能在冷锋前分析出宽窄不等的湿舌从南向北伸展。锋后冷空气下沉侵入暖湿空气之下，抬升作用明显、空气不稳定度加剧、对流生成、强天气出现。在锋面云带附近，尤其是当 500hPa上空有冷平流再次移来时，对流更加激烈。）可是，并非所有的冷锋都能引发强对流天气的活动。象那些由多层云系组成的宽广、连续、完整的活跃冷锋云带，能产生暴雨却不一定能激发出强对流活动。引发强对流天气的冷锋云带有以下几种。,第一是天气学中描述的第二类冷锋。在卫星云图上，这种冷锋表现为一条狭窄的积云带或积云线。云区表面纹理不均，有时整个锋面是由一团一团的积云区组成，卷云砧清楚，云的边界不整齐。在其移动过程中，在冷锋面云带上或锋面云带的前后部不断有对流活动，雷暴天气可接二连三出现。,第二是500hPa槽线以西的冷锋段。在卫星云图分析中，称这段冷锋为不活跃冷锋云带。常表现为狭窄的、不连续的（不完整、破碎的）断裂云带，多以中低层状云或减弱的积状云组成。（不活跃冷锋段的大气斜压性较弱，高空冷空气平流和风的垂直切变较小，高空风大体上垂直于锋线，一般冷锋面没有激烈的天气。但是，当这段锋面遇有合适条件时，如与一个雷暴高压的移出弧状云线相遇，又会重新产生激烈的强雷暴天气的云系。在天气分析中，对不活跃冷锋云带在强对流天气的监测和分析预报中的作用是不容忽视的。例如，1979年6月8日24时在苏南和上海的冰雹大风天气就属于这种过程。）,第三种是副冷锋上的对流发展。在卫星云图上，一次冷锋过境后在冷锋后部的晴空区常常还能看到有一条条比前面的冷锋云带尺度小的云带，它们的云体多半是不稠密的，色调也不很明亮，一般与前面的冷锋走向一致，多以中低云组成。（天气分析中，一般认为它所带来的天气比前面冷锋过境时要弱。其实也不完全如此，）多年的气象卫星云图观测显示，这些副冷锋经常有强对流云发展，伴有雷暴大风等强对流天气。,2.高空冷涡云系统（在我国北方地区，几乎81.7%的冰雪大风天气都与高空冷涡及高空冷槽的活动有关（根据河北省冰雹天气的的统计）。我国北方初夏和秋季的天气形势经常表现为中高纬度一个高空槽在东移中不断加深，到达我国北方地区后，切断出冷涡来。而在冷涡之前又多有高压系统阻挡，使冷涡环流系统在我国北方地区稳定下来。）在冷涡最初移到我国北方地区时，与冷涡相伴随的强雷暴天气出现在冷涡云区的东南部，若冷涡向下伸展、发展成气旋，沿南部的冷锋云带也多有强雷暴天气发展。（其后，随着冷涡的维持，在冷涡云区的后部到西南部甚至一直到冷涡南部的大范围地区，由于高空冷涡后部有一股一股的冷空气沿着冷涡环流外围下滑，冷平流很强、高空负变温明显。）在对流层的中下部又多有暖空气向北发展，暖湿空气平流向北输送以及太阳辐射加热低层大气容易形成不稳定的大气层结，多有强对流天气发展。,例如:1980年6月10日棗6月22日 的13天时间里就有4次冷涡活动，出现了8天冷涡形势下的强对流天气。冷涡是北方地区夏半年强对流天气的一种很重要的天气系统的环流场。在卫星云图上，高空冷涡的云型特征一般来说是清晰可辩的。初生和发展阶段的冷涡云型多成半月型涡旋状云型。典型的冷涡云型表现为一个完好的涡旋状云区。干冷空气的暗黑晴空带可以从冷涡云区的后部伸向冷涡中心。冷涡中心云区常被干冷空气带分割成一圈一圈的明暗相间的同心圆，表现出中心云区不稠密的云状。若冷涡向下伸展，在冷涡云区的南棗东南部分会有明显的云带向南或西南伸展，这是冷涡发展成气旋后的冷锋云带。在这条云带上常有强对流天气发展。,3.急流云系 无论是高空急流还是低空急流，尤其是当高低空急流相互配合时，强对流天气或暴雨出现的可能性很大。（1978年7月上旬，极锋急流分成两支：强风速带分别从包头经沈阳东去和从蒙古西部经山西中北部向东南伸展，7月9日08时到达山东半岛。低空850hPa上，副热带高压西侧的暖湿气流呈SW棗NE向亦于7月9日08时伸至山东南部，这支暖湿气流最大风速达20m/s，而且从早上一直持续到晚上20时以后。这一天，沿350N 地区雷暴、大风、冰雹和暴雨天气此起彼伏。不难看到，高低空急流对强对流天气产生和维持的作用。）,（1）提供高低空辐散辐合机制。（2）有利于新鲜的暖湿空气输送和从低层流入雷暴云中，并使上下空气通畅，便于新陈代谢。（3）增加环境风随高度的变化。（4）有利于高低空动量的交换。可是，在高空急流很强的情况下强对流系统又是不能持续很久的。在讨论高空急流对强对流天气的影响时要注意到这一点。在卫星云图上，当高空急流通过积雨云云顶时，积雨云上部的卷云随高空强风向下风方向伸展形成卷云羽，伸展很长。急流通过积雨云上空时由于抽气作用也使积雨云发展特别强烈，可形成高耸的积雨云云塔。,低空急流在卫星云图上比高空急流难以在强对流天气发生前分析出来，当飑线云系形成后，低空急流（850hPa）通常定在飑线云带的后边界、与飑线云系平行。除此之外，夏季当西太平洋副热带高压西伸到大陆时，在副热带高压的黑色晴空区西侧有积状对流云线从西南向东北方向发展，表明西南气流较强，积云移动路径或它们出现的位置通常与850hPa低空气流位置一致。在春夏季节，一次冷空气南下到长江流域时，在冷锋云带的南侧，中南半岛东北部、广西和广东西部沿海有大片明亮的西南季风云团，从季风云区中有一块一块的积云团向东北方向传播，这些云团的移动路径也能表示低空急流的存在。,4.高空槽后西北气流云系 在我国西北地区，关于副热带长波的研究早就提出长波槽后西北气流中出现暴雨、冰雹天气，槽前出现大雨带。（高空西北气流型，指500hPa等压面上有一稳定的长波槽，温度槽也很明显且落后于高度槽，长波槽随高度后倾。在这种槽的后部即为西北气流所在。在这里引发强对流天气发生的常常是长波西北气流中叠加的尺度较小的冷温度槽沿西北气流下滑（500hPa清楚），午后，在这一冷槽控制区出现对流性天气。）,高空西北气流的卫星云图分析，是通过高空槽和脊的对应关系，由高空槽云系找出高空脊的位置、定出脊线，脊线前部就是西北气流分布区。一个较前的高空槽前云系上部的卷云往往可以被高空强风吹成辐散状，伸展到高空脊前，由此，卷云的分布也可确定脊线和脊前西北气流位置。在脊前西北气流中若有小波动存在，一般和小波动对应的有一个范围较小的稠密云区，能在脊前西北气流中从西北方向向东南方向移动，这反过来有可判断西北气流的位置。伸展到脊前的卷云线一直与东西正在发展的盾状云区相接，这条细卷云线象一根等高线或者流线一样勾勒了高空气流的分布形式其中AB段表示西北气流分布区。这一天在脊前西北气流和东部高空槽云系相接处，产生了强对流云区，形成了华北棗西北地区的飑线天气。,5副热带高压和南支气流云系 在西太平洋副热带高压西部的偏南气流控制的大陆地区，空气暖湿，储存着大量不稳定能量。因此，当有小股冷空气自北方南下时，使高压脊东退或相持或者高压脊势力加强西伸时午后在副热带高压的西西北边界都可能有旺盛的积雨云生成，产生对流性天气。由于在某一时段副热带高压常常能稳定在一个地区而很少移动或移动很缓慢，因此，强对流天气也可数日内在同一地区发生。但这种强对流天气现象比较分散，强度较弱。当副热带高压影响到比较偏西和偏北位置站时，在青藏高压副热带高压之间的小低压辐合区，会有强雷暴天气出现，并沿着副热带高压向东北方向移动。,西太平洋副热带高压，在卫星云图上表现十分清楚，在强大的副热带高压的控制区，常是晴空万里，云图上表现一片暗黑，当副热带高压较弱时，暗黑的背景上有灰暗散乱的积云发展。从卫星云图上识别出副热带高压控制区域后，在其西西北边界是西南气流。若有积云在副高西侧生成并向北输送，强对流云一般在副高西北侧北方南下锋面云系之前生成。春季，500hpa高度等压面上面的南支槽常常在印度、缅甸地区出现，这支印缅槽前的西南气流与太平洋副热带高压西侧的西南气流汇合，形成强劲的副热带急流有利于我国长江以南地区的强雷暴天气的发生和发展。,二.强对流天气发生发展的大气层结条件的云图特征 强对流天气是不稳定大气当中的一种天气现象，大气愈不稳定，对流愈容易发生。在绝对不稳定的大气中（s），强对流天气最容易生成。实际上，由于绝对不稳定的大气是少见的，强对流天气多发生在条件不稳定的大气之中（s）。在卫星云图上，无法依据上述几点作为判定强对流天气发展的大气稳定度条件。但是一旦有不稳定的大气形成，在卫星云图上不稳定的大气所在区域就有大小不一，无一定规律的积云块或积云胞生成，由此可以判断这些积状云生成区通常就是强对流天气爆发前几小时的不稳定大气分布区。图 是1978年6月16日11时和14时福建厦门上空，大气稳定状态分布曲线和与之相应的MS-1卫星云图。由图 可以看到厦门上空，大气不稳定能量从11时（虚线）到14时（实线）明显增强，即大气变得更不稳定，在相应的卫星云图上，表示大气不稳定状态的积云在厦门上空迅速生成，并且愈来愈清楚。云图上积状云分布区很好地指示了大气稳定度状态的变化。3小时后，厦门地区沿海出现了雷暴、阵雨等强对流天气。,大气中合适的风速风向垂直切变对强对流天气的维持和传播有着重要意义。当环境风速存在合适垂直切变时，积雨云能猛烈发展成强雷暴。卫星云图上在有铅直切变的气流中，如果有对流云生成，云顶向水平方向发展，这使得积雨云砧表现成一条狭长的轴。在大多数强雷暴天气中，如果雷暴是在有强垂直切变的气流中发展站起来的，积雨云砧伸向 线的右方，并与对流层下部和上部之间风速垂直切变方向平行。由于对流层下部和上部风速垂直切变矢量与对流层中部的等温线相平行，对流云上卷云砧走向可看成是等温线，可以根据云图来确定对流层中部的温度脊线的位置。在这条温度脊线位置上层结不稳定性最大。图 是根据卫星云图确定风的垂直切变，推出温度脊判断有利对流天气发生区的一个例子。,三.有利强对流天气发展的风垂直切变的云图特征,由图可见，卷云砧的走向是从西北向东南的（热成风大约为300），线的走向近乎南北向，故卷云砧走向与 线走向有夹角且偏于 线的右方。根据最近时刻的高空天气图分析，把温度脊线位置作适当移动使其与切变矢量方向一致（卷云砧方向与等温线平行）这时温度脊线位置必须位于 线的西部边界处。从卫星云图上定出低空急流和500hpa急流轴位置以后，就可以 断在这两层之间风随高度顺、逆转的度数。风随高度顺转，在强雷暴预报中是占十分重要的指标。在该图中，低空急流在 线的西部边界，而500hpa急流轴是穿过 线的。图中CE方向根据这些资料可推知风随高度顺转为40 实际转向为45 有利对流发展。,雷暴发展时，对流层上部要有强烈的辐散，由于雷暴的尺度很小，用现有高空风资料不易确定高空的辐散。在卫星云图上雷暴的卷云砧或卷云区很清楚。因而从前后两张云图求出卷云砧面积变化就可定出散度的数量。设A是卷云覆盖的水平面积，按散度的定义，如果卷云覆盖面积是增大的表示高空有辐散，低空有辐合，它是空气上升运动的结果，雷暴将会发展或维持。有人曾根据335次对流性天气过程求取卷云砧大小和对流性天气强度的关系得到，如果云图上卷云砧直径发展1个小时超过一个纬距以上，就可以预报有严重对流性(龙卷、冰雹、雷暴大风等)出现，因为有85%的这种天气是出现在卷云砧直径1小时扩大1个纬距的条件下。如果1小时卷云砧直径扩展速度小于1纬距，则预报有积雨云或浓积云等。因为有89%的这类天气出现在这种情况下。,四.由卷云砧确定高空辐散,第三节 中国大陆上的强对 流天气的云图分析一.锋面附近的对流活动二.高空冷涡影响下的强对流天气三.局地热力对流的发展四.副热带高压西北侧的对流活动五.槽后西北气流中的雷暴天气六.中尺度对流复合体（MCC）,六.中尺度对流复合体（MCC）1、MCC的定义 Maddox（1981）给MCC作了如下的定义尺度标准：A：在增强红外云图上32C冷云 区面积105km2 B：在增强红外云图上52C冷云 区面积5104km2初始时刻：要满足尺度标准A和B持续时间：满足尺度标准A和B的时间要6小时最大范围：32C冷云区面积达最大尺度形 状：椭圆形，最大尺度时的偏心率0.7结 束 时：不满足尺度标准A和B,2、MCC生命史(1)形成阶段：在小尺度地形、辐合区等有利地区产生一系列雷暴云单体，产生激烈强对流天气，在中层有冷空气卷入雷暴内，引起强烈下沉，在低层有中高压生成，下流冷空气在近地面从高压处向外流出。(2)发展阶段：雷暴发展，在中层（700400pha）有流入层出现，在地面附近，各雷暴高压流出气流在一起形成一个更大的中高压冷空气外流边界线，同时由于强烈的湿不稳定空气从低空流入，与冷高压冷外流边界线相互作用，引起低层辐合，产生强的对流单体，使得系统迅速发展。(3)成熟阶段：低层潮湿不稳定空气的连续流入，湿层加厚，对流上升，潜热释放，暖心形成，风的垂直切变小，雷暴天气转为暴雨。在云图上呈现出圆或椭圆形明亮的大云区，在雷达回波图上可以看到多各对流体聚集在一起。(4)消亡阶段：水汽供应切断，对流不子发展，中尺度组织结构被破坏，云形开始散乱，近地面层浅薄冷高压加强。,图8-7 MCC成熟期的雷达回波,2、MCC的结构,图8-8 MCC云团空间结构的结构,图8-9 MCC的平均散度场随高度的变化,图8-10 MCC的平均涡度场随高度的变化,图8-11 MCC的云面积随时间的变化,图8-12 中国大陆MCC的平均垂直速度、散度、湿度场随高度的变化,图8-15 MCC的降水与冷云顶的面积随时间的变化,图8-16 中国大陆MCC活动路径,