湖北三類組織形態強對流系統造成的地面強對流大風特征

摘要：利用湖北省2012~2017年區域自動站、天氣雷達和周邊探空站觀測資料,對三類不同組織形態的中尺度對流系統(Mesoscale Convective System, MCS)(線性MCS、非線性MCS和孤立對流風暴)造成的地面強風(極大風速≥17 m/s)的時空分布、移動與傳播、對流環境特征等方面進行了統計對比分析,并結合個例討論了地面入流大風的成因及其對對流系統發展、組織的影響。結果表明:(1)大量的非線性MCS可能是由更早發生在山區和丘陵的孤立對流風暴向平原地區移動過程中組織形成的,孤立對流風暴造成的地面大風出現的峰值時間在17:00(北京時,下同)前后,非線性MCS地面大風的峰值時間在19:00左右;線性MCS造成的強對流大風主要出現在平原地區。(2)非線性MCS和孤立對流風暴是造成湖北省地面大風的主導系統,其中,非線性MCS造成的地面大風站次數占強對流大風站次總數的41.9%,而39.3%的地面強對流大風站次是由孤立對流風暴造成的。(3)雖然大于17 m/s的地面入流大風占所有強對流大風的比例很小,但存在地面入流大風的強對流系統的影響范圍、持續時間均遠大于同一類型對流系統的平均值。基于一次長生命史線性MCS(颮線)造成強對流大風事件的分析表明:雷暴系統前側的地面入流大風是由對流強烈發展造成,這支暖濕入流又進一步增強了對流風暴的發展,同時地面入流大風的形成進一步加強了垂直風切變,因而強的地面入流更有利于對流系統的組織化發展。(4)雖然暖季強對流系統的平均引導氣流均以西南風為主,但線性MCS主要自西向東移動、非線性MCS以自西南向東北移動為主、孤立對流風暴的移動方向則更具多樣性,也更易出現后向傳播現象。孤立對流風暴相對組織化的強對流系統而言,往往發生在更不穩定或更干的層結大氣中,且環境垂直風切變更弱、風速更小。