熱帶一次致災龍卷形成物理過程研究

摘要：2016年6月5日海南出現了一個弱風垂直切變背景下的EF2級致災龍卷。利用海口多普勒天氣雷達觀測資料、10 min間隔的地面自動氣象站觀測資料以及風廓線資料,研究了該龍卷風暴的結構、龍卷風暴與龍卷形成的可能物理過程。初始風暴在文昌附近向西傳播,而同時海口風暴亦由海風鋒觸發并向東移動,兩風暴下沉氣流導致的出流相遇在海風鋒輻合線上,觸發了龍卷母云體。龍卷初始渦旋在低層兩風暴出流相遇的切變輻合線上形成,當初始渦旋與其上方深厚且強烈的上升氣流疊置時,拉伸作用加強了垂直渦度,使得龍卷形成。深厚的強上升氣流有3個來源:對流風暴的出流邊界相遇形成的輻合抬升,環境正浮力造成的對流單體內強上升氣流,還可能與中高層強中氣旋強迫的擾動低壓有關。龍卷形成過程中,中高層強中氣旋位于6—9 km高空并向上發展,龍卷初始渦旋先于龍卷母云體出現且比一般微氣旋尺度大,伸展至更高的高度,屬于非典型中氣旋龍卷(或非典型超級單體龍卷)。此次熱帶強龍卷出現在弱的大尺度系統強迫的天氣背景下,水平風垂直切變弱,海風鋒、出流邊界等邊界層β中尺度輻合線邊界在龍卷形成過程中可能起決定性作用。