局地強風暴是指在強垂直風切變環境條件中局地發展起來的強大對流系統，它常常造成強風、大雹、暴雨及龍捲等強烈對流天氣。由於其上升氣流與下沉氣流之間並不產生相互的破壞性干擾，所以風暴的成熟期可維持很長。強對流風暴常表現出中尺度的組織型式，這些型式中，常見的有颮線、多單體風暴及超級單體風暴等。
基本介紹
- 中文名：局地強風暴
- 外文名：several local storm
- 學科：天氣學
- 別稱：強對流風暴
- 表現：超級單體、多單體風暴等
簡介,定義,特徵,表現,超級單體風暴,多單體風暴,
簡介
定義
特徵
局地強風暴中的氣流，在3—7km高度上具有雙渦旋結構，兩個旋轉方向相反的渦旋，近於南北向排列，北面是反氣旋性渦旋，南面是氣旋性渦旋，上升運動主要集中在雙渦旋之間和氣旋性渦旋內部。
表現
超級單體風暴
對流風暴的中尺度組織如果擴展得很大，使整個風暴成為單一實體，而不是一組單體，這種強大的風暴稱為超級單體風暴。超級單體的水平尺度可以達到數十公里，在它的成熟期可準常定地維持一個小時以上。
圖1 局地強風暴
圖1 局地強風暴超級單體風暴的一個明顯特徵是具有鉤狀雷達回波。它一般形成於風暴右側，如圖1所示，圖中鉤狀回波附近的“無回波區”(或弱回波區)是上升氣流區，這個無回波區稱為“穹窿”(Vault)，其中上升氣流速度可達每秒幾十米的量級。這種上升氣流把雲滴掃向上方一40℃高處後，才能增大到能反射雷達波的尺度。因此，此上升氣流區下方就成為缺乏雷達回波的“穹窿”結構。“穹窿”區內用肉眼可看到由小水滴組成的厚密暗黑的雲向下伸展到抬升凝結高度處，使那裡出現一個清晰雲底，最大的冰雹是掉在環繞“穹窿”邊緣的地面狹帶。
多單體風暴
超級單體是一種最強烈的局地風暴，但不常出現，這主要是由於他們生存所需求的特定風場條件不常出現。在大氣中更常出現的一種強風暴叫多單體風暴。它們也是一種大而強的雷暴體，其中包含有幾個單體，這些單體在風暴內橫向排成一列，它們不斷地在雷暴複合體的前側發生、在後側消亡，看起來風暴象一個整體運動。 雖然每個單體的生命期不長，但通過上述單體的連續更替過程可以形成生命期很長的風暴體。 圖2是一個多單體風暴的垂直剖面圖，可以看到與超級單體相同的是上升氣流與下沉氣梳共存的情況，不同之處是這種風暴是由四個處於不同發展階段的單體組成。這個模式也可以看作單獨一個單體經歷整個演變的四個階段。單體n+1是初生階段，n是發展階段，n一1是成熟階段，n—2是衰亡階段。在成熟階段，雷達反射率達最大值，有活躍的上升氣流，在衰亡階段各層都有下沉運動。各單體間發展所需時間為15分鐘左右，故每個單體的生命期為45分鐘。流入風暴的上升氣流起源於風暴前20公里的邊界層中，以後斜升至7公里處達20米/秒。上升氣流以後從風暴後部流出形成雲砧。由於上升氣流向風暴後方傾斜，其中的小冰雹直接落入到其下的下沉氣流中，而沒有機會再進入到新生雷暴的上升氣流中以增長到較大的雹塊。下沉氣流有兩部分來源：一部分是從風暴右後方進入的對流層中部的乾空氣；另一部分是由原先的上升氣流轉變而成。下沉氣流在雷達最高反射率區達最大值，為15米/秒的地面流出氣流在風暴前方厚達1公里，它與從東南方流入的氣流形成明顯的輻合線和颮鋒。向前擴展的強下沉輻散氣流是一種觸發機制，不斷啟動其前方有新單體形成，這是強而持續雷暴的特徵。 多單體風暴中也有弱回波區，其中大多數只有一個無界弱回波區。它與超級單體的弱回波區最大的差別在於它的持續性，超級單體的弱回波區可持續1小時以上，而多單體風暴的弱回波區多變，且存在時間也短。
圖2 多單體風暴的垂直剖面圖
圖2 多單體風暴的垂直剖面圖