本文利用中尺度模式WRF-ARW(Weather Research and Forecasting Model-Advanced Research WRF)(Version 4.0)对海南岛不同天气条件下的典型海风锋个例进行了高分辨率数值模拟,通过设计局地城镇化的敏感性试验,重点分析了海南岛沿海城镇化对海风锋推进的影响及其可能机制。研究结果表明:海南岛沿海城镇化造成的海风锋结构差异是热力作用和动力作用共同影响的结果;城镇下垫面的摩擦效应与城市热岛的增强阻碍海风向内陆推进,减弱了海风锋途经地区的降温增湿效应,造成海风锋位置相对滞后;而城镇化所引起的高海陆热力差异增强了海风风速及海风辐合,同时导致海风锋前的垂直上升气流和海风环流厚度也明显增强。海风锋发展不同时期,城镇化对海风锋的推进影响有所不同。海风锋发展初期,海陆热力差异引起的推动作用与摩擦效应的阻碍作用相抵消,导致海风锋的推进无明显影响;海风锋发展强盛阶段,城镇化条件下内陆城市与非城市之间的热力差异有所增强,阻碍了海风锋向内陆推进,导致海风锋内陆渗透距离减小。不同天气条件下城市化对海风锋推进的影响有所不同,相比于晴空天气,多云天气下城市与非城市的热力差异稍强,加强了城市热岛效应对海风推进的阻碍作用,导致海风锋滞后距离稍远。此外,当土地利用类型更换为城镇后,净辐射与陆气间交换能量减少,导致其潜热通量显著减小,感热通量值变大,从而升高了下垫面温度,增强了海风的垂直上升运动,进而造成边界层高度的升高。
利用常规观测资料、NCEP/FNL再分析资料、多普勒雷达资料等,对2023年8月16日厦门市的雷暴天气进行分析,结果表明:此次雷暴天气发生在冷涡后部西北气流中,高低空温度差动平流加强了不稳定层结,高CAPE值和0~6 km弱垂直风切下,在阵风锋与海风锋碰撞区域形成脉冲风暴,具有爆发性强对流的典型特征。触发的新生对流沿着海风锋自东北向西南发展加强给闽南地区带来较大范围、较长时间的强降水天气;通过此次雷暴个例分析可知,沿海地区的预报员加强地面辐合线推移和演变的监测,一定程度上可以提前判断出多条辐合线碰撞触发新生对流,由此对此类强对流天气提前作出预报决断。Using conventional observation data, NCEP/FNL reanalysis data, Doppler radar data, etc., an analysis was conducted on the thunderstorm weather in Xiamen on August 16, 2023. The results showed that the thunderstorm occurred in the northwest airflow behind the cold vortex, and the high and low altitude temperature differential advection strengthened the unstable stratification. Under high CAPE values and weak vertical wind shear of 0~6 km, a pulse storm was formed in the collision area between the gust front and the sea breeze front, with typical characteristics of explosive strong convection. The newly triggered convection develops and strengthens along the sea breeze front from northeast to southwest, bringing large-scale and long-term heavy precipitation weather to the southern Fujian region. Through the analysis of this thunderstorm case, it can be seen that forecasters in coastal areas can strengthen monitoring of the movement and evolution of ground convergence lines, which can, to some extent, predict in advance the collision of multiple convergence lines triggering new convection, and thus make forecast decisions for such severe convective weather in advance.
利用常规观测、雷达、卫星及加密自动气象站等资料,对2015年、2018年和2019年渤海北部东岸海风锋活动及其触发的对流特征进行统计分析。结果表明:不同年份渤海北部东岸海风锋活动的差异较大,海风锋主要出现在6-8月,其中7月最多;海风锋可分为沿山型、北部沿海型和混合型3种,其中沿山型占比70%以上,海风锋东移到达沿山地区后维持加强,北部可伸展到沈阳地区;海风锋在雷达反射率图上表现为窄带回波,强度一般小于27 d Bz,在速度图上表现为风向的辐合或风速的大值区,但在相关系数、差分反射率等雷达双偏振产品上没有可明显识别的特征;在各种天气背景下均能发生海风锋,其中在高空脊控制下最多,且可触发午后热对流,多为弱对流;在副热带高压后部、高空槽、冷涡背景下的海风锋容易触发强对流天气,带来冰雹、短时强降水、雷雨大风等灾害。
