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[分析探讨]曾经论坛上看到的一张老图,及边界条件下超级单体的辨识

楼主#
更多 发布于:2017-06-28 18:55

图片:23_43040_d1cb1c4afea0bd4.jpg


我之前在另一帖里提到,曾经有坛友发帖询问云的辨识,当时多数人认为这是源于锋面的系统——大概是因为右部的云让人联想到教科书上暖锋的示意图。当时我也没有能力进行分辨,但是现在我已经有十足把握确定这是一个弱降水超级单体风暴。今天正好把这图翻出来,刚好借此说一说。


我们要时刻记住:和教科书上不同,现实中的各种天气现象不会有非黑即白的明确分界线,各种背景量的细微差别只会导致天气现象有不同的发展趋向,而不是一刀切地强行决定天气活动的结果。

在我收集资料的过程中,曾多次见到过对流柱与地面的倾角小于45°甚至40°,或者云砧只向下风向扩展、上风向暴露出裸露的穹顶的超级单体。事实证明,只要条件合适,超级单体风暴在较高的露点温度、过强的垂直风切变环境中都可以生成。


上图中呈现出典型的倾斜对流柱、入流槽口、RFD切割形成的悬垂结构等特征,云砧部分则带有成熟期积雨云砧特有的下弧线轮廓,可以断定是超级单体风暴无疑。在较强风切变环境和较弱上升气流(可能源于浅薄不稳定层、地表温度低、水汽不充足等因素)的时候,许多超级单体风暴不能完成对流柱扶正,也没有发展成强超级单体的潜力——但毕竟瘦死骆驼比马大,它们始终是超级单体。甚至有些这样的超级单体还能转入强降水状态,此时对流柱依然高度倾斜。


以下是一些例子:

图片:QQ截图20170628182809.png


图中的超级单体由于高空风极强,不能及时形成上风向的云砧扩展,呈现出裸露对流顶的形态,但RFD空槽却已经生成,证明此超级单体已经成熟。


图片:QQ截图20170628182822.png


在强切变环境下对流柱高度倾斜的超级单体。不仅云砧单向扩展,甚至从某些角度观测还会让人误以为仅仅是不成熟的秃积雨云或是多单体风暴。然而清晰的入流槽口、RFD空槽和后缘阵风锋都足以说明它是一个不折不扣的成熟超级单体。


图片:QQ截图20170628182855.png


浅薄环境下的对流云。大气环境露点高、自○由对流高度小,但是图中的云仍呈现出一些和超级单体相伴随的特征结构,如下沉气流区和对流柱分离,风向随高度顺转,后缘下沉气流成为启动机制等。图中的风暴甚至疑似正在发生分裂。


图片:QQ截图20170628183836.png


这是一片极小的对流云,它不仅生成于浅薄环境中,甚至很可能都没有到达对流层顶。但是在特殊环境之中,它竟然成为了一个非常迷你的LP超级单体。它同时具有倾斜对流柱、前侧入流尾、RFD切割、中气旋等特征,甚至其上升气流还发生了一次循环(旧上升气流被外流阻断、新上升气流生成)!这大概是极其罕见的连FFD都不产生降水的“无降水超级单体”了!


图片:QQ截图20170628183850.png


这是消亡中的LP超级单体,图正中的细瘦垂直结构就是衰亡中的上升气流。当一个LP超级单体的后侧不产生湿RFD时,它往往是以上升气流区收缩的方式消亡的。但此时它仍具有LP超级单体的特征,哪怕这个上升气流的云底面积可能已经比一般浓积云还要小。而且,即使这个小小的对流柱也依然是保持着中气旋的涡度。不过,图中的侧翼线对流较为发达,风暴仍有靠着新上升气流循环的机会。
(PS:谁能想象,此图中发生的事情,竟在上一幅图中也发生了。而上一幅图中的云体小到其上升气流区甚至难以表现出圆弧形轮廓!)


以上是我这段时间总结出的心得,只是一些微小的经验,很惭愧(哈哈)。希望大家在遭遇到强对流的时候能够多拍照,多积攒观测经验。国内强对流少、常发生于夜间、大气观测条件差,因此实际观测的机会很珍贵。倘若因为不了解强对流的视觉判断原则而“看走眼”错过的话,无疑是非常令人惋惜的。在我小学和中学时,天津还没变成雨洞;现在有一定观测经验之后,天津市区却已经成为几年难盼一次对流天气的“荒地”。每次想起小时候遭遇过强对流体验却没观测到一点特征结构的事情,都不由得扼腕叹息。也因此,我会尽量多研究、多转发相关的对流单体范例,以力所能及的方式尽量积累和分享相关的经验,以期自己和其他对流迷们能够从中一起获得进步。


最后做个广告,我之前发的那个视频讲义的B站账号就是我自己的,我会偶尔在上面搬运一些Youtube上的精彩的、有典型特征的、或者罕见的对流云微速摄影视频,如有兴趣可以关注,更欢迎一起讨论!
我的B站视频空间: http://space.bilibili.com/2032485/#!/video
[templerlord于2017-06-28 19:54编辑了帖子]
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    2017-06-28 19:25
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发布于:2017-06-29 14:29
今天看到一个新概念:Low top supercell. 看来,传统认知中把所有超级单体都和雹云联系起来的臆想是完全错误的。虽然强超级单体可以穿入平流层,形成高大的上冲顶,但同时也有一些强切变环境下的超级单体,其上部被水平风打散,以至于甚至不能形成典型的砧状外观。低顶超级单体的上部呈现出秃积雨云式的积云状起伏,这是由于其上部仍在上升中就被剪离对流主体所导致的。实际的砧状外观会在对流柱下风向一段距离之后开始呈现出来。
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发布于:2017-06-29 19:05
templerlord锛毥裉炜吹揭桓鲂赂拍睿篖ow top supercell. 看来,传统认知中把所有超级单体都和雹云联系起来的臆想是完全错误的。虽然强超级单体可以穿入平流层,形成高大的上冲顶,但同时也有一些强切变环境下的超级单体,其上部被水平风打散,以至于甚至...鍥炲埌鍘熷笘
国内有资料显示台风中出现的龙卷往往出现于类似于Low Top Supercell的低顶/低质心超单中
用一张假钞,买一把假枪。
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发布于:2017-06-29 22:39
菜鸟到底锛毠谟凶柿舷允咎ǚ缰谐鱿值牧硗鱿钟诶嗨朴贚ow Top Supercell的低顶/低质心超单中鍥炲埌鍘熷笘
找到一篇NOAA的低顶/迷你超单的介绍:
https://www.weather.gov/lmk/mini_supercell
顺便我在搜这个的过程中,还找到一篇更鬼畜的关于降雪超单的讨论……



http://www.eots.co.uk/reports/Xmassnow/Xmassnow2004.htm
[templerlord于2017-06-29 22:53编辑了帖子]
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发布于:2017-06-30 09:32
templerlord锛氄业揭黄狽OAA的低顶/迷你超单的介绍:
https://www.weather.gov/lmk/mini_supercell
顺便我在搜这个的过程中,还找到一篇更鬼畜的关于降雪超单的讨论……



http://www.eot...
鍥炲埌鍘熷笘
仔细看了降雪超单整篇文章,确实有些震惊。个人感觉可能还是和大湖效应+地形抬升有一定的关系,同事较为特殊的环流和地形加重了单体过程。另外英国在1981年11月有过不到6个小时105个左右的龙卷的大爆发。去年12月山东半岛一次冷流雪也是出现了水龙卷的。

图片:1.jpg



图片:2.png

[菜鸟到底于2017-06-30 09:36编辑了帖子]
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发布于:2017-06-30 13:35
菜鸟到底锛氉邢缚戳私笛┏フ恼拢肥涤行┱鹁8鋈烁芯蹩赡芑故呛痛蠛в+地形抬升有一定的关系,同事较为特殊的环流和地形加重了单体过程。另外英国在1981年11月有过不到6个小时105个左右的龙卷的大爆发。去年12月山东半岛一次冷流雪也是出现了水...鍥炲埌鍘熷笘
冷季的强对流天气在美国也不算少见,早起2月份晚至11月份都有过强风暴生成。在湖泊效应地带,他们有专门的“飑线降雪”这个词来描述与之相联系的冬季强对流。事实上,关于飑线降雪过程中出现降雪的低顶超级单体一事,似乎不只有一个目击案例。我还看到另一个例子,里面声称看到的云有数个典型的超级单体结构(并且附了照片,确实如此),但没有观测到明显的旋转。那个例子我觉得或许还有点牵强,但我贴的这个甚至还下了冰雹——实在没有想到“冬天下冰雹”这种取笑外行的老段子竟然可以成真。或许只要在湖泊和地形因素下保证一定的上升气流强度,同时背景风切变适合的话,就有可能形成超级单体环流。但是冬季降雹一例中,又看不出风向随高度顺转的痕迹,也没准它其实是一个脉冲风暴。
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发布于:2017-06-30 19:51
templerlord锛毨浼镜那慷粤魈炱诿拦膊凰闵偌缙2月份晚至11月份都有过强风暴生成。在湖泊效应地带,他们有专门的“飑线降雪”这个词来描述与之相联系的冬季强对流。事实上,关于飑线降雪过程中出现降雪的低顶超级单体一事,似乎不只有一个目击案例。我还看到另一...鍥炲埌鍘熷笘
脉冲风暴这种东西似乎相当神秘,但是出现条件是风切变弱+CAPE高+不稳定层厚。但是大湖效应中似乎不稳定层结往往较为浅薄。文中这类风暴出现也许与大湖效应风暴高度较低也有一定关系。不过大湖效应中成群结队出现的风暴似乎也比较符合“脉冲”这一描述。
另外又发台风龙卷的超级单体也往往质心比较低 ,0-6km垂直风切变可能一般,但是 低空和超低空风切变则较为给力。
[菜鸟到底于2017-06-30 19:54编辑了帖子]
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发布于:2017-06-30 20:15
菜鸟到底锛毬龀宸绫┱庵侄魉坪跸嗟鄙衩兀浅鱿痔跫欠缜斜淙+CAPE高+不稳定层厚。但是大湖效应中似乎不稳定层结往往较为浅薄。文中这类风暴出现也许与大湖效应风暴高度较低也有一定关系。不过大湖效应中成群结队出现的风暴似乎也比较符合“脉冲”这一描述。...鍥炲埌鍘熷笘
看到国外的一些观测数据说,低顶超单生成的时候CAPE相对较低,不稳定层浅薄,中高层大气的逆温非常牢固,但是在触及稳定层之前的上升气流速度和经典超级单体是几乎没有区别的。如此看来抬升强度和相对背景风切变还是形成超级单体环流的必要条件。即使是单独发生的低顶超单体,也经常获得龙卷风警报;甚至还有过在雷达上仅有一小点的迷你超单也发生过短暂的F1龙卷风的案例,此龙卷维持前进了8公里左右的距离。
另外,我突然想到,湖泊效应过程中虽然难以形成深厚不稳定层,但同时冬季冻结高度低,如果有持续强劲的抬升作用的话,降雹倒也不是不能理解。如果抬升作用可以支持降雹,那么合适的风场条件下形成低顶超单大概也是可能的。



图片:TIM图片20170630201844.jpg



PS:这是那个迷你超单的雷达图
[templerlord于2017-06-30 20:17编辑了帖子]
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发布于:2017-08-17 16:29
菜鸟到底锛毠谟凶柿舷允咎ǚ缰谐鱿值牧硗鱿钟诶嗨朴贚ow Top Supercell的低顶/低质心超单中鍥炲埌鍘熷笘
确实看过几篇国内文献证明了层主所说。其中有人提出:台风激发的超级单体和台风外围风切变关系很大,即动力因素大于热力因素,对流高度往往低于一般超级单体,所以质心偏低。
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