强对流环境诊断技术

——基于自动站的局地对流初生诊断技术

1、概述

目前为止，对于次网格尺度的突发性强对流天气，无论是全球模式还是高分辨率中尺度模式仍然难以做出准确预报。鉴于突发性强对流主要受局地次级环流引起的边界层辐合线的制约，边界层辐合线的位置和时间决定了未来强对流的时空分布。因此，基于上海综合气象监测网，利用加密自动站气象要素场计算可表征突发性强对流发生前边界层环境场突变的物理量指数，通过诊断多物理量及其阈值，发现风场散度场和Q矢量散度场产品可以提前60-90分钟指示出突发性强对流的初生落区，该技术弥补了数值模式对次网格尺度强对流预报能力的不足。

2、技术特点

以近年来上海地区突发性强对流初生概念模型为基础，基于对分钟级别的加密自动站温度、风、湿度做质量评估和质量控制、插值分析、多物理量诊断和批量试验等，确定可指示突发性强对流提前发生的物理量及其阈值。

图1 强对流环境诊断流程图

图2 风场散度产品与60分钟以后的突发性强对流

(绿色箭头：风，黑色等值线：风场散度，填色图：60分钟以后的雷达反射率因子)

图3 Q矢量散度(a)、风场散度(b)产品与90分钟以后的突发性强对流(c)