第一届未来大气科学论坛

华北地区暖季频发的中小尺度对流系统通常都会带来剧烈的天气现象，如短时强降水、冰雹和大风等，严重威胁人们的生命财产安全。在中尺度对流系统（MCS）中，除线性对流系统外，单体对流导致的强天气过程次之，但相关研究还很缺乏。由于其持续时间短、强度变化快，预报的准确度也很低。本文旨在探究华北地区2017-2021年暖季（5-8月）单体对流形成、发展和消亡的长期气候学特征以及触发后能否发生升尺度增长（UCG）的热、动力机制。首先对FLEXTRKR对流单体算法进行改进，结合华北多部天气雷达和区域自动站，识别、追踪单体对流（细分为孤立IC、簇状CC，断线型BL），统计其时空分布及演变特征（面积、生命史、移动过程中的状态变化等）；重点关注不受周围环境影响且在触发后发生UCG的完全孤立IC，利用ERA5再分析资料、站点探空资料、地形坡度等揭示有利于孤立对流发生UCG的环境条件因子。研究结果表明，华北地区单体对流的触发主要在太行山和渤海沿岸附近，受地形的影响显著。约2/3的单体对流生命史小于1h，在其发展过程中，面积的增长率与中层垂直风切变呈一定的正相关。最终23.5%的孤立IC发生了UCG，其中完全孤立IC发展为线性对流系统占10.7%，升尺度时间主要在清晨3时至9时以及正午至午后3时。
 

华北地区、单体对流、尺度增长、环境因子、统计特征