冷涡背景下辽宁龙卷气候特征和环境条件

【摘要】：为了研究冷涡与辽宁龙卷的关系,揭示冷涡背景下辽宁龙卷发生的特征,利用1951—2020年辽宁省龙卷观测和灾情数据以及欧洲中期天气预报中心ERA5大气再分析资料,收集整理冷涡背景下辽宁龙卷个例,对比冷涡背景下EF2—4级(EF2+)和EF0—1级(EF1-)龙卷物理量参数的差异。结果表明:(1)冷涡背景下辽宁龙卷主要出现在辽宁沿海地区和中部、北部平原。冷涡背景下辽宁龙卷主要发生在冷涡东南和西南象限,易出现在冷涡增强阶段。龙卷与冷涡中心平均距离近900 km,冷涡越强,龙卷出现位置离冷涡中心越远,反之越近。(2)1951—2020年冷涡背景下辽宁龙卷个数接近总样本的50%,龙卷个数与冷涡日数呈正相关;冷涡背景下辽宁龙卷发生位置与冷涡中心的距离具有明显的月变化,8月距离达到最近。(3)对比冷涡背景下EF2—4级(EF2+)和EF0—1级(EF1-)龙卷,EF2+龙卷比EF1-龙卷大气热力和动力学环境参数的强度分别高出40%和65%以上。对比冷涡背景下辽宁龙卷和热带气旋龙卷发现,冷涡龙卷的对流有效位能是热带气旋龙卷的3倍左右,但风暴相对螺旋度只有热带气旋龙卷的1/2。(4)能量螺旋度和龙卷参数可区分冷涡背景下辽宁龙卷等级,远低于美国龙卷综合参数阈值。可见,冷涡强度、位置和辽宁龙卷的产生关系密切,冷涡背景下EF2+龙卷物理量参数明显大于EF1-龙卷,冷涡背景下辽宁龙卷与热带气旋龙卷的热力、动力学环境参数有较大差异,调整能量螺旋度和龙卷参数阈值标准,可以提高冷涡背景下辽宁强龙卷发生的命中率。