对流参数计算公式及说明.docx

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1、要素定义计算公式备注含义、意义湿静力温度 (TSIG)与静力能显能、 位能、潜能之和 相对应的温度TT + -Z + -q cPdcPd假绝热过程中，湿静力温度守 恒饱和湿静力温度(TSIGS)与饱和气块对应 的湿静力温度TsT + Z + -qsCPdCPd凝结函数(F)q T LR c R TF =乜J (U)P cpRvTqsl单位质量饱和空气每上升IhPa 所凝结出的液态水。抬升凝结温 度(TC)气块绝热抬升至 饱和时的温度tc=to叱乜r 0.9764 (237.3 + )20.976 - 8.33 X104273 +/. aO抬升凝结高 度(PC)气块绝热抬升至 饱和时的高度273

2、 + % L PP(273 + J计算时用到抬升凝结温度自由对流高 度(PF)气块绝热抬升时 受环境的浮力为 零，在此高度上 浮力为正。一般在对数气压坐标中温度和 对数气压为线性，用此关系求 解。平衡高度(PE)气块绝热抬升， 假设存在环境正 浮力作用，此后， 环境正浮力在此 高度上变为零， 并在此高度之上 皆为负。一般在对数气压坐标中温度和 对数气压为线性，用此关系求 解。对流凝结高地面气块受辐射=等饱和比湿线和状态线交点高度加热作用而产生 对流，出现凝结 的高度。度。对流凝结温 度地面气块受辐射 加热作用升温而 可产生对流。二二等饱和比湿线和状态线交点高 度处干绝热下沉至地面时的温 度。对

3、流有效位 能(CAPE)见公式与备注CAPE = gL (TVP二TVe)dz lfc TVe气块过程中所有因温度差异形 成的正浮力对气块所做的功， 利用埃玛图求解时一般在气压 坐标下离散求解更易。对流抑制能量(CIN)见公式与备注CIN = gj1dz Ib地表气块上升至自由对流高度 之前所必须的外界能量。一般 也在气压坐标下求解。K指数(K)K (0 - oo ) + Td850 Q1 Td)700综合反映中低层垂直降温、低 层露点及温度露点差的物理 量；用于暴雨预报较好。沙氏指数ISU850hPa气块绝 热上升至 500hPa时与环 境的温度差Sl =公00 - 7850条件不稳定指数，

4、反映850hPa 气块移动到500hPa时的不稳定状况。T；50为85OhPa空气块绝热抬升至500hPa时的温度。抬升指数(LI)地表气块绝热上 升至5 OOhPa时 与环境的温度差LI = T5。F条件不稳定指数，反映地面气 块移动到500hPa时的不稳定状况。为地表空气块绝热抬升至50OhPa时的温度。修正的K指 数(MK)见公式与备注m K = (+L)2 + (*+心5。)/2 -7500 -(-%)700考虑到地面状况后对K指数进 行的修正，一般修正后的K指 数比原K指数要大。深对流指数IDCD见公式与备注DCI = (T85+Td85ALl综合反映低层(850hPa)温湿 特性及

5、中地层条件稳定度的参 数修正的深对 流指数 IMDCD见公式与备注MDCI = (T85 + Td85)2 + (Ts+Tds)2-LI综合反映低层地面-850hPa 温湿特性及中低层条件稳定度 的参数对流稳定度 指数IC)见公式与备注IC= %00 。850中低层层结对流不稳定强 度指标最正确对流 稳定度指数 (BIC)见公式与备注BI =( . - )中低层最大层结对流不稳 定强度指标条件性稳定 度指数(IL)见公式与备注IL=电5。-4】当IlVO,为条件性不稳定；IL =0,为中性；IlO,为条件性 稳定。条件-对流稳 定度指数 (ILC)见公式与备注ILC=(夕se500 牝0 )

6、+ (ASe5。一 se850 )条件性稳定度是考虑一小块空 气上升得到的，而对流性稳定 度是考虑整层空气抬升得到 的，常把IL与IC相加称为条件 -对流稳定度指数，也有称为位 势稳定度指数的全总指数(TT)见公式与备注TT Tl50 TL850 2TL00TT越大，越容易发生对流天气强天气威胁指数(SWEAT)经验公式，综合 反映了中低层热 力稳定度特性及 适宜风爆发生动 力环境对风爆发 生所产生的共同 作用。SWEAT = 120 + 20(TT - 49) + 2f8 + /+125(S + 0.2)D=850hPa露点温度(),假设D是负数，此项为0；, TT为全 总指数，假设TT小于

7、49,那么 20(TT49)项等于 0； 8 =85OhPa风速(海里/小时)；f5 =500hPa风速(海里/小时)；S =Sin (%oo 50 )，%00 与。850分别代表5OOhPa风向与850hPa风向；最后一项125(S + 0.2)在以下4个条件中任一条 件不具备时为零：85OhPa风向 在 130 250 之间；500hPa 风向在210310。之间； 500hPa风向减850hPa风向为 正；850hPa及500hPa风速至少 等于15海里/小时。大风指数 (WINDEX)经验公式，反映 了中低层温、湿 特性对地面大风 可能产生的共同 作用。WINDEX =51HmRN-3

8、0 + z-2m)5其中Hi ： (TC层距地高度(AGL),以km为单位；RQ =QJ12,但不能大于1 1g/kg；：地面与0层之间的直减率1/km)； Q l ：近地面 Ikm 层厚度内的平均混合比g/kg；Qm ： 0层处混合比(gkg)o风暴相对螺 旋度(SRH)螺旋度的简化形 式。在强风爆发 生前，涡度的垂 直分量一般比风 的垂直切变小一 个量级以上；在7dudvh = vsr-usr- azazHsr= (v -c)jczs-r Jo 孙 孙N-IHs-r = ( -cx)(vz -)-(, -cx)(vz,+1 -) z=0风暴移动速度以平均风速75% 的速度，移向平均风右侧的

9、30。 方向以下标记为30R75)。平 均风向、风速选用地面、850、 700、500、300 和 200 hPa 的风 计算。强天气发生之 前，垂直速度本 身及其在水平方 向上的变化不 大。能量螺旋度(EHI)综合反映了对流 有效位能和风暴 相对螺旋度的共 同作用。EHI = CAPE H /160000s一丫HST为低空。至2km的螺旋度。EHI2时，发生强对流的 可能性极大粗理查逊数(BRN)反映垂直风切变 与静力不稳定两 者之间的某种平 衡关系。BRN=JAPE T;面+昌;网即低层0-6km之间的密度加权 平均风与0-50Om近地面层平 均风的差。强对流天气可以发 生在弱的垂直风切变

10、结合强静 力不稳定或相反的环境中。近 年来，BRN被认为是表征雷暴 环境的一个很有用的参数，利 用它还可以区分对流风暴类 型。有些分析认为中等强度的 超级单体往往发生在5BRN 50的情况下，而多单体风暴一 般发生在BRN35的情况下。风暴强度指 数 ISSU见公式和备注SSI = 1002 + (0.276 ln(Szr) + (2.011104 Ehi)Shr为气层内密度加权平均垂 直风切变。TV87构造出一个由 Ehi与Shr组合的函数，力求将 强雷暴与非强雷暴区分开；SSI = 100的线代表强雷暴与非强 雷暴的分界线。瑞士雷暴指数1(swssn见公式和备注SWISSoq = SIs5q +0.4Su +0l(-z)600Sh06为3000-6000m气层内密 度加权平均垂直风切变。当SWISS00 5.1时预报有雷暴。瑞士雷暴指数2ISWISS2见公式和备注SWISS12 = SLI + 03Shro_3 + 0.3(T - Td )650Shro-3为地面-300Om气层内密 度加权平均垂直风切变，SLI为地面抬升指数。当SWISSI20.6时预报有雷暴。A指数A/ =(450 - Goo )-(%)- Td850 )000 Td700 ) (4o Td500 )