【www.zhangdahai.com--中国梦征文】
温璐璐 韩锐 张吉荣
(中国人民解放军93117部队，江苏南京 210018)
龙卷风是一种伴随猛烈旋转漏斗状云柱的小尺度涡旋，突发性强，虽然影响范围小，但破坏力巨大，预警难度大[1-4]。诱发龙卷风的物理机制已有很多研究，有分析表明超级单体风暴易诱发龙卷风的关键因素是：0～1 km垂直风切变较大和抬升凝结高度较低环境下持续的中气旋，而且发生的龙卷风强度一般偏强[5-9]。对于非超级单体风暴诱发的龙卷，通常与浅薄的、尺度较小的低层涡旋相关联，龙卷风等级偏弱，预警难度较大[10-13]。为提高龙卷风的预警能力，美国强风暴实验室(National Severe Storms Laboratory，NSSL)开发了基于多普勒天气雷达探测资料的龙卷探测算法[14]，并应用于WSR-88D雷达业务中，取得良好效果。国内CINRAD/SA雷达也基本采用WSR-88D雷达算法，根据雷达体扫数据，识别龙卷涡旋特征(Tornado Vortex Signature,TVS)，TVS为等距离圈方位相邻距离库之间速度切变的大小及垂直关联程度，速度切变大小用方位相邻距离库之间速度差的绝对值(ΔV)来表示。
中国东部沿海地区的龙卷时空分布、龙卷形成机制及预警技术等已有大量研究[16-21]。江苏省是中国龙卷多发地，同时台风龙卷占比较高，2004—2013年江苏记录到EF1或以上级龙卷的次数最多[15]，2006—2018年江苏省41次龙卷中有27%为台风前龙卷[16]。台风环流的龙卷多出现在台风的东北象限或前进方向的右前象限，多发生在下午，有时会成群出现，主要环境条件是大的低层垂直风切变和相对风暴螺旋度及低的抬升凝结高度等[17-21]。白兰强等[22]对2006—2018年中国热带气旋(Tropical Cyclone,TC)龙卷(简称TC龙卷)的分析认为，TC龙卷主要集中在低层风暴相对螺旋度(Storm Relative Helicity,SRH)和考虑夹卷效应的对流有效位能(Entrainment-Convective Available Potential Energy,ECAPE)的大值区；
同时对龙卷多发和非龙卷多发的TC环境进行比较，发现SRH或ECAPE的数值大小和空间覆盖区域无法用以区分一个龙卷性TC是否具有龙卷多发的潜势。雷达观测表明，弱龙卷风暴强度不强，质心较低，没有明显的钩状回波特征，风暴低层有强切变或强小尺度涡旋存在；
强龙卷风暴多属于微型超级单体，低层有强或中等强度中气旋，中气旋尺度小、伸展高度低[19-21,23-24]。郑媛媛等[25]对台风龙卷风暴雷达回波结构分析认为，EF2～EF3级龙卷母体风暴属于微超级单体风暴，回波反射率因子强度一般为50～60 dBz，中气旋较小(2～4 km)，垂直涡度限制在4 km以下，风暴单体质心和伸展高度较低。刁秀广等[26]对2018年台风“摩羯”和“温比亚”龙卷风暴分析认为，龙卷出现前30 min内风暴最大反射率因子多为51～58 dBz，风暴顶高多为5～9 km，强中心高度多为4 km以下，龙卷出现时风暴底均伴有强的小尺度气旋性涡旋，ΔV均为20 m·s-1以上。综上，对于台风龙卷，低层大的垂直风切变和大的相对风暴螺旋度是基本共识，但并没有确定的阈值进行龙卷天气的预警。产生龙卷的风暴既有超级单体风暴，也有非超级单体风暴，从风暴结构或风暴形态上也较难进行龙卷预警。较强的龙卷一般会出现TVS，但多数偏弱的龙卷风并不会出现TVS特征，仅从TVS特征进行预警在准确性及时间提前量方面难度均较大。龙卷出现前，风暴低层气旋性切变或气旋性涡旋演变特征还缺乏相应的研究。
2008年台风“凤凰”(0808)外围环流在江苏北部地区产生5个龙卷，2018年台风“摩羯”(1814)外围环流在江苏北部和山东东北部地区产生12个龙卷，造成严重经济损失，这种多发龙卷天气在中国东部沿海地区出现几率较低。本文基于多部CINRAD/SA雷达探测资料，结合探空观测、地面实况资料及灾情报告，对两次多发龙卷过程的环境物理量和风暴演变及径向速度特征，特别是龙卷触地前期风暴低层、底部切变特征的演变进行了分析，以期为类似台风外围环流形势下龙卷风的预报预警提供参考。
资料包括探空资料和S波段多普勒天气雷达观测资料。2008年7月29日夜间和30日白天，龙卷发生区域距离射阳探空站较近，使用射阳探空资料计算环境参数。2018年8月13日夜间，龙卷发生区域距离徐州探空站距离较近，8月14日白天，龙卷发生区域距离章丘探空站距离较近，分别使用徐州和章丘探空资料计算环境参数。2008年7月29—30日龙卷风暴分析分别使用距离龙卷风地点最近的徐州和盐城CINRAD/SA雷达探测资料，2018年8月13—14日龙卷风暴分析分别使用距离龙卷风地点最近的徐州、潍坊和滨州CINRAD/SA雷达探测资料，统计分析龙卷风暴参数演变及气旋性涡旋演变。
2.1.1 台风路径
2008年台风“凤凰”和2018年台风“摩羯”登陆后移动路径见图1。由图1可知，两次台风登陆时间均为夜间23:00左右，登陆后移动方向大体一致，“凤凰”登陆点及移动路径偏南，移动速度较慢，24 h移动380 km左右，“摩羯”登陆点及移动路径偏北，移动速度较快，24 h移动了840 km左右。
图1 2008年台风“凤凰”和2018年“摩羯”登陆后移动路径Fig.1 The paths of typhoons "Fung-wong" in 2008 and "Yagi" in 2018 after landing
2.1.2 龙卷风实况
2008年7月29—30日受0808号减弱台风“凤凰”外围环流影响，江苏北部(长江以北)的东台、邳州、高邮、宝应等市县的局地相继出现龙卷天气(图1)。7月29日20:00(北京时，下同)左右，盐城东台市开二村、罗一村遭受龙卷风袭击，龙卷风过境地带农作物受灾面积333 ha，倒塌房屋102间，损坏房屋108间。7月30日05:10左右，徐州邳州市港上镇、周庄镇、四户镇部分村庄遭受龙卷风袭击，致使253间房屋损坏和倒塌，1人死亡，2人受伤。7月30日15:30—17:00，扬州高邮市临泽镇和扬州宝应县的广洋湖、射洋湖、西安丰、鲁垛等多个乡镇遭受了3个龙卷风重创，倒塌民房114间，损坏民房1213间，4人亡、47人伤(高邮龙卷强度EF2级[22])。东台、邳州、高邮和宝应龙卷距离低压中心的距离分别为600 km、650 km、500～510 km，出现方位分别为25°、15°、30°～35°。可见，“凤凰”减弱后低压环流造成的龙卷风均出现在减弱低压中心的东北象限，距低压中心的距离范围基本为500～650 km，方位范围为15°～35°。
2018年8月13日夜间至14日下午，受1814号台风“摩羯”减弱低压环流影响，江苏北部徐州邳州市和山东枣庄、潍坊、烟台、滨州、东营、德州等地部分村庄先后出现12个龙卷风(图1)，造成严重经济损失(最大强度EF2级，为滨州惠民县姜楼镇龙卷[26])。徐州邳州市土山镇薛集村和刘井村龙卷风出现在13日22:30左右，最后一个龙卷风在14日14:45出现在滨州惠民县落桑墅镇哨马张村。“摩羯”减弱后低压环流造成的龙卷风均出现在减弱低压中心的东北象限，距低压中心的距离范围基本为100～360 km，方位范围为35～75°[26]。
“凤凰”登陆后外围环流在江苏北部产生5个龙卷风，其中3个集中发生在15:30—17:00，而且区域也较为集中，龙卷距离台风低压中心的距离较远。“摩羯”登陆后外围环流在江苏北部和山东东北部产生12个龙卷风，其中6个集中在12:00—15:00，而且区域也相对集中，龙卷距台风低压中心的距离相对较近。
2.1.3 环境参数变化
2008年7月29日射阳探空站、2018年8月13日徐州探空站和8月14日章丘探空站T-lnP见图2。由图2和表1可知，3个探空站均位于台风减弱低压中心东北象限，且距离龙卷发生地点较近，龙卷区域风向随高度顺转，由东南风转为南风再转为西南风，低空存在20 m·s-1左右的东南急流，且湿层较厚。根据探空资料计算得出的环境参数表明(表1)，K指数较大，850 hPa与500 hPa温差(ΔT)较小，抬升指数(Lifting Index,LI)和对流抑制能量(Convective Inhibition,CIN)较小，抬升凝结高度(Lifting Condensating Level,LCL)较低，对流有效位能(CAPE)中等强度或以上，相对风暴螺旋度(SRH)较大，低层垂直风切变(Wsr)较强，比湿(q)较大，与文献[18-21]的相关分析基本一致。
图2 2008年7月29日20:00(a)和30日08:00(b)射阳探空站、2018年8月13日20:00(c)徐州探空站和14日08:00(d)章丘探空站T-lnPFig.2 Sounding charts of Sheyang (a) at 20:00 on July 29 and (b) at 08:00 on July 30,2008,Xuzhou (c) at 20:00 on August 13,2018,Zhangqiu (d) at 08:00 on August 14,2018
表1 射阳、徐州和章丘探空站环境参数Table 1 Environmental parameters of Sheyang、Xuzhou and Zhangqiu sounding stations
由2018年8月14日08时与2008年7月30日08时对比可知，台风“摩羯”减弱低压中心东北象限具有更大的低层(0～3 km)垂直风切变(Wsr=22.4 m·s-1)、深层次(0～6 km)垂直风切变(19.7 m·s-1)和更大的相对风暴螺旋度(SRH=276 m2·s-2)。
2.2 “凤凰”外围环流龙卷风暴雷达特征
2.2.1 风暴演变与径向速度
2008年7月30日下午，在江苏省高邮市和宝应县较临近区域，短时间接连有3个龙卷产生，为多发性龙卷天气。2008年7月30日盐城雷达组合反射率与平均径向速度见图3。由图3可知，7月30日14:40左右，江苏省兴化市南部不断有对流单体生成、发展，北偏西方向移动，15:27逐渐发展成东南西北向短的带状回波(图3a)，后侧单体产生龙卷(龙卷单体A)，影响高邮市临泽镇。15:15，兴化南部又有对流单体触发、发展，至15:27发展较为旺盛(图3a的雷暴B)，并随前侧短的带状回波一起向北偏西移动(图3b)。16:09兴化西部(短带状回波后侧)又有对流单体触发、发展，16:22与前侧短带状回波连为一体(图3c)，整体向北偏西移动(图3d)。造成高邮和宝应3个龙卷风的对流风暴处在同一条对流云带上(图3a至图3d)，风暴演变具有明显的后向传播特征。
高邮市临泽镇龙卷风风暴最强切变出现在15:27，1.5 °仰角平均径向速度产品上，方位上相邻距离库之间径向速度差的绝对值最大ΔV约39 m·s-1(图3e)，宝应县鲁垛镇龙卷风风暴最强切变出现在15:45,0.5 °仰角平均径向速度产品上，ΔV约34 m·s-1(图3f)。高邮市临泽镇龙卷风与宝应县鲁垛镇龙卷风由同一龙卷单体A产生(图3a和图3b)，而且时间间隔较短，可视为同一龙卷风。影响宝应县广洋湖、射洋湖的龙卷风由带状后侧发展起来的雷暴B产生(图3a至图3c)，最强切变出现在16:22，0.5°仰角平均径向速度产品上，ΔV约33 m·s-1(图3g)。
白色箭头为单体移动方向图3 2008年7月30日15:27(a)，15:45(b)，16:22(c),16:52(d)盐城雷达组合反射率与15:27(e)，15:45(f)，16:22(g),16:52(h)平均径向速度Fig.3 Composite reflectivity at 15:27 (a),15:45 (b),16:22 (c),16:52 (d) and mean radial velocity at 15:27 (e),15:45 (f) 16:22 (g),16:52 (h) observed with Yancheng radar on July 30,2008
影响宝应县西安丰镇的龙卷由带状后侧发展起来的雷暴C产生，最强切变出现在16:52和16:58，0.5 °仰角ΔV均为25 m·s-1左右(图3h)，而且2个时次均有龙卷涡旋特征(TVS)。
2.2.2 风暴切变演变与风暴参数演变
2008年7月30日江苏盐城雷达仰角平均径向速度及龙卷单体A、B和C风暴参数见图4。由图4可知，14:50在风暴上空3.7 km高度首先出现大的气旋性切变或者明显的气旋性涡旋(图4a)，右侧最小径向速度为-22.5 m·s-1，左侧最大径向速度为-7.5 m·s-1，两者的速度差约为15 m·s-1，表现为明显的气旋性切变。14:56切变强度迅速加强，右侧最小径向速度为-29.5 m·s-1(速度退模糊后)，左侧最大径向速度为-4.5 m·s-1，速度差约为25 m·s-1(图4b)，强切变一直维持到15:09(图4c)，15:15切变强度有所减弱(图4d)，最大速度差约20 m·s-1。至龙卷风发生阶段，3 km高度基本维持这种气旋性切变状态，最大速度差为20 m·s-1左右。风暴底层(0.5 °仰角)在14:50没有明显的切变(图略)，14:56出现明显的气旋性切变(图4e)，最大径向速度为7 m·s-1，最小径向速度为-12.5 m·s-1，最大速度差为19.5 m·s-1。之后，底层切变强度逐渐增大，15:09最大速度差约为28.5 m·s-1(图4f)，15:27—15:33均为35 m·s-1以上。由风暴参数演变可知(图4g)，龙卷风暴顶部为5～6 km，最大反射率因子为54～55 dBz，强中心高度为3～4 km。
图4 2008年7月30日江苏盐城雷达2.4 °仰角14:50(a)，14:56(b)，15:09(c)，15:15(d)平均径向速度和0.5 °仰角14:56(e),15:09(f)平均径向速度及龙卷单体A(g)、单体B(h)和单体C(i)风暴参数Fig.4 The mean radial velocities at 14:50 (a),14:56 (b),15:09 (c),15:15 (d) at 2.4 °elevation,at 14:56 (e),15:09 (f) at 0.5 °elevation,and storm parameters of cell A (g),B (h),C (i) observed with Yancheng radar on July 30,2008
综上，龙卷诱发前期，风暴3 km左右高度出现明显的强切变，之后切变快速下传，底层切变强度会迅速加强，达到一定强度后地面出现龙卷。龙卷单体B和C也具有类似特征，只是3 km左右高度及底层的切变强度弱于龙卷单体A。龙卷单体A、B和C的风暴参数也基本类似(图4g至图4i)，风暴强度(最大反射率因子)及强中心高度基本相当，单体B的风暴顶高略偏高。3个对流单体在演变过程中没有出现中气旋，为非超级单体风暴(伴有深厚持久中气旋的风暴为超级单体风暴)。
2.3 “摩羯”外围环流龙卷风暴雷达观测特征
2.3.1 风暴演变与径向速度
2018年8月13—14日“摩羯”外围环流造成的12个龙卷风有6个集中在14日12:00—15:00，而且地点也相对集中，主要出现在山东滨州和东营两地[26]。8月14日山东滨州雷达组合反射率与平均径向速度见图5。午后对流发展，逐渐演变成2条螺旋对流云带(图5a至图5c)，造成多个龙卷风的对流单体分别处在两条螺旋云带的顶端。云带1分别在惠民姜楼镇(12:10左右)、阳信洋湖镇(13:10左右)和庆云尚堂镇(13:50左右)及惠民县落桑墅镇(14:45左右)产生4个龙卷风，其中前3个龙卷风由长时间维持的云带前端单体A造成。云带2分别在利津盐窝镇(13:20左右)和河口区六合街道(14:00左右)产生2个龙卷风，均由其前侧单体B造成。龙卷期间，低层或底层平均径向速度上均具有较大的ΔV，单体A产生的3个龙卷均有TVS特征，单体B产生的2个龙卷无TVS特征。龙卷单体A在12:15 、13:15和13:50最大ΔV分别为39 m·s-1(图5d)、36 m·s-1(图5e)和39 m·s-1(图5f)。
图a至图c蓝色和白色箭头为单体移动方向图5 2018年8月14日12:15(a)、13:09(b)、13:50(c)山东滨州雷达组合反射率，12:15(d)、13:15(e)、13:50(f)平均径向速度和单体A(g)、单体B(h)风暴参数Fig.5 Composite reflectivities at 12:15 (a),13:09 (b),13:50 (c) and mean radial velocities at 12:15 BT (d),13:15 BT (e),13:50 BT (f),and storm parameters of cell A (g),B (h) observed with Binzhou radar on August 14,2018
由图5g和5h可知，龙卷单体A和单体B维持时间较长。单体A在13:33—13:50连续4个体扫出现中气旋(中气旋底部平均高度为1.0 km，顶部平均高度为4.2 km)，前2个龙卷发生时属于非超级单体风暴阶段，第3个龙卷发生时属于超级单体阶段(伴有深厚持久的中气旋)。龙卷产生前后回波强度变化不明显，为54～56 dBz，风暴顶高变化明显。单体B在13:09—14:08连续11个体扫出现中气旋(底部平均高度为2.1 km，顶部平均高度为6.0 km)，2个龙卷均出现在中气旋时段内，为超级单体龙卷风暴。龙卷期间强度为57～61 dBz，风暴顶高变化明显。
2.3.2 切变演变
2018年8月14日山东滨州雷达仰角平均径向速度和仰角平均径向速度见图6。由图6可知，11:21在风暴后侧3.4 km高度首先出现强的气旋性切变(图6a)，切变两侧最大速度差约为22 m·s-1，这种强的切变一直维持到11:39(图6b)。11:45切变强度有所减弱(图6c)，至龙卷发生，3 km上下高度切变最大速度差维持在16.5～18.0 m·s-1。风暴底层在11:21—11:27气旋性切变迅速加强，最大速度差由10 m·s-1左右增大至21.5 m·s-1左右(图6d)，11:45和11:57分别为26 m·s-1(图6e)和27.5 m·s-1(图6f)，龙卷发生阶段(12:09—12:15)最大速度差为30 m·s-1以上。龙卷风暴B在龙卷产生前径向速度与风暴A有类似特征，12:39，3.3 km高度出现明显的切变加强特征，并一直维持到中气旋出现(中气旋出现时切变更强)，12:51底层出现切变明显加强现象。
图6 2018年8月14日11:21(a)、11:39(b)、11:45(c)滨州雷达3.4 °仰角平均径向速度和11:27(d)、11:45(e)、11:57(f)0.5°仰角平均径向速度Fig.6 The mean radial velocities at 11:21 (a) ，11:39 (b) ，11:45 (c) at 3.4° elevation ,and at 11:27 (d),11:45 (e),11:57 (f) at 0.5°elevation observed with Binzhou radar on August 14,2018
2.4 龙卷风暴参数演变及气旋性涡旋演变特征
2.4.1 风暴形态
2008年台风“凤凰”在江苏北部产生5个龙卷风，2018年台风“摩羯”在江苏北部及山东产生12个龙卷[26]，17个龙卷有4个为相对孤立的对流风暴，即2008年“凤凰”外围的江苏邳州龙卷，2018年“摩羯”外围的山东昌邑柳疃镇、莱州朱桥镇和东营垦利区孤东油田龙卷，其他13个龙卷均出现在对流云带中。“凤凰”外围江苏东台龙卷由对流云带中的弓形回波导致[17]，江苏高邮和宝应县3个龙卷产生在具有后向传播特征的回波带的后侧。“摩羯”外围山东惠民县、阳信县、庆云县、利津县和东营河口区等地5个龙卷由云带前侧的强对流单体产生，其他4个龙卷出现在带状回波偏前部位。龙卷出现前后，风暴低层或底层没有观测到明显的钩状回波特征。
2.4.2 风暴参数
对2008年台风“凤凰”和2018年台风“摩羯”产生17个龙卷风暴中的11个进行了龙卷产生前的风暴参数和最大径向速度差变化特征统计(图7)，T为龙卷出现体扫时间，T-1为龙卷出现时间的前一个体扫，以此类推，各风暴的前推时间段以风暴低层或底层径向速度差超过15 m·s-1的前一个体扫为准。风暴参数包括最大反射率因子(图7a)、风暴顶高(图7b)、强中心高度(图7c)，低层和底层气旋性涡旋的强弱用最大径向速度差表示(图7d和图7e)。其他6个龙卷风暴未参与统计，其中2008年7月29日东台龙卷风暴由于气旋性涡旋径向速度差较小，可能是由于较大的反气旋产生的下沉气流与后侧入流辐合产生旋转性的上升气流而诱发[17]。2018年8月14日山东莱州朱桥镇龙卷距离雷达较远未做统计，8月14日凌晨江苏邳州龙卷风暴的后续龙卷(1个)及图5中龙卷风暴A和风暴B后续发生的3个龙卷，则由于一直持续较强切变而未做统计。
虚线为“凤凰”产生的龙卷风；
实线为“摩羯”产生的龙卷风图7 2008年台风“凤凰”和2018年台风“摩羯”产生的11个龙卷风暴最大反射率因子(a)、风暴顶高(b)、强中心高度(c)、低层(d)和底层(e)最大径向速度差变化Fig.7 The evolutions of max-reflectivity (a),top height (b),max-reflectivity height (c),and max- differences of radial velocity at the low level (d) and the bottom (e) of 11 tornado storms generated by typhoon "Fung-Wong" in 2008 and "Yagi" in 2018
图7表明，两次多发龙卷天气出现前，风暴最大反射率因子为52～59 dBz，平均值为54.6 dBz，风暴顶高主要集中在6 km上下，平均为6.1 km，风暴强中心高度为4 km以下，龙卷风暴发展高度和强中心高度较低，属于低质心对流风暴。
2.4.3 气旋性涡旋
龙卷产生前期，龙卷风暴低层(1.5～3.5 km高度)和底层(1.5 km以下)具有明显的气旋性涡旋，与图4和图6类似，多数为同一方向径向速度区的相对速度差较为明显(中气旋除外)，涡旋最大径向速度差有明显增大趋势(图7d、图7e)。龙卷出现时，风暴低层最大径向速度差≥19 m·s-1，风暴底部最大径向速度差≥23 m·s-1，气旋性涡旋旋转速度在风暴底层较强。低层径向速度差增大到15 m·s-1以上，多在T-4体扫之前(含T-4)，底层多在T-4至T-2之间，底层径向速度差增大滞后于低层，具有涡旋下传特征。低层径向速度差增大至19 m·s-1以上，均在T-2体扫之前(含T-2)，T-3至T-2体扫有4个，T-4至T-3体扫有3个，多数龙卷集中在T-4和T-3体扫之后速度差快速增大。风暴底层径向速度差增大至19 m·s-1以上的时间更短，T-1至T体扫有3个，T-2至T-1体扫、T-3至T-2体扫各有2个。
风暴低层或底层气旋性涡旋强度发展非常迅速，给龙卷预警带来较大难度。以低层径向速度差19 m·s-1为标准，对龙卷预警有2个体扫或以上的时间提前量，以底层径向速度差19 m·s-1为标准，龙卷预警时间提前量更短甚至没有预警时间提前量。
(1) “2008年台风“凤凰”和2018年台风“摩羯”登陆后的移动方向基本一致，但移动速度差别明显，“摩羯”登陆后移动速度较快。龙卷风均出现在低压中心东北象限，“凤凰”外围环流诱发龙卷区域距离低压中心较远，而“摩羯”较近。龙卷多发区对流抑制能量较小，抬升凝结高度较低，对流有效位能为中等强度或以上，相对风暴螺旋度较大(SRH>170 m2·s-2)，低层垂直风切变较大(0～3 km,Wsr>13 m·s-1)。
(2) 两次台风登陆引发的龙卷风暴形态特征不同，风暴强度偏弱。龙卷既可以出现在台风外围环流相对孤立的对流单体中，也可出现在台风外围对流云带上，但以对流云带为主。“凤凰”外围多发龙卷主要发生在具有后向传播特征云带的后端，“摩羯”外围多发龙卷主要发生在云带前端雷暴单体，持续时间较长，并具有深厚的强气旋性上升气流。龙卷出现前期风暴强度整体偏弱，伸展高度偏低，最大反射率因子为52～59 dBz，顶高为6 km左右，强中心高度为4 km以下。
(3) 龙卷产生前期，风暴低层(1.5～3.5 km)首先出现明显的强切变，之后切变快速下传，风暴底层(1.5 km以下)切变强度迅速加强，达到一定强度后地面出现龙卷。龙卷出现时风暴低层最大径向速度差≥19 m·s-1，多为22～25 m·s-1。龙卷出现时风暴底部最大径向速度差≥23 m·s-1，多为26～33 m·s-1，气旋性涡旋强度在风暴底层较强。台风外围环流对流单体低层或底层出现明显的气旋性涡旋，可为龙卷预警提供参考，以低层最大径向速度差19 m·s-1为标准，对龙卷预警至少有2个体扫的时间提前量。
(4) 龙卷发生阶段，风暴低层或底层平均径向速度上相邻距离库之间速度差ΔV较大，具有显著的小尺度涡旋特征。“摩羯”外围螺旋云带对流单体A和B产生5个龙卷中ΔV最小为25 m·s-1，对流单体A产生的3个龙卷具有TVS特征。“凤凰”外围环流中对流单体A、B和C产生的3个龙卷中ΔV最小为33 m·s-1，1个龙卷具有TVS特征。
(5) “摩羯”低压中心东北象限具有更大的垂直风切变和更大的相对风暴螺旋度，0～6 km和0～3 km垂直风切变分别为19.7 m·s-1和22.4 m·s-1，相对风暴螺旋度达276 m2·s-2，更利于超级单体风暴的出现。超级单体风暴历时较长，在大的低层垂直风切变及较低的抬升凝结高度等有利条件下，可能更容易诱发多个龙卷风。
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