北京地区雷暴大风灾害频发，预报难度大，亟需开展精细化研究以提升精准预警能力。国内外虽已利用雷达与地面观测资料开展了大量相关研究，但对北京地区雷暴大风的中小尺度三维精细结构及其演变机理仍缺乏深入认识。多源观测资料与睿图-临近预报系统的同化技术相结合，为解析三维结构、构建物理模型提供了新的研究途径。
本研究基于睿图-临近预报系统，发展多波段（S/C/X）雷达与自动站资料的3~6分钟快速更新四维变分同化技术，系统分析北京地区雷暴大风的三维精细结构，并结合高分辨率动力热力场，揭示雷暴大风及其母体风暴的形成与演变机制。以2024年5月30日北京一次极端雷暴大风过程为例，该过程具有移速快、下山后迅速加强、强风范围大、强度极端等特点。睿图-临近系统分析产品显示，14:24 BJT雷暴即将下山，回波处于发展阶段；6分钟后，回波迅速增强，冷池显著，雷暴下山时前沿湿度增加，大风区超前于雷达回波，对流后侧出现后侧入流急流（RIJ），前沿形成低层小涡旋，上升速度显著增强。本研究为深化北京地区雷暴大风的发生发展机理认识、提升短临预报能力提供了重要支撑。

雷暴大风，四维变分同化