山西省春季一次农业致灾冰雹天气的成因分析

为了减少冰雹灾害,提高冰雹预报准确率,本文利用常规气象观测、卫星云图、天气雷达、加密自动站观测、危险天气报告、灾情报告等资料,对发生在山西省春季的一次农业致灾冰雹天气的形成机制和雷达特征进行了分析。结果表明,此次春季冰雹天气具有较大的特殊性,此次过程中热力因子起主导作用,低层暖平流和暖区位置较平常偏西偏北偏强,造成高低层温度平流差异大,形成"上冷下暖"的不稳定层结,冰雹发生在低层暖平流与高空冷平流的重叠区,且低层偏西风输送暖平流,与通常概念模型中偏南气流输送暖平流有较大的差异。冰雹是由孤立的对流云团产生的,地面干线和中尺度辐合线对局地冰雹对流云团有触发和加强作用。地形在雹暴单体的发生发展中起重要作用,峡谷和喇叭口地形内形成了中尺度辐合线,雷暴单体在地形中尺度辐合线上迅速发展加强,产生冰雹。此外,风向与山体正交的站点也易产生冰雹。此次春季冰雹的雷达回波反射率因子强度不是很强,高度也不高,强回波呈现低质心结构等特征,与经典的冰雹概念模型有着较大的差异。     

安徽省2008年初夏1次强对流天气的分析

发生在2008年6月3日安徽江北的天气是1次受多个雷暴单体影响的强对流天气过程。通过分析常规观测、卫星云图、雷达探测和收集的灾情等,了解到这次强对流天气的大尺度环流背景、对流参数、抬升系统等。结果表明,在这次强对流发生时,地面处于暖低压内,高空东北冷涡有弱冷空气扩散南下,安徽北部K指数大于30,0℃层高度约为3 km,层结弱、不稳定,并且局地湿度大,对流层低层风垂直切变大,地面冷锋东移南下触发强对流发生,在安徽江北地区产生了多处局地强度大、冰雹、雷电、大风灾害严重的雷暴云。在多普勒天气雷达回波上可见典型超级单体风暴的特征:反射率因子强,低层反射率梯度大,有钩状回波,中层有界弱回波区,高层悬垂体,速度图上有一对法向对称的正负速度中心,低层气旋和高层反气旋,有冰雹指数和中尺度气旋产品等。     

2015年5月6日巩义市冰雹天气过程分析

本文利用常规资料、自动站资料、NCEP再分析资料与雷达资料等,对2015年5月6日巩义市冰雹天气过程进行分析。结果表明,此次冰雹天气过程属于冷低槽型,由大尺度环流与中尺度天气系统共同作用产生;高空前倾的短波槽、地面冷锋的持续东移以及中低层切变线辐合线共同触发了冰雹天气的发生;中高层干、低层湿的条件为冰雹形成提供了水汽条件及大气层结的不稳定性条件;此次冰雹天气是降水回波内的强对流单体造成的,冰雹天气过程中的最强反射率因子回波强度均在50~55 d BZ范围内。     

一次春季冰雹天气过程中X波段双偏振雷达的特征分析

利用探空资料和咸阳旬邑X波段双偏振多普勒天气雷达对2017年4月26日的冰雹天气过程进行了天气形势分析与双偏振雷达产品的特征分析,结果表明,该次冰雹天气发生在200 hPa西风急流、500 hPa槽后冷平流、高温高湿的中低空条件及地面干冷空气的天气背景下,大气层结具有强不稳定度,垂直方向上存在较强的垂直风切变,均有利于对流运动的发展;西安探空的0℃层高度以及-20℃层高度均十分有利于冰雹在雷暴单体中的维持和增长;边界层附近有逆温层,有利于不稳定能量储存;近地层有强的干冷空气,抬升了中低层的暖湿空气;X波段雷达的反射率因子以及径向速度均表现出典型的雷暴单体回波特征,出现了明显的三体散射回波;存在与强入流和强上升运动对应的弱回波区和悬垂结构,具有明显的回波墙;0℃层高度(3 km)以上有≥50 dBz的强回波;径向速度剖面图上中低层辐合、高层辐散,满足冰雹发生的回波速度特征;X波段双偏振雷达的差分反射率因子(Z_(DR))、差分传播相移(K_(DP))、零滞后相关系数(R_(HV))等参量能有效地提高对冰雹的识别能力。冰雹回波的Z_(DR)、K_(DP)、R_(HV)的取值范围与强降水回波有明显区别,能够有效地区分冰雹回波与强降水回波。在降雹时,2.4°仰角Z_(DR)出现大面积0值、K_(DP)为-1.2～0.45°/km,R_(HV)为0.74～0.95,HCL可以直观地对降水粒子的种类进行判断。X波段双偏振多普勒天气雷达能够较好地反映对流单体的回波特征,双偏振参量能提供更多的冰雹识别特征。     

石阡县冰雹大风天气雷达产品特征分析

利用铜仁新一代天气雷达产品资料、实况观测资料以及NCEP(1°×1°)资料等,分析了贵州省铜仁市石阡县2015年5月8日的一次冰雹大风过程。结果表明,2015年5月8日石阡县冰雹大风天气是发生在高空低槽、低层切变线、低空西南急流和地面辐合线的环流背景下,下湿上干的形势和中等强度的垂直风切变为强对流天气发生提供了有利条件。雷达回波反射率因子显示为明显的弓形回波,且回波强度超过55 d BZ,强回波区伸展高度达-20℃层以上,冰雹、大风天气产生在回波最强的弓形顶部;同时具有有界弱回波区、旁瓣回波、悬垂回波、回波墙、深厚的强中气旋和逆风区等冰雹天气典型雷达回波特征。降雹过程有垂直积分液态含水量的骤增骤降现象。     

2015年闽北一次春季冰雹天气分析

利用自动站实时观测数据、常规天气资料、多普勒天气雷达等资料,对闽北一次春季冰雹天气过程进行分析。常规天气资料分析表明,低层西南急流控制下,低空强烈的减压、增温、增湿有利于热力和动力不稳定能量的积聚,加上低层辐合高层辐散,使上升运动增强和维持,从而导致不稳定能量的释放和冰雹等强对流天气的产生;多普勒雷达资料分析表明,此次天气过程为中气旋降雹过程,其组合反射率因子图像上强回波中心的最大值可达65 dBz以上,垂直积分液态含水量(VIL)图像上,降雹前降雹强单体对应的VIL都出现了明显的“跃增”现象,利用多普勒雷达资料可以提高对冰雹等强对流天气的识别能力。     

安顺市一次冰雹天气过程分析

利用micaps资料和雷达资料对2016年4月12日15:30—19:30安顺市出现的一次冰雹天气过程的形成和演变进行分析。结果表明,高原槽东移、高空急流、低层切变、低空急流和地面静止锋是这次冰雹过程的主要影响系统,地面弱冷空气与西南暖湿气流的共同作用,与地面辐合线提供的抬升机制,导致了这次强对流天气过程;此次冰雹天气过程中有非常好的层结条件,包括明显不稳定能量的累积,垂直风切变强度中等(16 m/s),暖平流,"上干下湿";对流单体生成后向东和东南移动,移向与地面辐合线走向有较好对应。     

大连市一次冰雹天气诊断分析

利用常规气象资料和大连多普勒雷达资料,从天气背景、温度对数压力图和雷达反射率因子演变特征方面对2009年10月13日大连北部地区的冰雹天气过程进行分析。结果表明,此次冰雹天气发生在500hPa冷温槽前部,因500hPa冷槽转竖触发低层切变线而形成。冰雹发生前大气有不稳定能量和水汽输送条件。中低空切变线加剧了大气层结不稳定,促进不稳定能量的释放,产生冰雹天气,高低空急流配合为强对流发展提供了动力条件。多普勒雷达资料分析表明,强对流天气由多个对流单体组成,发展强盛时有钩状和V形缺口等特征,强回波区50～60dBz。     

2021年8月17—18日玉树东部地区中到大雨天气过程的成因分析

基于高空、地面和雷达等资料,对2021年8月17—18日发生在玉树东部地区的一次中到大雨天气过程进行了分析,结果表明：（1）此次过程是2021年入汛以来范围最广的一次强降水天气过程,强降水站点较为分散;夜雨、降水时间相对集中,具有一定的对流性质。（2）这是一次副高、南亚高压、切变线和冷空气共同影响下的天气过程。系统维持时间较长,高能高湿,地面辐合线和冷空气触发强降水。积云层状云混合降水回波,最强反射率因子53.5 dBz。反射率因子梯度大值区降水明显;低层存在速度辐合,有利于回波加强。（3）探空图呈现“瘦高型”,CAPE值大,湿层深厚;玉树处于冷暖平流交汇区;水汽辐合明显,东南部的比湿大于西北部;降水区地面至200 hPa上升气流强且深厚。（4）降水云系呈顺时针移动发展,垂直风切变弱,持续时间较长;强降水位于温度梯度大值区。     

塔里木垦区一次强冰雹天气过程分析

利用SCRXD-01型X波段全相参多普勒天气雷达资料,对2016年5月30日凌晨塔里木垦区强对流天气过程的天气背景、多普勒雷达回波的强度、径向速度等雷达产品进行分析。雷达连续跟踪观测,回波强度能很好地反映飑线发展变化。结果表明:飑线回波带上,对流单体发展旺盛时,对应的速度场上有逆风区,辐合系统等中小尺度系统存在。对流单体在飑线中发展成熟后,可造成局地冰雹。通过及时科学有效的人影防雹作业,遏制了雷暴单体中冰雹的发展,最大程度降低了强对流天气对农业生产的影响。     

2018年春末滁州地区强对流天气过程分析

利用常规气象观测资料和雷达监测资料,采用天气学客观诊断分析方法,对2018年春末发生在滁州地区的强对流天气的形成机制和形成条件进行了分析。结果表明,此次强对流天气包括雷雨大风、短时强降水和局地冰雹,并伴有飑线特征,江淮之间北部对流强度大于南部;满足滁州地区低槽型强对流天气环流特征,高低层系统构成前倾结构利于强对流天气发生;大气具有较强的不稳定能量,低空急流输送水汽条件,热、动力因子相互配合在地面辐合线的作用下触发对流;天气尺度系统移速慢是导致滁州地区强对流天气反复出现的直接原因,且天气尺度的有利背景使得发展的对流系统更具有组织性;地面自动站的风场资料对强对流天气发生区与未来移动趋势有较好的监测与预报反应;通过雷达径向速度识别逆风区对雷暴大风的监测和预报有很好的指示意义,多普勒天气雷达垂直积分液体含水量可作为冰雹预警预报的一个重要参考指标。     

2010年6月3日强对流风暴过程分析

利用常规资料、卫星云图、多普勒雷达产品,对2010年6月3日发生在三门峡市的强对流风暴过程进行分析。结果表明,此次过程影响范围大、持续时间长,过程发生时东北低涡稳定少动,贝湖高压脊前强盛的偏北气流不断向低涡中输送冷空气,低涡后横槽转竖引导冷空气南下影响三门峡。过程发生前低空东风急流建立,为此次强对流过程提供了充足的水汽;上干下湿、上冷下暖的环境场有利于强对流天气的发生。在预报过程中,三门峡附近郑州探空站K指数的变化对当地强对流天气的预报具有较好的指示意义。另外分析多普勒雷达资料发现,当组合反射率因子达60 dBz,同时垂直累积液态水含量达35 kg/m2时,产生局地冰雹的可能性非常大。雷达径向速度场中,零等速线呈反＂S＂形,风向随高度逆时针旋转,雷达站附近有冷平流存在,为对流天气的持续提供了有力支持;同时在风暴前沿与强回波相对应的有辐合并伴有中气旋,中气旋的出现有利于将冷空气带入对流风暴,促使对流持续旺盛发展。     

吉林省盛夏最强的一次雷暴大风天气分析

利用高（低）空观测数据、多普勒雷达等相关资料,从天气背景、热力条件、水汽分布、能量场分布特征、不稳定度参数特征等方面,分析了2006年7月13日吉林省盛夏最强的一次雷暴大风天气过程的形成机制.结果表明,这次雷暴大风天气是由飑线造成的,低空增温、增湿与对流层中层干侵入的相互作用下使得对流风暴发展旺盛,下沉气流外流,导致地面出现强风;多普勒雷达提供的反射率因子及径向速度图能有效监测雷暴大风,反射率因子回波为带状或线状,在径向速度图上有大风区和中层径向速度辐合,风场上有明显的垂直切变,这些指标对大风预报有较好的指示意义.     

2013年夏季驻马店市一次强对流天气过程分析

利用天气图分析方法,通过MICAPS、自动站资料和多普勒雷达资料,对2013年8月1日驻马店的强天气过程进行分析。结果表明：该次强降水过程是在低槽东移、副高边缘的形势下,由中低层切变线、低空急流、地面横切、地面风场切变共同作用影响。强对流天气发生时段低层水汽辐合跃增,配合,在强对流区上空建立深厚的湿层。过程前期处在副高边缘,这为强降水的发生积聚了大量不稳定的能量。同时大的CAPE值和 K指数,也体现出较强的不稳定性。     

2019年2月20-21日三明市强对流天气过程分析

利用常规气象观测资料、多普勒雷达资料对2019年2月20—21日福建省三明市强对流天气过程形成机制进行分析。结果表明,此次强对流天气过程以雷雨大风和冰雹为主,属于暖区降水,降雹类型为暖平流强迫型。西南急流为此次强对流过程提供水汽、不稳定能量,低层辐合系统对强对流触发和维持有重要指示作用。对流云团回波特征明显,出现钩状回波、“V”型缺口和三体散射长钉。此次风暴单体强质心位于0℃与-20℃高度,利于雹胚发展,但对大冰雹增长不利。     

多普勒雷达产品在湘南一次人工防雹作业中的应用

[目的]为探索多普勒雷达产品在人工防雹作业时机选择和作业效果分析中的作用,[方法]利用郴州站多普勒雷达产品结合高空、地面观测资料,分析了2016年3月20日发生在湘南地区的一次人工防雹作业过程,[结果]结果表明:500 hPa高空槽东移、中低空急流和切变线、地面辐合线等在湘南共同作用,为本次冰雹天气的发生提供了有利的动力、热力、水汽和不稳定条件;根据组合反射率出现超过65 dBZ的强回波、多个仰角上出现明显的三体散射及旁瓣回波特征、大于50 kg/m2的垂直积分液态含水量VIL高值区等回波特征选择作业时机;通过风暴属性特征的对比,作业前冰雹的回波特征和指标明显,作业后冰雹回波特征迅速减弱消失,说明雷暴单体(冰雹云)特征的生消演变与人工防雹作业过程非常吻合,[结论]因此,综合应用多种多普勒雷达产品对准确选择作业时机以及分析作业效果具有重要指示作用。     

天津地区一次冰雹天气触发机制分析

[目的]分析2011年7月10日发生在天津市地区的一次冰雹天气的触发机制。[方法]利用Micaps、自动站资料、探空观测资料以及多普勒雷达资料,对2011年7月10日发生在天津市西青区杨柳青镇大柳滩村的一次冰雹天气过程进行个例分析,探讨此次天气的触发机制。[结果]此次过程是由海风锋与地面辐合区相配合所触发的超级单体降雹过程;高空形势位于冷涡底后部的前倾槽前,有利于强对流天气的发展;地面图上位于高压底后部偏东气流有水汽输送,同时存在辐合区;0℃层以上为湿层,并且有较强的上升运动,有利于冰雹的形成与发展。海风锋从海洋向内陆移动带来丰富的水汽、弱冷空气和抬升作用,弥补了中低层的不利条件,当其移动到地面辐合区时可触发强对流天气;多普勒天气雷达能够监测到此次渤海湾海风锋与局地的地面辐合区触发演变为冰雹天气的整个过程。[结论]该研究对判断冰雹过程有明显的指示意义。     

一次伴有10级大风的冰雹天气过程分析

利用EC 1°×1°再分析资料、多普勒雷达资料及常规气象观测资料等,对2018年3月30-31日发生在贵州省安顺市的伴有10级大风的冰雹天气过程进行分析。结果表明:此次强对流天气发生在"上干冷,下暖湿"的不稳定层结中,中高层的低涡、低层切变线和地面辐合线是其主要影响系统;降雹区域大气低层的湿热能条件好,在雷暴发生前中层有干冷空气向下入侵,使大气层结不稳定度增强,为强对流的产生提供了有利条件。     

2019年3月岳阳一次强对流天气过程的成因分析

整理分析岳阳2019年3月20—21日常规天气观测资料、NECP再分析数据,结合多普勒天气雷达资料及产品,应用天气学、雷达气象学方法对此次强对流天气过程的背景及环境场条件进行分析。结果表明,前期不稳定能量积聚,19—20日地面倒槽发展,南风强盛,岳阳市前期地面升温明显,最高气温达到28℃以上;500 hPa中高纬为多波动型,湖南处于槽前西南气流控制下,850 hPa四川、贵州交界处有低涡形成,中低层切变移动影响岳阳,为此次强对流过程提供了动力条件;地面冷空气南下,斜压锋生,触发对流发展;中低空西南急流建立,来自孟加拉湾的强盛的水汽输送与持续的水汽辐合,为此次强对流过程提供了充沛的水汽供应和动量输送,同时也大大加强了低层上升运动的形成,为降水的发生发展提供了动力与热力条件;此外,垂直上升运动的大值区与强对流发生时段对应较好,K指数、沙氏指数及对流不稳定能量CAPE已达到岳阳出现强对流和短时暴雨指标;在强对流预报中,不仅要考虑大尺度环流及特征物理量,也要考虑地形对降水及强对流天气的影响。