呼和浩特一次春季冰雹过程的数值模拟

[目的]模拟呼和浩特一次春季冰雹天气的发展过程。[方法]利用三维积云数值模式,并结合实时雷达回波资料和地面降雹资料进行了对比分析,对呼和浩特一次冰雹天气的发展过程进行数值模拟。[结果]数值模拟发现,在冰雹云发展初期,低层辐合、高层辐散均较弱且辐散层高度较低（4.5 km）,Vor出现弱对称偶结构;在冰雹云发展成熟期,低层辐合、高层辐散加强且辐散层高度明显上升（9.5 km）,出现明显的Vor偶对称结构,Qg、Qt值迅速增加且Qt顶部抬升（10.5 km）。模式输出的最大上升气流速度Wm、散度Div、涡度的垂直分量Vor、霰的比含水量Qg、总比含水量Qt、地面固态降水量Rs与理论值、雷达回波和地面实况配合较好。[结论]该模式有能力模拟强对流云发展过程,可在人工影响天气业务工作中不断发展和应用。     

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。     

昆明地区夏季冰雹云多普勒雷达定量判别指标

利用昆明市探空资料、多普勒天气雷达资料、地面观测资料,对2010—2014年昆明地区19次典型降雹天气过程进行综合分析,重点对冰雹云发展初期的雷达判识指标进行研究,对原有的冰雹云发展阶段雷达判识指标进行更新、细化、完善,总结得出基于雷达资料的人工防雹作业判识新指标,并利用2015年发生的冰雹天气过程检验了指标。结果表明,昆明防雹作业指标为组合反射率回波强度达45dBZ、强回波H_(45dBZ)中心强度跃增≥5dBZ、回波顶高≥8 km、强回波中心顶高﹥6 km。利用强回波H_(45dBZ)中心顶高﹥6 km和强中心强度跃增≥5dBZ能很好地识别冰雹云,但提前预警时间太短,预警作用有限。     

青海省东北部冰雹云提前识别及预警研究

利用2008—2012年西宁雷达资料和探空资料对冰雹和强降水天气的物理量和雷达参数特征进行了对比分析。结果表明:淤较强的低空垂直风切变有利于降雹天气生成,较低的0 ℃层和-20 ℃层高度也是利于冰雹云形成的重要参数。于所有冰雹云的组合反射率均≥55 d Bz,占75%在60～65 d Bz之间;降雹时回波顶高均在9 km以上,其中回波顶高≥11 km的冰雹云占90%;当冰雹天气出现时,大部分雹云的最大垂直液态含水量≥25 kg/m2,其比例为80%,最高可达40 kg/m2。盂利用45 d Bz回波顶高可较好地识别冰雹云,当强回波高度达到8.0 km时预示有冰雹出现,其临界成功指数达85%。     

天水一次区域性冰雹天气过程分析

利用天水常规观测资料、多普勒天气雷达资料,从产生雹暴天气的背景条件和气象要素上入手,分析2015年5月30日天水地区发生的一次区域性冰雹过程的雷达反射率因子及其产品的特征和环境场的特点。结果表明,此次降雹过程是在西北气流控制下,小股冷空气补充南下,冷锋过境产生的;冷锋、露点锋是此次过程的主要影响系统。雷达反射率因子有明显的钩状回波;强回波有明显的回波悬垂结构;较强的垂直上升运动和深层的垂直风切变是产生强回波的前兆,有利于冰雹的产生。     

一次典型超级单体降雹的Doppler雷达资料分析

利用多普勒雷达基本反射率、径向速度以及径向速度计算的风切变结果,对一次典型超级单体降雹天气过程进行分析,结果表明,风暴形成初期强回波出现在体扫中层,且有径向风辐合,预示回波增强;随着风暴发展,径向辐合逐渐增强,并有垂直伸展,说明暖湿入流持续增强,为风暴发展提供足够水汽和热力条件;风暴强盛期,可以观测到有界弱回波、＂V＂形缺口,并在径向速度场上有中气旋存在;垂直切变反映出,初期风随高度顺转的环境场以及强盛期低层暖湿入流、高层干冷辐散、中层强烈上升气流的空间分布;风暴消散阶段,径向风辐散逐渐下传,径向风辐合减弱,强回波消失。     

驻马店一次冰雹天气过程的诊断分析

从天气背景入手,运用常规观测资料、四要素站、多普勒天气雷达等资料,讨论了2010年6月18日出现在驻马店市驿城区的冰雹天气的大气不稳定层结、水汽条件和上升运动等特点,并结合多普勒雷达探测资料对冰雹云的回波特征做了分析。结果发现,这次降雹过程高空形势表现为冷涡型,冰雹落区主要在地面辐合线两侧;大气层结的不稳定性在K指数、SI指数、CAPE值、θse和风随高度的变化等方面均表现明显,0及-20℃层高度也有利于冰雹的产生,强的垂直上升运动和深厚的湿度大值区也为冰雹的产生提供了有利的环境条件;冰雹回波面积小但强度大,伴有V型缺口和强辐合区,强回波下方由上升气流造成的弱回波区表现明显。     

晋城地区冰雹天气的多普勒雷达回波特征分析

利用长治市新一代天气雷达CINRAD/CC的基本产品和导出产品,详细分析并归纳了晋城市冰雹雷达回波的识别特征。结果表明,冰雹云回波较高的基本反射率因子值、三体散射、垂直积分液态含水量跃增、中气旋、冰雹指数、垂直剖面产品中雹云的强回波核的结构特征可作为冰雹天气临近预报的重要依据。     

闽北一次冬季强对流过程多普勒雷达资料分析

利用建阳雷达站多普勒雷达资料,从雷达回波演变特征、组合反射率因子综合特征表的部分参数特征和回波顶高分析了2007年2月9日闽北建瓯东游冰雹天气过程的成因。结果表明:(1)造成建瓯东游降雹的冰雹云回波最初在建瓯吉阳的西南方形成,经建瓯徐墩、小松、东游、水源等乡镇进入屏南,最后在屏南境内减弱消散,生命史约2个小时。雹云回波发展最强盛时的最大回波强度、强核高度、最大垂直积分液态含水量、风暴顶高TOP、回波顶高ET等均已达到该季节可能降雹的指标。(2)组合反射率因子特征表摘要地给出由风暴算法产生的每个被识别的风暴的主要特征,用在强对流风暴形势分析中相当有效。     

利用多普勒雷达产品识别重庆冰雹云指标分析

利用重庆、万州、恩施三部多普勒天气雷达产品,分析了重庆2008-2010年的9次冰雹过程,总结了一些冰雹天气的多普勒雷达回波特征指标.发现当回波强度大于等于50dBZ,回波顶高大于等于11km,垂直累积液态含水量大于等于44kg/m2,冰雹指数出现连续几个实心三角标志,中层具有强的风速辐合或者中气旋时容易降雹;出现三体散射回波等冰雹典型特征时肯定降雹.垂直累积液态含水量越大,大于60kg/m2的强VIL持续时间越长,冰雹直径越大.在冰雹云发展阶段VIL存在≥15kg/m2的明显跃增且跃增后VIL≥50kg/m2,这是冰雹独特的特征,对判别冰雹云有较高应用价值.     

一次冷涡降雹的雷达回波特征分析

利用烟台多普勒天气雷达资料,重点从雷达反射率因子形态演变、径向速度场结构特征、VWP风廓线和风暴追踪信息等方面入手,对2010年5月30日早晨发生在烟台地区的冰雹天气进行分析,综合分析此次冷涡降雹的中尺度特征。结果表明,造成此次冷涡降雹的系统具有明显的超级单体风暴特征,其初始回波高度在6 km左右,向上和向下发展迅速,垂直累积液态水含量(VIL)值在降雹前有明显的变化,VWP风廓线产品上降雹前在低层有冷层的存在,对冰雹的产生有一定的指示意义。     

鄂尔多斯市一次防雹过程物理效果检验

鄂尔多斯市人工防雹作业期主要在每年6—9月,主要作业区域在鄂尔多斯市北部沿黄河一带和南部乌审旗。对防雹作业效果一直难以有效客观评判。本文采用物理效果检验法对2016年7月3日乌审旗防雹作业过程进行效果检验。选取雷达回波参数中的回波强度、回波顶高、强回波高度、垂直累计液态含水量和强回波面积5个雷达回波参数,对比作业前、后雷达回波参数的变化,结合防雹作业点的用弹量和作业时机综合分析防雹作业效果。结果表明,作业后的雷达回波强度下降了8%,强回波高度下降了22%,垂直累计液态水含量下降了35%,有效抑制了冰雹云的发展。但之后的2次作业用弹量偏少,效果不明显,冰雹云有所增强。     

基于CINRAD/CA雷达的2次强天气对比分析

为了研究不同类型强对流天气在多普勒雷达产品中的表现特征,利用山西北部大同地区CINRAD/CA波段多普勒雷达,对2012年7月5日广灵县冰雹和2011年7月21日左云县短时强降水对比分析。结果表明：（1）冰雹天气低层逆温层较厚,短时暴雨逆温层浅薄;（2）冰雹天气强回波区所在高度在-20℃等温线之上,短时暴雨在0℃层等温线以下;（3）冰雹天气65~60 dBz回波所在高度超过短时暴雨4~5 km左右;（4）冰雹天气低层有弱回波区、中高层有悬垂回波;（5）中气旋、中尺度辐合区及风暴顶辐散是冰雹天气的特征,深厚的湿层及急流长时间维持是短时暴雨特征;（6）冰雹天气低层风向顺转中层逆转高层顺转,短时暴雨风向整层顺转;（7）降雹过程有持续高VIL值及对应大的梯度变化值,而短时暴雨VIL跃升量很小。     

具有双有界弱回波区特征的超级单体雹暴雷达回波分析

利用多普勒天气雷达,对2008年3月20日凌晨发生在柳州地区的超级单体雹暴,在垂直风切变、三体散射、中气旋、三维结构和风暴属性方面进行了详细分析,结果表明,三体散射（TBSS）特征回波可以作为判断冰雹云、防雹预警的指标,并且具有一定提前量,最大时间提前量可达半个小时,高反射率因子区域越大,TBSS的长度越长,最大长度可达20km;雷暴尺度涡旋的出现有利于大冰雹的生成;垂直积分液态水含量（VIL）值和强回波区高度跃增反映冰雹碰并增长过程,降雹期两者多次跳跃使雹暴长时间维持;对于矮硕超级单体风暴,VIL密度更能反映降大冰雹的潜势;双倒“V”字型入流缺口和双有界弱回波区的出现意味着即将降雹,并且降雹时间较长。     

桂林地区冰雹天气分析及预报研究

[目的]研究桂林地区冰雹天气及其预报方法。[方法]针对桂林地区的冰雹发生情况,结合桂林新一代多普勒天气雷达的观测资料,总结分析影响桂林地区冰雹的天气形势和雷达回波特征,探索冰雹天气的短时临近预报方法。[结果]桂林地区每年都会出现1～2次冰雹,冰雹发生受地形影响明显,地理分布极不均匀;时间分布比较集中,主要发生在春季,且多发生在下午到傍晚时分。新一代多普勒天气雷达探测冰雹十分有效,桂林地区冰雹的回波单体强度≥50 dBz,回波顶高≥10 km,垂直液态水含量≥40 kg/m2,常配合有中气旋,冰雹很强的时候,还会出现三体散射特征。冰雹的预报以短时临近预报为主。[结论]该研究为冰雹的预报、人工消雹和减灾防灾工作提供参考。     

2017年7月14日鄂东局地风雹过程成因分析

从天气系统、物理量场、回波特征等方面对2017年7月14日鄂东发生的一次局地强对流风雹过程进行分析,结果发现,此次风雹天气是在副高外围高温高湿的不稳定环境下,低层水汽辐合、干层侵入和地面辐合共同触发生成多单体对流风暴,对流风暴的雷达回波表现出明显的后向传播特征.从预报角度来看,根据EC等数值预报产品分析14日风场日白天潜势条件较好,尤其在17:00,预报场在鄂东地区报出一个明显的水汽辐合区,具备了触发强对流的条件.     

一次强风暴过程的雷达回波特征分析

[目的]分析2007年7月23日发生在长沙市境内的一次冰雹天气过程,为冰雹大风的短时临近预报提供基础。[方法]系统地分析雷暴和强对流天气产生的环境条件,并运用新一代天气雷达产品资料,揭示强风暴在不同的雷达产品中的一些特征。[结果]风暴低层前侧有入流缺口和有界弱回波区（BWER）、高层具有强回波悬垂结构、强回波区有中气旋（M）、风暴发展阶段垂直液态含水量VIL出现跃增。[结论]新一代雷达对超级单体风暴类天气的监测和分析更为精细。     

重庆“5·6”强对流过程诊断分析

2010年5月6日凌晨重庆发生一次强对流过程,该过程造成了雷暴、冰雹和大风等强烈天气。利用常规资料、多普勒雷达资料和1°×1°NCEP再分析资料,对这次强对流过程进行诊断分析。结果表明,850 hPa暖舌和700 hPa冷空气是此次强对流天气过程的环流背景;低能舌叠加在高能舌之上,导致对流不稳定,地面中尺度锢囚锋和975 hPa辐合线的辐合上升运动触发对流不稳定能量释放,产生强对流;低层正涡度和辐合带对应的非常好,低层辐合、上层辐散有利于强对流的产生和发展;850～200 hPa有较强垂直风切变,特别是低层和高层有较强的垂直切变,中层有微弱的切变,更有利于强对流的发展和维持;雷达回波分析发现,造成重庆大风冰雹灾害的为超级单体。     

青藏高原东北侧一次超级单体雹暴的多普勒雷达资料分析

[目的]分析青藏高原东北侧2010年9月6日发生在兰州市中川机场的一次由超级单体形成的雹暴过程的多普勒雷达资料。[方法]从常规资料和雷达资料两方面对2010年9月6日发生在兰州市中川机场附近的低涡切变线型、超级单体形成的雹暴过程加以分析,其中主要运用多普勒雷达的基本产品和二次产品对这次过程中出现的诸多表征强对流天气的特点进行分析,探讨此次过程的一些特征。[结果]这是一次由中高层500 hPa的冷涡中脱离的一小股冷空气提供冲击力,低层700 hPa的暖式切变线供应水汽和能量,且在高空有急流配合的强对流天气过程;这种长达10 min降雹的天气现象在西北干旱地区较为罕见。此次过程强对流的特征明显,具有较好的典型性;阵风锋现象没有以窄带回波的形式表现出来,但以另外一种＂强锲入＂的方式展现;此次过程有界弱回波区（BWER）和中尺度气旋特征均十分明显,且这是一次典型的超级单体导致的雹暴过程。[结论]该研究为预报兰州市中川机场的强对流天气提供一些有益的借鉴。     

广西0823台前飑线诊断分析

利用高空、卫星云图、欧洲中心物理量场、自动站资料以及南宁、梧州两站的多普勒雷达产品,对2010年8月23日影响广西南部的一次较大范围的台前飑线过程进行诊断分析。结果表明,此次过程主要受热带风暴"蒲公英"外围螺旋云带以及副高南缘偏东气流共同作用所致;红外云图表明此次飑线过程的云系特征在17:00～18:00最为明显,且在飑线最为活跃的时段地面风场出现类似暖式切变线的风场结构。雷达拼图及两部多普勒雷达的基本反射率均表明,影响回波在17:00前后呈显著的线状排列结构,且还可细分为两段结构差别明显的回波带;梧州、南宁雷达分别观测到影响回波在发展、成熟阶段均出现表征风速辐合的与雷达扫描圆周相平行的零径向速度线;谱宽值分布表明大气的强对流运动主要发生在影响回波的前端、风速辐合处以及阵风锋当中。