广西一次强冰雹天气诊断和预警特征分析

为了提升冰雹天气的短时临近预报和预警服务水平,本研究利用常规观测资料、NCEP再分析资料以及多普勒雷达资料,对广西2013年一次强冰雹天气过程的环境条件和雷达回波结构特征进行分析。结果表明：500 hPa高原槽和南支槽、低层切变线以及地面冷锋是此次强对流天气的影响系统。高空槽前正涡度平流、0~6 km强垂直风切变、较强的大气层结不稳定度、0℃层和-20℃层高度都有利于大冰雹的产生,强对流风暴发生在水汽强辐合区中。产生大冰雹的对流风暴为典型的超级单体风暴,具有低层钩状回波、有界弱回波区、三体散射(TBSS)及持久深厚的中气旋等特征。显著的三体散射回波、60 dBz回波持续扩展到-20℃层高度以上、风暴顶强辐散这些判据可作为判别强冰雹的雷达特征指标。     

柳州强对流天气的气候特征及环流背景分析

为了解柳州市强对流天气的气候特征及其发生的大气环流背景,提高强对流天气的预报准确率和防灾减灾服务,利用广西柳州市各气象观测站1951年以来的常规观测资料以及2005年以来的中尺度自动气象站资料,运用统计分析方法,对柳州市强对流天气的类型和气候特征进行分析。结果发现：柳州市的强对流天气主要有冰雹、雷雨大风和短历时强降水3类,冰雹主要发生在2—4月,其年代际变化呈单峰型,1970—1990年为冰雹高发期;雷雨大风年代际变化呈线性减少趋势,平均每10年约减少18.9次,1990年以前较多,1990年以后迅速减少;短历时强降水主要发生在汛期的4—9月,其年际变化趋势不明显。在统计分析的基础上,选取典型个例,利用NCEP再分析资料,分析各类强对流天气的环流形势特征,结果表明：冰雹发生前广西200hPa处于槽前西南急流中,500hPa处于槽前,850hPa贵州境内有低涡切变,柳州处于低涡东南部和西南急流左侧强烈辐合区中,地面一般有强烈的暖低压或低压倒槽发展;短历时强降水发生前广西地面一般处于锋前暖区中,多为暖区暴雨;雷雨大风则主要有副高边缘型、低槽冷锋型和低槽+副高边缘型3类。     

近35a山西飑线天气的时空分布特征及概念模型

为减少飑线天气对农业生产带来的影响,利用山西省气象信息中心1979年～2013年信息化产品资料和MICAPS数据资料,对发生在山西境内的飑线进行统计分析,结果表明：山西境内飑线日数具有东部多于西部的空间分布特征;飑线主要发生在4～9月,其中6～7月出现的频次最高;飑线出现时间具有明显的日变化特征,其中16-17时飑线发生的概率最大;近35年山西飑线日数以3.6天/10年的速率减少;山西飑线的概念模型主要分为两类四型,两类主要是低涡类和西风槽类,四型分别为低涡加冷锋型、低涡无冷锋型、西风槽加冷锋型、西风槽无冷锋型;两类四型概念模型,低层均配合有冷式或暖式切变线;飑线过境时伴随的强对流天气取决于低层的湿度条件,当低层有湿舌相配合时常伴有短历时强降水天气,当低层被干舌控制时常伴有雷暴大风或下击暴流等强对流天气,当低层的温度露点差大于6℃且小于11℃时常伴有雷雨大风和冰雹等强对流天气。     

近35年山西飑线天气的时空分布特征及概念模型

为减少飑线天气对农业生产带来的影响,利用山西省气象信息中心1979—2013年信息化产品资料和MICAPS数据资料,对发生在山西境内的飑线进行统计分析。结果表明:山西境内飑线日数具有东部多于西部的空间分布特征;飑线主要发生在4—9月,其中6—7月出现的频次最高;飑线出现时间具有明显的日变化特征,其中16:00—17:00飑线发生的概率最大;近35年山西飑线日数以3.6天/10 a的速率减少;山西飑线的概念模型主要分为2类4型,2类主要是低涡类和西风槽类,4型分别为低涡加冷锋型、低涡无冷锋型、西风槽加冷锋型、西风槽无冷锋型;2类4型概念模型,低层均配合有冷式或暖式切变线;飑线过境时伴随的强对流天气取决于低层的湿度条件,当低层有湿舌相配合时常伴有短历时强降水天气,当低层被干舌控制时常伴有雷暴大风或下击暴流等强对流天气,当低层的温度露点差大于6℃且小于11℃时常伴有雷雨大风和冰雹等强对流天气。     

山东潍坊地区的一次大风冰雹强对流天气分析

为了更好地研究潍坊地区强对流天气的发生发展机制及特点,减少大风冰雹等灾害性天气带来的危害,为日后的春夏季节强对流天气预报工作提取可利用的预报指标,提高预报准确率,特对此次强对流天气过程进行诊断分析。本文利用常规气象资料进行剖面和探空分析,同时结合雷达和卫星云图等短时临近数值预报产品进行成因分析,得出此种强对流天气的发生特点和类型。结果表明,此次强对流天气的产生的重要原因是东北冷涡东移过程中分列出的高空槽。冰雹发生在2日的下午,此时低层升温明显,能量充足。前倾结构的高空槽使高层干冷空气叠加在低层暖湿空气上,导致不稳定层结出现,从而触发了强对流天气的发生。     

2011年6月下旬新疆奎屯河流域一次冰雹天气分析

利用常规地面资料、天气图、探空资料、FY2F卫星云图资料、多普勒雷达资料以及天文动力特征分析的单站定量分析和全球范围的定性分析等资料和分析方法,分析了2011年6月22日发生在新疆奎屯河流域强冰雹天气过程。结果表明,此次冰雹天气过程是由于乌拉尔山脊受西北方冷空气侵袭东南跨,促使西西伯利亚低涡中心分裂短波不断东南下,与槽前的西南暖湿气流汇合,地面偏东风和高层偏西气流辐合抬升,触发不稳定能量释放产生了强对流天气。在天文动力场的垂直力分量场中,由上升力区转变成下沉力区有利于引导北方冷空气成规模南下进入北疆盆地,在天山大地形的强迫抬升作用下,有效地破坏干冷盖,成为奎屯地区形成夏季冰雹的有力触发动力因素。同时,此次冰雹天气发生发展过程中正不稳定能量面积区域扩大,高度升高,卫星云图和多普勒雷达回波的演变较好的监测了冰雹发生的强度和落区。     

潍坊地区一次强冰雹天气成因分析

为了避免冰雹灾害给社会造成不必要的损失,达到防灾减灾的目的,更好地做好冰雹天气预报,笔者利用常规观测资料、雷达和FY-2E卫星TBB资料,对2012年6月初潍坊市出现的一次典型冰雹天气过程进行了成因分析。结果表明：此次冰雹天气过程发生在东北冷涡和前倾槽的环流背景下,强烈的上升运动为此次天气提供了动力条件,地面中小尺度辐合线是此次冰雹天气的触发机制。适宜的0℃层和-20℃层高度及大的环境风垂直切变有利于雹粒的增长。另外,此次天气发生在对流云团发展最旺盛的时段,位置位于大于232 K的冷云盖移动方向的前端到等温线梯度大值区附近,这对冰雹天气落区的预报有较好的指示意义。     

新疆石河子地区冰雹天气的预警指标初探

本文利用新疆石河子垦区2005—2017年冰雹天气的NCAR/GFS的再分析资料、探空资料和自动站资料,对2005—2017年发生在石河子垦区的37次冰雹天气进行了研究分析,结果表明:石河子的冰雹天气主要发生在5种天气背景下;10.17℃≥θse (850～500)≥-6.59℃,平均在0.68℃左右;K指数最小值≥18℃,沙氏稳定度指数(SI)最大值≤5.62℃;T(850～500)值在27～36℃,平均在31℃左右;水汽源地为托里山区、乌苏和奎屯南部山区;低层(850 hPa)到高层(200 hPa)垂直风切变值都≥1.1 m·s~(-1)km~(-1);春季:0℃层高度2 699 m, 20℃层高度5 327 m;夏季:0℃层高度3 644 m, 20℃层高度6 485 m,上述物理量场特征对冰雹天气的产生和维持起到了积极的作用。通过对新疆石河子地区冰雹天气的天气背景和物理量场特征的总结分析,为新疆石河子垦区冰雹天气的预警提供了科学依据。     

浙江一次副高边缘强对流天气过程分析

为进一步探究浙江强对流天气的成因,提升气象为农服务能力,利用常规观测资料、NCEP再分析资料及多普勒天气雷达资料等分析了2017 年8 月17 日浙江发生的一次大范围大风及冰雹天气过程,结果表明：（1）此次强对流天气过程产生于弱对流条件下,高空槽东移、西南气流增强改善了动力条件、热力条件和水汽条件,加强了不稳定层结;局地热对流、低层切变和地面辐合线为触发条件。（2）雷达垂直积分含水量密度是产生冰雹的一个重要指标,浙江本地VIL/ET≥3.9 时产生冰雹概率极大。（3）雷暴回波质心快速下降标志着大风天气的产生。雷暴后侧较干入流急流利于系统的发展加强,形成飑线。雷暴单体减弱后的大片层状降水回波长时间维持是强降水的主要成因。（4）大风天气爆发主要有2 个阶段,一是由飑线东移造成,二是飑线减弱后的单体风暴入海增强造成。飑线内部的弱中气旋是造成杭州湾沿岸大风的主要成因之一。飑线减弱后入海增强可能为海陆热力性质差异导致。     

辽宁地区分级冰雹天气逐月物理参量特征与雷达回波分析

[目的]为了研究辽宁地区不同等级冰雹发生时的环境场特征，寻找致雹物理参量特征及雷达临近预警指标，[方法]利用辽宁地区2006-2015年常规地面气象观测资料、美国国家环境预报中心NCEP/FNL (1°×1°)以及辽宁省内新一代多普勒天气雷达资料，详细分析并归纳了辽宁地区降雹时间内的物理参数特征及雷达回波指标。[结果]结果表明：冰雹天气发生时水汽条件表现为整层大气可降水量随着冰雹等级增大而增大，850 hPa和500 hPa温度差在各等级之间不明显，均值大于24℃，0~6 km垂直风切变明显高于正常日。特征层高度在6、7月高于5、8、9月，红色级别特征层高度略低于其他级别。雷达特征表现为随着冰雹等级增大，回波中心强度、液态水含量及回波顶高都增加，[结论]其中液态水含量、回波顶高在红色冰雹发生时分别可以达到60 kg/m2和14 km，上述两项指标在短临预报预警中判别冰雹等级具有一定的指导意义。     

2015年5月山西中南部一次飑线天气过程分析

为了研究飑线带来的强对流天气发生发展的特点,为日后此类天气的预报工作提取可利用的预报指标,利用稠密气象观测资料,对山西中南部一次飑线造成的雷雨大风和冰雹天气过程进行了分析。结果发现：这次飑线过程发生在高空冷涡与地面倒槽相配合的不稳定大气环境下。飑线的发生、发展与地面中尺度辐合线密切相关,强对流天气区有地面中尺度辐合线配合,并表现出了气压陡增、温度骤降、风速变大的飑线天气特征,垂直结构表现为高层冷平流叠加在低层暖平流之上,垂直风切变很大,湿度层结下湿上干,低层湿空气很薄,中高层干燥,这种层结特征决定了这次飑线过程以雷雨大风和冰雹天气为主。在雷达拼图上也表现出了明显的飑线弓形回波特征。     

雷暴大风、冰雹天气的预报方法研究

为了最大限度地减轻雷暴大风、冰雹天气造成的损失,提高这2种灾害性天气的预报预警能力,笔者在统计安徽省2000-2005年4-9月无雷暴、普通雷暴、强对流（雷暴大风、冰雹）样本的基础上,利用1×1格点NCEP资料计算了表征热力、动力、水汽条件的43个参数,对比分析了无雷暴、普通雷暴、强对流（雷暴大风、冰雹）时的物理量极值、归一化平均值等,并基于分析结果选取雷暴大风、冰雹的消空、预报指标,逐月逐时次的确定预报指标的阈值。最后,利用指标叠套法生成安徽省雷暴大风、冰雹天气潜势预报产品。用该方法对2007年的实时运行情况进行检验,2007年6-9月共有28个雷暴大风、冰雹过程,全部报出,空报9个过程,无漏报,过程TS为30.4%。从检验效果来看,指标叠加的数值越大,出现雷暴大风或冰雹的概率也就越大,对农业防灾减灾起到一定积极的作用。     

青海省东部农业区一次防雹个例分析

利用形势场、地面图和物理量场等资料对2015年7月13日青海省门源县冰雹天气进行诊断分析,用雷达对作业前后冰雹云的特征量分析来判断人工防雹作业的效果。结果表明:此次门源县的冰雹发生在高温、高湿及强的垂直风切变的环境下;闪电最大频次出现在降雹时间段内,正好处于强回波发展旺盛的阶段,负闪明显多于正闪;炮击雹云后雷达回波顶高下降,回波强度减弱,垂直液态水含量(VIL)45 kg/m~2范围逐渐变小。     

基于配料法的葫芦岛市强冰雹天气分析

旨在应用配料法和多种观测资料对冰雹天气进行分析,以提高强对流预报准确率。采用基于构成要素的预报方法(配料法),综合使用常规观测资料、风廓线资料、多普勒天气雷达资料等,对2015年6月1日下午发生在葫芦岛地区的以冰雹为主的强对流天气进行分析。结果表明:辽宁处于东北冷涡控制下,高空急流,低层切变;午后地面升温,大气边界层充分混合,具有较强的不稳定条件;低层水汽幅合,强烈的深层垂直风切变,有利于高度组织化的超级单体风暴产生和发展。辽宁西部的探空特征影响显著,对午后天气变化有一定的指示意义。合理利用"配料法"的预报思路,结合常规观测资料,运用雷达外推产品,可以把冰雹预报时间提前数小时。     

一次前倾槽下混合强对流天气关键信息分析

为加强防灾减灾能力，克服强对流过程预报失误问题，本研究综合利用多源气象观测资料，对2018.6.29浙江省中南部一次混合强对流过程进行分析。结果表明：前倾槽、地面辐合线及地形抬升，导致新生对流的发展、维持；前期不稳定能量累积明显，高Cape、θse能量大值区和925 hPa比湿都对此次强对流强度有较好的指示意义，但逆温层及干侵入导致K指数参考意义差；降雹风暴中气旋出现了9个体扫并伴有强风切变，同时VIL跃增相对降雹时刻有18 min提前量，为短临预报争取了预警时间；本次过程ρVIL表现出高敏感性，将估测冰雹直径≥5和ρVIL≥4结合会对冰雹有更好的指示意义；VIL指数结合VILmax和ρVILmax可推断出风暴性质；风暴承载层抵消作用导致此次雹云风暴移动发展受限。     

山西省2011年11月28-29日暴雪天气过程诊断分析

为了深入研究山西产生暴雪天气过程的环流背景、影响系统及在强降雪期间物理量场空间结构的有利配置,针对2011年11月28-29日山西区域性暴雪天气过程,从500 hPa环流背景、中低层影响系统的相互配置、fy-2c红外卫星云图的演变特征、物理量场（垂直速度、散度、相对湿度）的空间垂直剖面进行了综合分析。结果表明：该次暴雪天气过程是在500 hPa西风槽、700 hPa切变与850 hPa持续偏东风的共同作用下形成,700 hPa切变与fy-2c云图上云团的演变过程息息相关,尤其位相变化一致,构成了暴雪产生的直接影响系统,强烈的上升运动,深厚湿层、上散下合流畅配置构成了强降雪产生的有利条件。该次暴雪天气过程的综合分析研究,给出了今后暴雪预报具有指导性意义的参考信息。     

一次锋前暖区暴雨成因分析

利用常规气象观测、自动站、区域雨量站、卫星、雷达、再分析等资料,对2015年8月发生的一次锋前暖区暴雨进行了综合分析,结果表明：此次暴雨发生在西风槽东移和副高东退南压的环流背景下,以热力条件为主导引发的锋前暖区强对流性降水是此次暴雨产生的主要贡献者;暴雨发生在高空急流右后侧的显著辐散区,700hPa暖式切变线、850hPa冷式切变线、地面干线以及SI<-2℃相重叠的区域;850hPa切变线上的中尺度气旋性涡旋、自动站极大风速风场切变线以及中尺度涡旋是本次暴雨的直接触发系统;由于数值模式850hPa切变线位置预报的偏差,使得中低层流型配置由前倾误导为后倾结构,直接影响了模式热力条件预报的准确性,其结果是增强了西部动力条件而弱化了东部热力条件,最终导致暴雨落区预报偏差;锋前暖区暴雨预报的关键是触发不稳定能量释放的条件,对于此类暴雨应多关注边界层风场的变化,加强新型监测资料的综合分析和应用。