临沂地区一次冰雹过程的中尺度特征分析

[目的]研究临沂地区一次冰雹过程的中尺度特征。[方法]综合利用MICAPS常规观测数据、地面加密自动站、MM5模式产品及多普勒天气雷达资料等观测资料,分析了2010年5月30日发生在山东半岛及鲁东南地区的一次强对流冰雹天气过程,探讨此次强对流天气发生的环流背景、物理机制以及中小尺度系统特征,并从中找出一些这类天气发生、发展的规律。[结果]此次强对流天气主要是受冷涡横槽的影响;高空西北气流、低空西南气流以及高空干冷、低层暖湿,加上前倾槽的配置,从而产生强对流天气。雷达回波分析表明,此次过程雷达回波属于典型的多单体风暴回波,强回波区位于回波最前沿,对流发展最剧烈时回波强度达65 dBz,回波顶高超过11km,且伴随风暴单体的发展,不断有垂直液态水含量产品大值区跳跃性生消,并存在明显的弱回波区;风暴单体随着降水系统向东南方向移动,在单体移动方向的右前侧表现出钩状回波特征。分析冰雹天气发生前后不同仰角上径向速度场的演变特征发现,径向速度场在冰雹天气发生前有一些预兆性的变化。用多普勒雷达产品改进MM5模式的初始场,可以一定程度上改善预报效果,提高短时、临近预报的准确度。[结论]该研究为今后强对流天气的短时、临近预报工作积累了经验。     

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。     

一次冰雹天气的多普勒雷达产品分析

利用长乐新一代天气雷达(CINRAD/SA)产品等,分析了福建省莆田市2012年4月11日的一次冰雹过程。结果表明:2012年4月11日的莆田地区冰雹天气主要影响系统是低层有切变配合冷空气影响。三体散射回波的出现对冰雹天气的出现具有很好的预警意义。风暴低层前侧有弱回波区,风暴发展阶段垂直液态含水量VIL出现跃增;冰雹发生在弱回波区、垂直累积液态含水量大值区重合的区域内;地面到500 h Pa之间属于中等强度的垂直风切变,使暖湿气流源源不断地输送到发展中的上升气流中去,从而有利于相对风暴气流的发展。     

吴忠市2次强对流冰雹天气雷达回波特征对比分析

为了提高吴忠市冰雹天气的预报预警及服务能力,本文对2016年7月3日夜间及2018年6月21日2次冰雹天气的多普勒雷达回波强度、径向速度、垂直累积液态水含量、冰雹指数等雷达产品进行对比分析,总结出冰雹天气在吴忠市新一代多普勒雷达产品上的一些指标:回波强度在55 dBZ及以上,最大达到65.5 dBZ,且强回波中心伸展高度较高;在雷达回波速度场可分析有逆风区的存在;垂直累积液态水含量48.0～57.5 kg/m~2,其数值出现持续增大或者突然增大的现象,可以作为冰雹预警的指标之一;冰雹指数产品对冰雹预报有较好的指示作用。     

一次超级单体风暴三维结构及回波特征量分析

[目的]研究2005年5月30日甘肃中部一次超级单体风暴三维结构及回波特征量。[方法]利用兰州CINRAD/CC多普勒雷达监测资料,对2005年5月30日发生在甘肃中部一次罕见的超级单体风暴三维结构特征进行分析,试图揭示青藏高原东北侧出现超级单体风暴的三维结构及其回波特征指标,以寻找这次出现罕见大冰雹的原因。[结果]这次大范围强风暴是在蒙古冷涡、低空急流、地面冷锋共同作用下造成的。主体回波发展成熟时期,在反射率因子图上,低层风暴左前方呈现明显的倒＂V＂字型结构,右后侧呈现典型的钩状、＂人＂字型回波特征;低层有界弱回波区（穹隆）与高层强回波悬垂体相对应;强反射率因子区超过60 dBz;相应的径向速度图上呈现一个弱中气旋。VIL的跃增特性可作为判断冰雹增长开始的指标之一,几乎所有VIL密度≥4.00 g/m3的风暴对于判断降大冰雹（直径≥20 mm）的可能性比VIL具有更明显的指示意义。[结论]该研究为强对流天气的临近预报和人工防雹提供参考。     

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。     

吴忠市一次冰雹过程的雷达回波特征分析

为了研究吴忠市新一代天气雷达在冰雹天气中的应用,同时检验吴忠气象台冰雹天气的短临判别指标在吴忠新一代天气雷达资料中的适用性,本文对发生在吴忠市的一次冰雹天气过程中的雷达产品特征进行分析。结果表明,降雹时吴忠市新一代天气雷达回波强度在62.5 dBZ以上,最大可达到65 dBZ,且回波顶高在12～16 km之间;降雹前速度场上有逆风区存在;降雹过程中垂直液态含水量达到37.5～52.5 kg/m2,垂直液态含水量的大小和持续时间与冰雹的直径和持续时间成正比;冰雹指数对降雹有一定的指示意义。     

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。     

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。     

临沂市冰雹气候及雷达特征分析

[目的]研究临沂市冰雹气候及其雷达特征。[方法]选取沂蒙山区中的蒙阴、沂水、临沭、苍山、临沂5站为代表站点（以下统称临沂市）,从冰雹的路径、天气形势及影响系统等方面对1965～2008年发生在各站的6月份40次冰雹天气过程进行了统计分析,研究临沂市冰雹天气过程的典型天气形势和物理结构特征;并在此基础上对2003～2008年冰雹过程进行新一代天气雷达特征统计分析,探讨该市冰雹发生的气候指标和雷达数据特征指标及雷达观测特征。[结果]影响临沂市降雹的天气系统有蒙古冷涡型、东移小槽型、西北气流冷温度槽型等。降雹前6 h地面图上山东省范围内有小低压、冷锋或风切变线（气流辐合场）,其对强对流降雹的发生、发展具有＂触发＂和＂发展＂作用。500 hPa低涡后小槽的加入一般有西部小槽补充型、涡前气流场辐散、涡后小槽南摆型3种形式。当垂直液态含水量从无或很小迅速增加至40 kg/m2以上时,有可能产生冰雹天气;不同的月份,当对流云体的回波强度〉50 dBz,初始回波高度〉5km,且其顶高和强中心高度达到一定高度时,有可能产生冰雹天气。雷达径向速度图上中尺度对流系统底层辐合高层辐散的特征表现明显,在中层1.5°和3.4°仰角上对流风暴单体垂直方向上存在剧烈的风切变。[结论]该研究为此类天气分析和预报提供一定的参考价值。     

广西中部一次特大暴雨过程雷达回波特征分析

[目的]分析2010年6月发生于广西中部的一次特大暴雨天气过程雷达回波特征。[方法]利用常规观测资料和自动站、多普勒雷达等资料,对2010年5月31日～6月1日发生在广西中部的一次特大暴雨过程进行了分析,重点分析了天气雷达观测资料的特征,试图揭示强降水过程雷达回波特征。[结果]这次特大暴雨过程经历了多单体风暴向MCS的演变过程,超级单体和"列车效应"的存在是特大暴雨产生的主要原因;多单体回波质心在移动过程中沿其移动逆向依次伸展是这次强降水过程得以维持的关键因素;回波平均强度与降水量有较好的对应关系,强回波长时间呈准静止状态是强降水产生的有利条件;在径向速度图上,中尺度辐合线、逆风区以及中气旋的存在是判断强降水产生并维持的重要依据;雷达风廓线能较好地反映各层风的配置状况,是判断高空槽是否过境的有效工具。[结论]该研究为短时、临近天气预报提供参考。     

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。     

2010年8月晋城一次大暴雨天气过程分析

[目的]分析2010年8月晋城一次大暴雨天气过程。[方法]利用常规气象资料、自动站资料、多普勒雷达资料、卫星云图等资料,从环流背景、物理量场、卫星云图、雷达回波特征等方面,对2010年8月18～19日发生在山西晋城的一次强降雨过程进行综合分析。[结果]此次暴雨产生于西低东阻的环流场中,是在中低层切变线、低空急流等有利的天气形势下产生的,低层切变、风向辐合均有利于晋城地区附近不稳定空气的抬升,而对流层低层和地面冷空气的入侵是这次对流天气产生的主要触发机制;西南低空急流为暴雨区输送了充沛的水汽,高温高湿为暴雨的发生积蓄了大量的不稳定能量;这次过程的主要降水系统是地面中尺度切变线扰动激发的对流回波单体,对流回波单体在中低空西南气流的引导下,向晋城移动形成列车效应,在晋城地区产生了大暴雨;多普勒雷达资料揭示了此次中尺度暴雨系统的发生、发展、移动的特征;强降水中心位于TBB低值中心后方的梯度大值区内。[结论]该研究为此类短时暴雨的预报、预警提供借鉴。     

冷锋云系的多普勒雷达反射率因子特征总结

[目的]总结冷锋云系的多普勒雷达反射率因子特征。[方法]从反射率因子特征上来研究冷锋云系,利用2002～2007年哈尔滨新一代天气雷达资料,总结了冷锋云系的反射率因子特征。[结果]冷锋所产生的云总体上说呈带状,但其间云体有间隙,且强度分布不均匀;多数移动快的冷锋为长而窄的回波带,移动缓慢的冷锋或弱冷锋,则呈宽广的片状或片絮状回波;面积大的冷锋云系通过测站基本都可以分析出径向速度由西北风转为西南风;随着月份的不同,反射率因子特征也有很大的变化。在冬季,冷锋云表现为层状云,反射率因子特征非常弱,一般面积较大,呈片状,但结构松散,回波间有间隙,其中夹杂着几块比较强的回波;在冷锋两侧易产生强度大的对流单体回波,一般会随着整体云带移动,移速、移向基本一致;干冷锋移过时,易局地产生强对流,以对流云为主,回波面积较小,一般从径向速度图中分析不出风向转变,但单体的强度特征明显,一般有＂三体散射＂、＂旁瓣＂、＂弱回波区＂特征,具有超级单体的特征。[结论]该研究为多普勒雷达在黑龙江省监测灾害天气的应用上起到了积极作用。     

一次局地暴雨天气多普勒雷达的资料分析

在大尺度环流背景条件对暴雨天气无明显指示的环境下,夏季的局地暴雨要关注当地气象要素的分布特征,同时要密切关注新一代天气雷达的回波演变。应用海拉尔天气雷达,从反射率因子、组合反射率因子、垂直累积液态含水量产品以及径向速度产品,分析2007年6月30日12:50～14:00发生在陈旗的巴彦库仁镇的一次局地暴雨天气的雷达回波特征,试图总结暴雨天气的雷达回波特点。结果表明,多普勒雷达回波强度出现大于35 dBz的回波,并有45～55 dBz的强回波持续出现在回波区域内,且回波稳定少动有一小时之多,这是产生暴雨的关键原因;径向速度产品出现逆风区,是暴雨天气速度回波的明显特征;垂直累积液态含水量产品和垂直风廓线产品对暴雨天气的分析有很好的辅助作用。     

秦岭北麓一次暴雨天气在风廓线雷达资料中的分析

[目的]分析2011年8月15日西安市长安区一次暴雨天气中风廓线雷达资料的变化特征。[方法]利用固定式边界层风廓线雷达资料,根据当地的地理环境,着重分析2011年8月15日西安市长安区一次暴雨天气的降水前和降水期间的风廓线资料,研究降水前和降水期间多普勒雷达图、风廓线资料的变化特征。[结果]对流天气来临前,风的脉动变化较大,水平风在垂直方向上2 000 m左右高度出现正的垂直风速切变,降水前最大探测高度明显升高;长安边界层风廓线雷达可获得时间和空间分辨率较高的风廓线资料,其探测到的水平风场资料可清晰地监测大风天气的发生和变化过程。长安区地处秦岭北麓,地形因素是一个很重要的需要考虑的条件,雷暴大风分布与阶梯地形相一致。[结论]该研究为长安的强对流天气分析提供科学依据。     

固原“8.25”冰雹天气过程诊断分析

[目的]研究固原市一次冰雹天气过程。[方法]综合利用常规观测数据、数值预报产品和和天气雷达资料等,分析了固原市2011年8月25日一次强对流冰雹天气过程。[结果]高空冷块、低层暖温气流和低空切变线是这次天气的主要影响系统。低层辐合、高层辐散、旺盛的上升运动以及低空暖气流和水汽供给为冰雹天气的发生发展提供了极为有利的动力条件。冰雹指数(HI)是预报(固原)冰雹天气的有效的雷达指标。反射率因子和VIL与冰雹天气关系较密切。[结论]该研究为今后强对流天气的短时、临近预报工作积累了经验。     

2010年后汛期一次东风波雷雨大风天气分析

[目的]分析2010年后汛期一次东风波雷雨大风天气。[方法]利用常规观测资料、自动站资料、NCEP 1°×1°再分析资料和多普勒雷达反射率、径向速度资料,对2010年8月4～5日东风波雷雨大风天气过程进行了分析,研究了雷雨大风发生的环流形势、东风波风场和动力热力结构、多普勒雷达回波特征等。[结果]此次雷雨大风天气发生在深厚东风波槽前的东北风区域。发生时,副高位置偏北(脊线35°N),北支槽的东移迫使副高分裂成东西2环。东环副高西伸、鞍形场环流有利东风波生成发展。随着东风波发展西移,在其槽前影响区域,高空东风分量下传,使低空东北风显著加大,出现雷雨大风天气。雷雨大风发生的区域,中低层气流气旋式辐合,近地层反气旋式辐散,下沉运动明显;并具有中高层趋干冷、低层趋暖湿的热力结构。4日,超级单体风暴处在发展阶段,具有明显中气旋和钩状回波特征(中小尺度特征)。5日,广东中西部出现飑线和大风区、逆风区特征。中气旋、钩状回波和飑线、大风区、逆风区多普勒特征对雷雨大风短临预报具有指示意义。[结论]该研究揭示了一些对当地预报此类东风波雷雨大风有意义的信息。