天津市冰雹天气形成过程及催化数值模拟分析

应用中国科学院大气物理研究所建立的三维完全弹性冰雹云模式,对2004年6月22日发生在天津市的一次冰雹天气过程及其催化试验进行数值模拟。结果表明,本个例雹云中,冰雹粒子主要由冻滴和霰转化形成,冻滴对冰雹形成的贡献比霰大得多,冰雹主要通过撞冻过冷雨水、过冷云水以及碰并冻滴进一步长大;在冰雹形成前进行催化作业,可达到增雨减雹的目的。     

张家界降雹的气候特征及2005年多个例降雹过程对比分析

通过对1901～2000年张家界地区降雹资料,从冰雹出现次数、冰雹时空分布、冰雹路径等气候特征及2005年降雹个例环流形势、稳定度、特征层对比分析,找出了张家界相关冰雹预报的部分指标,以期对提高冰雹预报水平,为人工消雹提供作业情报,做好防灾、减灾、抗灾服务具有一定的指导作用。     

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。     

塔额盆地一次强雹云天气的雷达回波分析

2010年7月19日午后塔额盆地出现了一场较强雹云天气过程。根据塔城雷达站监测回波资料,分析此次强单体雹云的结构、演变、移动和降雹特征,对此次冰雹云的类型、结构、特征及其演变趋势进行分析,并提出相应的雹云判识方法。     

山东沾化一次冰雹过程的数值模拟及催化防雹探讨

利用完全弹性三维冰雹云模式,模拟研究了山东沾化2008年6月25日的一次冰雹过程,分析该地区冰雹形成的物理机制,在此基础上对雹云进行催化试验并研究催化防雹机制.结果表明,冰雹主要是以冻滴为核心增长的,催化使冻滴浓度增加,粒子质量减小,向雹转化的比例降低,致使冰雹的质量和浓度减小,从而达到防雹目的.     

苏家屯区冰雹发生规律和雹云识别及防雹措施

利用1981～2009年沈阳市苏家屯区气象局冰雹观测资料,分析了近30年该区冰雹发生时间、出现次数及路径等规律。在此基础上,探讨了雹云的识别方法及雹云出现时风、压、温、湿等气象要素的演变特征,并提出了人工防雹应采取的几项措施。     

基于雷达和闪电定位仪对冰雹云的识别预警研究

选取2016-2017年青海省西宁市及海东地区的30次降雹过程雷达和闪电定位仪数据,对冰雹天气的雷达回波演变和闪电特征进行分析,重点分析正、负地闪的数量、频次、极性和强度的变化规律,并选取个例对冰雹云发生前后闪电、雷达参数变化进行分析.在冰雹云形成、消亡的过程中,负地闪占绝对优势,正地闪出现频率很少,且分布不集中,这与...     

黔西南地区冰雹云VIL演变特征分析

用兴义新一代多普勒天气雷达CINRAD/CD复合体扫基数据作为原始资料,经WSR-88D提供的气象算法生成气象产品——垂直累积液态含水量（VIL）,统计分析了基于网络的对流云的VIL特征,用理论模式计算雹云单体在演变过程中的VIL,用MAX函数逐个提取最大VIL,引入VIL密度VILD及零度层高度以上到18 dBz高度的VIL积分VILH的概念,对2007～2008年黔西南地区12个雹云单体的VIL、VILmax、VILD和VILH的演变特征及其在冰雹云识别中的应用进行了分析。结果表明：冰雹降落时间基本是在VIL值达到最大时开始,降雹结束后,VIL值迅速下降;雹云单体VILmax在演变过程中存在暴发式增长和暴发式降低现象,在时间序列曲线中表现为峰型特征;雹云单体在首次降雹前3～4个资料时间间隔内其VILmax将出现2次暴发式增长现象,出现第1次暴发式增长现象时一般不会降雹,维持1～2个体扫时间间隔后出现第2次暴发式增长现象,此时才开始降雹,同一单体再次降雹前其VILmax并没有第1次暴发式增长现象,出现暴发式降低现象时降雹均停止;从季节上整体来分析,3～4月的平均VIL、VILmax、VILH和VILD数值最大,5～6月次之,8月最小。     

一次多单体降雹过程及防雹作业情况分析

利用2015年4月29日贵州一次冰雹过程的天气资料、多普勒雷达资料、作业信息资料等,分析了不同降雹类型回波的形态特征及组合反射率(CR)、垂直累积液态水含量(VIL)等参数特征,总结出此次降雹过程中多单体演变引起降雹的规律,结合实际作业情况分析了作业中存在的问题.结果表明,此次过程是由超过20个单体相继生成和消亡引起降雹的过程,降雹单体呈现一定规律,即多个对流单体中某个单体的加强和减弱能引起降雹,多个单体合并加强也能引起降雹;单体回波加强或减弱引起降雹的过程中,VIL值均较大,说明之前虽降雹,但能量未完全释放,再加上回波减弱时VIL值仍然出现跃增,说明有很好的水汽补充条件,这可能是多个对流单体中某些单体在加强-减弱-再加强过程中引起降雹的原因.这些特征及规律对今后冰雹监测预警有较好的指示作用.     

多普勒雷达资料在沿海地区强对流天气分析中的应用研究

利用多普勒雷达产品对比分析了连云港地区8次典型的强对流天气过程,结果表明：强度达到45～55dBz和56～65dBz的冰雹云回波顶高度比强降水云回波顶高出3．7、2．6km;在降雹前30min左右,垂直累积液态含水量VIL最大值都高于65kg／m^2,而其他对流性天气最大值仅达到48kg／m^2;冰雹天气的西南气流层分布浅薄,对流层中部干燥,形成上干下湿的形势,有利于冰雹强对流天气的形成：强降水天气的VWP显示湿层深厚,对流层中下层大多为西南急流以及东南暖平流,为强降水天气形成提供了充沛的水汽。     

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.     

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。     

一次春季冰雹天气的中尺度系统分析

对2007年5月5日江苏出现的大范围雷雨、大风和区域性冰雹天气的环流背景场进行了分析,结果表明：这次强对流天气是由北方南下的冷空气触发所致,锋前对流层低层的增温和500hPa冷空气的先行南下使潜在的对流不稳定性加剧;地面冷锋前中尺度低压的发展是对流性天气发展的主要因素;强烈的上升运动和低层水汽通量辐合提供了有利于冰雹产生的过冷水滴的碰撞增长条件;冰雹天气的产生与地面物理量场有很好的配置关系。     

北京地区强冰雹风暴的双偏振特征观测分析

针对2008年6月23日北京地区出现的冰雹天气过程,结合再分析资料(NECP)分析此次降水天气过程的天气背景,利用中国科学院大气物理研究所车载X波段双偏振天气雷达的差分相位移ΦDP、差分反射率ZDR、相关系数ρhV等偏振参量的图像和数值分布数据,得到此次强冰雹云的偏振参量结构和演变特征;然后利用模糊逻辑算法对强冰雹云粒子进行相态识别,结果与分析一致,表明双偏振雷达在强对流风暴云和降水微物理结构分析中具有重要作用。     

一次雹暴过程的三维数值模拟

利用中国科学院大气物理研究所建立的完全弹性三维雹云数值模式,模拟了2007年7月25日发生在南京市六合县的一次强雹暴过程,分析了风暴的气流场、雷达回波结构、涡度场和含水量等宏观微物理的分布及其演变。通过将模拟结果与多普勒雷达资料进行对比发现,模拟的雷达回波强度及回波顶高与雷达观测资料基本一致。模拟结果表明,在雹云强盛时期,近地面层是以辐散气流为主,中上层是以辐合上升气流为主,气流在顶端转变方向,形成辐散出流;模拟的高含水量中心,对应着雷达回波图上的强回波中心,出现在上升气流最大区附近,动力场与物质场配合得较好。     

贵州中西部地区雹暴及暴雨过程闪电活动特征对比分析

基于不同降雹及暴雨过程的三维闪电资料,对比分析了雹暴、暴雨过程中闪电活动特征的差异。结果表明,整体上暴雨过程较雹暴过程闪电频次高出很多,并且频次变化连续,正闪比率相对较低;冰雹天气过程的确体现出较高的正闪比率,但是较其他科学研究而言并未体现出降雹前正地闪的明显跃增,反而在降雹阶段及降雹后出现了正地闪的频发,这可能与贵州特殊的山地气候有关,雹暴过程的动力、热力条件更为复杂。     

洛阳地区一次典型区域性冰雹过程分析

利用常规观测资料和多普勒雷达资料,从历史分型、天气形势、物理量诊断和雷达回波演变特征等方面来综合分析2009年6月洛阳地区一次比较典型的区域性冰雹天气的成因。结果表明:洛阳市产生冰雹的天气形势可以分为三类:西北气流型、低槽(低涡)型和西南气流型;高空冷涡后部西北气流和低层切变线的相互配置为冰雹的发生提供了有利的动力条件;强对流发生前,大气层结的不稳定和较好的水汽输送条件有利于雹云的形成和发展;K指数、SI指数、CAPE值能够较好地反映层结的稳定度;高空弱冷空气的侵入加剧了层结的不稳定性,从而触发不稳定能量释放,产生强对流天气;只要雷达监测到具有中气旋特征的超级单体风暴时,就可以确定未来将可能发生强对流天气甚至会出现冰雹天气;该过程中VIL、POSH、POH的变化对指示冰雹的发生有很好的反映。     

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。     

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。