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。     

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。     

驻马店市一次冰雹和短时强降水多普勒雷达对比分析

为发挥多普勒雷达监测和预警冰雹、雷雨大风、短时强降水等强对流天气的作用,对2013年8月1日河南省驻马店市出现的冰雹和短时强降水天气过程进行对比分析。资料表明,短时强降水比冰雹的回波强度弱,对流高度也明显降低,但一般均≥45 d Bz,回波顶高≥10 km。回波形态特征上,冰雹常为块状对流型,短时强降水为絮状混合型。冰雹云的强回波平均顶高≥12 km,明显高于短时强降水云体。冰雹云的垂直液态含水量明显高于短时强降水云体。这些特征可为两类强对流天气短时临近预报提供参考。     

永嘉县一次局地暴雨过程的雷达特征分析

选用多普勒天气雷达和卫星资料,对2013年6月1日发生在永嘉县一次局地强降水过程的回波特征进行分析。分析其雷达回波特征和雷达二次产品在短时临近预报中的作用,为今后的短时临近预报提供依据。     

驻马店市泌阳县一次冰雹过程多普勒雷达产品分析

为发挥多普勒雷达监测和预警冰雹、雷雨大风等强对流天气的作用,对2013年8月1日河南省驻马店市泌阳县出现的冰雹雷雨大风天气过程进行分析。结果表明,冰雹的回波强度强,达≥60 dBZ,回波顶高≥12 km;回波形态特征上,冰雹常为块状对流型;“V”型缺口、有界弱回波区等都是冰雹的典型特征。为冰雹的临近预报和人工消雹提供了科学依据。     

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。     

2006年7月阳泉市两次致灾冰雹天气过程分析

2006年7月山西省阳泉市出现两次致灾冰雹天气过程。分析了天气预报业务中常用的实际观测资料、卫星云图资料、太原多普勒雷达资料,尝试对同类天气的短时和临近预报进行总结,得出预报指标和可用的概念。经分析发现:夏季午后致灾冰雹发生时,当日08时是典型的降雹环流形势,500 hPa有低于-12℃的冷中心,存在高层干冷,低层暖湿的大气层结,有正的对流有效位能,本地地面总能量达到高能(≥60℃)。当对流云发展时,卫星云图上云顶亮温低于-40℃,多普勒雷达探测到回波强度在45 dBz以上,强回波(≥45dBz)高度在8 km以上,强回波面积≥15 km×15 km,对流回波发展为典型的冰雹云特征,垂直液态含水量(VIL)≥40 kg/m2,强回波对应径向速度场的逆风区(风辐合)或模糊区(风突变引起)。     

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。     

辽宁建平地区一次突发性强冰雹天气的中尺度特征分析

研究旨在通过对辽宁省冰雹高发地区的一次典型强雹暴过程进行中尺度特征分析,寻找致雹物理参量特征及雷达临近预警指标,以期为冰雹短临预报预警提供参考。[方法]利用常规气象观测资料、葵花卫星、多普勒天气雷达、NCEP/FNL等资料,对发生在辽宁建平地区一次强冰雹天气的天气形势及中尺度特征进行了详细分析。[结果]结果表明：此次冰雹过程发生在较强的风切变环境场中,850 hPa与500 hPa风向切变>90°,850 hPa与500 hPa之间的温度差>26℃,大气层结不稳定;冰雹发生在强对流云团发展至成熟阶段初期,在可见光云图上可以看出明显的纹理和暗影,TBB较长时间维持在-50℃以下,冰雹发生后, TBB梯度值迅速减小;强降雹超级单体呈现弓状,除了具有入流边界、回波悬垂等雷达特征外,还具有高悬的反射率因子核心,即＞55 dBZ高度伸展到-20℃以上,以及VIL>60kg.m-2,VIL密度>4g.m-3,深厚持久的中气旋维持超级单体内部涡旋等特征。[结论]该研究提供了辽宁省冰雹发生临近时刻的环境参量特征及雷达指标阈值,为确定冰雹短临预报预警技术规范奠定了坚实的基础。     

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。     

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。     

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。     

临沂一次局地大暴雨成因分析

[目的]研究2010年8月3日晚至4日凌晨临沂一次局地大暴雨过程的成因。[方法]利用MICAPS天气图、NECP分析场实况资料、加密自动站资料和多普勒雷达产品等,从发生的天气背景、中小尺度特征以及中小尺度系统发生、发展物理机制等方面详细分析了2010年8月3日晚至4日凌晨临沂一次局地大暴雨、特大暴雨过程,探讨此次大暴雨过程的成因,并尝试从中找出一些短历时强降水发生的规律。[结果]此次局地大暴雨过程短时降水量大,局地性特点明显;主要影响系统为副热带高压、西风槽和地面中小尺度低压,是由不同尺度、不同高度的多个系统共同作用的结果。上冷下暖的不稳定层结蓄积了大量的不稳定能量,是强降水发生的基本条件;上空底层为辐合切变线,上空有一层深厚的西南—西北—偏东气流的垂直切变、湍流层;上下系统的共同作用触发了上升气流的产生,使不稳定能量得以释放;由于不稳定能量的释放,西北气流被切断消失后,上升气流使西南气流向上发展,与东风波相接形成新的垂直切变,是强降水持续时间较长的一个原因。副高边缘的西南气流是此次降水过程的水汽来源,为大暴雨的产生提供了充足的水汽供应。发展、增强中的系统会使系统的移动速度变慢,从而增大降水量,也是强降水维持时间较长的一个原因。[结论]该研究为今后的预报工作积累一定的经验。     

2008年桂林降雪天气的雷达回波特征分析

2008年1月10日-2月5日桂林出现了一次持续的低温雨雪冰冻天气,通过对桂林新一代天气雷达资料降雪回波的特征进行了详细分析,总结出桂林市冬季降雪的回波特征,着重提出了“牛眼”的意义及在降雪量分析中的特征和风廓线产品对预报的指示作用,并对新一代天气雷达在降雪监测、降雪预报的应用方面进行了讨论,为南方降雪天气的雷达回波特征做一些总结。     

黄淮流域一次飑线天气成因分析

[目的]分析2009年6月3日发生在黄淮流域的强飑线天气的成因。[方法]利用1°×1°的美国NCEP再分析资料、区域地面自动站资料以及常规气象资料,结合使用FY-2C卫星云图和商丘多普勒天气雷达产品,对2009年6月3日发生在黄淮流域的强飑线天气环流背景形势进行诊断分析,探讨此次飑线天气的成因。[结果]此次飑线天气是在对流性不稳定层结加大的有利形势下,东北冷涡后部横槽引导冷空气南下,地面出现中尺度辐合并产生上升气流作为对流触发机制,来自南方的水汽持续供给,飑线最终得以形成并发展;地面干线附近是雷暴和飑线的高发区。[结论]该研究为以后类似天气的预报提供参考。     

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。     

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。