河北省冰雹时空分布特征及对林果的影响评估

根据河北省1951―2018年历史冰雹灾情数据和逐日气象要素数据,分析了冰雹日数时空演变特征;基于单位面积林果雹灾损失,构建了极大风速、冰雹直径、降雹时间等为致灾因子的林果损失评估模型,采用最优分割法划分了轻度、中度、较重、重度、严重5个等级,确定了不同灾害等级的致灾临界阈值;基于模型,对2019年林果受雹灾影响进行了评估。结果表明：河北省冰雹日数以0.26 d·10a^-1的速度下降;冰雹出现时间一般在3—11月,5—7月是冰雹高发期,占全年次数的65.1%,6月频率最高,达30%;冰雹主要出现在午后到傍晚（13∶00—18∶00）,16∶00达到峰值。河北省冰雹日数空间分布随地形变化,山区多于平原。林果受雹灾单位面积损失与冰雹最大直径和持续时间呈极显著的正相关。2019年河北省冰雹灾害对林果影响较小,灾情较轻。     

冰雹对苹果的灾损模式研究

通过调查、试验和测量不同种类苹果各生长期的力学特征,结合冰雹落地末速度计算苹果和冰雹撞击过程中力的转换关系,提出利用碰撞动量法计算苹果冰雹损害的理论,给出苹果临界破损直径的概念及不同品种的指标阈值,揭示了以苹果为代表的水果类作物对冰雹损害的敏感性,得到新的苹果雹损机理概念模型,为人工防雹效益分析提供理论依据.     

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。     

宁南山区防雹网内梨园生境状态研究

2007年实地观测固原上黄村1 500 m2设防雹网梨园土壤水分、空气、湿度等微生境条件变化程度,研究分析了防雹网对宁南山区梨园生境状况的影响。结果表明:梨园使用防雹网能改善果园小气候,提高梨园1 m高度空气相对湿度,其日变化符合y=ax2-bx c二次抛物线,晴天的曲线曲率高于阴天,梨园1 m高度温度有防雹网低于无防雹网;0~200 cm土壤剖面的水分含量有防雹网高于没有防雹网;同时,使用防雹网能够在白天降低土壤温度,夜间维持较高的土壤温度,缓解土壤温度的变化幅度,特别是表层温度变化更明显。     

Growth and yield responses to simulated hail damage in drip-irrigated cotton

The frequent occurrence of hailstorm in Xinjiang affects cotton(Gossypium hirsutum L.) production and causes enormous economic loss. The indeterminate growth habit of cotton allows for varying degrees of recovery and yield when different hail damage levels occur at different stages, which brings inconvenience to agricultural insurance claims and post-damage management. Therefore, this study aimed to elucidate cotton recovery and yield responses to different levels of simulated hail damage at dif...     

巴彦淖尔市40年降雹气候特征分析

为提高巴彦淖尔市冰雹预报准确率,利用当地1961—2000年的降雹资料和2004—2008年的713雷达资料,采用数理统计、图表分析等方法,研究降雹的空间分布特征和时间演变规律;采用逐步聚类法对年降雹等级进行划分。结果得出：降雹一般出现在4—9月,主要集中在6月中旬-8月下旬,占总降雹日数68．6％;年降雹日数与灾雹日数存在线性相关;20世纪60年代、90年代降雹次数较少,80年代明显偏多;70年代末-80年代中期均为1级重灾年,90年代后基本为2级中等成灾年或3级轻灾年。研究结果可为巴彦淖尔市深入、有效开展防雹作业提供依据。     

人工防雹催化效果的数值模拟

[目的]数值模拟人工防雹催化效果。[方法]在对内蒙古中部地区(以呼和浩特地区为代表)10年雷达探测资料、降雹资料以及人工防雹作业资料分析的基础上,利用三维积云催化模式,对冰雹云或雷雨云进行分时段催化数值模拟试验、不同催化部位数值模拟试验以及不同催化剂量数值模拟试验,根据数值模拟结果,经过分析并考虑实际人工防雹作业状况,得出适宜而有效的催化作业时间、作业部位以及作业催化量(AgI)。[结果]有效作业时间宜早不宜迟,提前20 min左右作业,效果比较好;催化作业部位应视冰雹云强度、形态结构以及催化剂运载工具的性能而定,对于中等强度及以下的冰雹云,在回波强中心催化即可,对于强冰雹云,一般在冰雹胚胎帘即过冷水累积区中作业效果最好;每次作业的有效催化剂量(AgI)一般应达100 g,对中等强度以上的冰雹云每次作业催化剂量通常要达100 g(相当于100发炮弹)以上。[结论]在冰雹云发展的适宜时间、适宜部位进行适宜剂量的AgI催化,可达到抑制冰雹云发展、防御冰雹灾害的目的。     

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。     

Hail particles characteristic analysis based on aviation aircraft hail impact test

为了研究冰雹高速撞击对航空飞行器造成的损伤,需构建相应的试验系统,其中冰雹粒子特性分析是关键.从航空飞行器冰雹撞击试验的要求出发,对冰雹粒子的特性进行了全面分析.首先应用冲击波理论分析了冰雹破坏特性,以及冰雹出现裂纹的条件;然后对冰雹撞击运动过程进行了建模,给出了基于简单波的冰雹粒子运动方程;最后给出了冰雹撞击试验系统参数的计算程序.据此确定了冰雹撞击试验系统设计参数:撞击速度200-300 m/s,冰雹直径19 mm,气压0.6-1.0 MPa,气体炮炮管长度6 m.在此基础上成功开发国内首台冰雹试验系统,该系统所有特性均达到设计标准,证明了理论分析是正确的,符合冰雹撞击试验实际情况和要求.     

青藏高原东北部冰雹和雷雨预警的风暴单体识别特征对比分析

利用2006年6月至2011年8月青藏高原东北部CINRAD/CD雷达探测资料,对局地对流发生前的风暴单体特征进行分析和比较,在有利的探空条件下筛选出具有预警意义的较强风暴单体(降雹单体和雷雨单体)。通常雷雨单体强中心高度偏低,且低于0 ℃层高度(H0),降雹单体30～45 dBz回波高度偏高(＞H045 dBz高度(H45)大于18 dBz回波顶高度(H18)的1/2。当降雹单体出现垂直积分液态水含量(VIL)的跃增量≥ 6 kg•m^-2、VIL峰值≥15 kg•m^-2、VIL密度＞2.2 g•m^-3时,即可发布冰雹天气预警。当降雹单体H45-H0≥0.5 km、0 ℃层以上VIL≥3.8 kg•m^-2时,即可发布有降水产生的冰雹天气预警。此风暴单体预警特征指标,经2011年9月的逐日雷达体扫资料验证结果表明,应用该指标能正确识别出风暴单体类型和及时发布强对流天气预警信息。TS技术评分高于60%,对青藏高原东北部的强对流天气预警起到了重要参考作用。