FY-4A资料在2023年7月1日宁安极端冰雹天气过程中的应用分析

在冷涡背景下,2023年7月1日牡丹江宁安出现最大直径达9 cm左右冰雹、10级大风等强对流天气。利用MICAPS资料、雷达资料、FY-4A资料,选取FY-4A卫星云类型CLT、云相态CLP、云顶高度CTH和云顶温度CTT等4类产品进行可用性分析。结果表明:(1)FY-4A数据接收率、时间分辨率和数据接收及时性,可以支持实际预报中实时监测预警业务;(2)4类产品在此次天气过程中有不同的表现,其中CLT、CLP具有较好的可用性,可以较好的判断云的类别;CTH和CTT两种产品与极端冰雹天气的对应关系较为明显,但不是出现极端冰雹天气的必要条件;(3)FY-4A短波红外通道1.58~1.64μm,尤其是2.1~2.35μm在较强对流天气发生前的0~1 h内,对大粒子冰晶云团识别具有一定的指示作用,对提高短临预警实效具有一定的指示意义。

华东一次极端冰雹天气过程雷达回波特征的比较分析

2005年6月14日到15日凌晨,受东北冷涡影响,华东出现了一次历史上罕见的冰雹天气过程,最大冰雹直径达15~18 cm,并伴有雷暴大风和龙卷。本文利用2005年6月14日08:00(北京时,下同)至15日08:00新一代多普勒天气雷达资料,统计分析了这次过程中江苏沭阳、江苏泗阳、安徽固镇三地极端冰雹的雷达回波特征,结果如下:(1)极端冰雹过程是由不同超级单体造成,由于环境CAPE、深层垂直风切变和低层相对风暴螺旋度都很强,导致三个超级单体都具有强中气旋,而强中气旋与环境相互作用导致向上的扰动气压梯度力,使得超级单体上升气流大大增强并强烈发展。(2)三地超级单体雹暴回波最大反射率因子超过70 dBZ,60 dBZ以上强回波持续时间超过3 h,60 dBZ最大高度超过11 km。比较而言,沭阳超级单体持续时间最长,泗阳超级单体回波强度最大,固镇超级单体雹暴60 dBZ以上的反射率因子垂直扩展高度最高。从上述雹暴例子初步得到线索:当最大反射率因子超过68 dBZ、60 dBZ回波扩展高度在10 km以上预示有极端冰雹出现。(3)有界弱回波区(BWER)或弱回波区(WER)以及位于其上的回波悬垂是超级单体雹暴的典型结构。泗阳雹暴显示有WER和宽广的回波悬垂,沭阳和固镇雹暴则显示出BWER和宽广的回波悬垂,固镇雹暴中气旋切变值的持续上升伴随着雹暴的强盛发展。(4)三个超级单体雹暴的垂直液态水含量(VIL)异常高,分别为88 kg·m^(-2)、102 kg·m^(-2)、89 kg·m^(-2),远超过6月大冰雹的VIL阈值65 kg·m^(-2)。固镇雹暴显示出强烈的风暴顶辐散特征,辐散速度差值最高达80 m·s^(-1)。(5)固镇雹暴出现近1 h的三体散射长钉(TBSS),沭阳、固镇雹暴出现旁瓣回波,都表明雹暴中存在大冰雹。

一次极端冰雹天气的环境场及卫星云图特征分析

利用地面、高空和FY-2C卫星云图资料,分析了2005年6月14~15日发生在山东、江苏和安徽的一次极端冰雹过程。结果表明:(1)东北冷涡底部的前倾槽结构有利于不稳定层结的形成与维持,低层西南气流为冰雹的发生提供了水汽,地面中尺度辐合线和露点锋是其主要触发机制。(2)0~6 km强垂直风切变、平均对流有效位能超过2000 J·kg^(−1)和湿球0℃平均高度3.8 km,这些有利条件为极端冰雹天气提供了合适的环境场。(3)红外云图上,亮温(TBB)显示冷云盖的重心呈现“西重东轻”的偏心现象,降雹区在云团右侧TBB梯度大值区及其附近,不同地区极端冰雹产生于中尺度对流系统(MCS)发展的不同阶段,其强度和尺寸差异显著。(4)水汽云图上,冷涡后部干空气前沿与湿空气相互作用触发新的对流,形成后向传播;暗区强度增强,MCS发展;暗区入侵到云团内部,MCS分裂;暗区强度减弱,MCS对流减弱。