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。