天气雷达三体散射长钉回波特征分析

利用2016—2020年中国中东部地区47个强对流个例中50部S波段多普勒天气雷达的基本反射率因子产品资料,在筛选出2626个样本的基础上,分析三体散射长钉(TBSS)特征。结果表明:TBSS在1.5 km和5 km高度附近出现频次最高;在2.4°仰角出现频次最高。TBSS主要出现在雷达静锥区边缘至雷达径向距离210 km范围,在距离雷达115 km附近达到峰值;TBSS在雷达极坐标系中呈现南多北少、西多东少的形势;当对流风暴移动方向与雷达径向方向的夹角大于30°时有利于观测到TBSS。TBSS回波强度在起始端径向向外0~15 km范围内迅速降低至5 dBz,15 km之后在-5~10 dBz波动,TBSS区域中70%以上为低于25 dBz的弱回波;99%的TBSS长度小于40 km,不同长度的TBSS形态符合正态分布。TBSS出现频次和长度与强回波的中心最高值和区域面积没有显著相关关系。

常德多普勒天气雷达强雹暴三体散射统计分析

对常德及周边地区10次强雹暴过程中18个风暴单体产生的404次三体散射样本进行统计分析,并对影响三体散射观测的原因进行了详细分析。结果表明:(1)反射率因子强度是能否产生三体散射的关键因素,产生三体散射特征的最小反射率因子强度为58dBz,在此临界值之上,反射率因子强度越强,越易产生三体散射;(2)风暴核回波强度的垂直分布是三体散射出现频数在高度4km左右、仰角1.5°、距离90km左右达到峰值的主要影响因素;(3)三体散射随方位分布在180°～360°出现频数最多,风暴单体移动下风方有径向长度较长的回波区时,导致三体散射特征被覆盖,是影响三体散射观测的根本原因,风暴单体相对雷达位置和移动方向通常决定径向外侧是否有影响三体散射观测的回波;(4)三体散射回波强度与风暴径向外侧弱回波相当或强时,三体散射特征能被识别。

长治市一次强冰雹天气雷达特征分析及对农业的影响

为了找寻冰雹天气发生的原因及对农业的影响,利用多普勒雷达的反射率因子、径向速度、垂直累积液态水含量(VIL)等产品,结合高低空环流形势及地面资料,对发生在长治市2016年6月13日的强冰雹天气过程进行分析。结果表明:(1)此次冰雹天气是由高空冷槽和与地面暖低压共同作用结果;(2)强回波与三体散射(TBSS)对提前预报强冰雹有较好的指示意义;速度场的辐合辐散可以判断回波未来发展趋势,增强预判准确性;当TBSS出现一定的持续性时,TBSS可以作为强冰雹预警的辅助指标;VIL是判别冰雹的有效工具之一,且对冰雹的预报有较好的指示作用;(3)加强冰雹监测,通过及时的"点"监测,实现"面"预警,是减少冰雹对农业生产造成灾害的一种有效的补充手段。

浙江“03.21”致灾强冰雹的超级单体风暴过程分析

利用区域自动站数据、NCEP再分析资料以及多普勒雷达监测产品,对2019年3月21日浙江省一次强雹暴天气的环境条件和雷达回波结构演变特征进行了详细分析。结果表明:(1)雹暴发生在850 hPa形势场上有"人"字形切变线发展、200 hPa形势场上有高空急流的背景下。对流云团在不稳定层结和强垂直风切变环境中发展为超级单体。(2)雷达基本反射率因子低层具有明显的钩状回波和倒V形缺口,反射率因子垂直剖面呈现出典型的高悬强回波、回波悬垂和有界弱回波区,相应的径向速度图上出现了深厚持久的中气旋。(3)冰雹直径与最大VIL值、TBSS长度成正比。最大VIL值在1~2个体扫跃增25 kg·m^(-2)时,地面开始产生冰雹。

贵州冬季一次罕见风雹天气过程分析

该文利用常规气象观测资料、多普勒雷达资料和FNL再分析资料,对2022年1月4日贵州出现的一次风雹天气过程进行分析。结果表明:此次风雹天气由高空槽、低涡切变线、低空急流、地面热低压和地面辐合线共同作用产生;降雹前有能量锋的建立,降雹期间锋区呈增强趋势;湿层配置表现为500 hPa的空气偏湿,不是明显的上干下湿层结,0℃层高度和-20℃层高度比春季降雹时的高度偏低70~100 hPa;与贵州春、夏季的雷暴大风对流参数比较,此次过程的CAPE和PWAT小于春、夏季的阈值,而DCAPE、T 75和T d85明显高于春、夏季阈值;对流风暴的影响过程分为2个阶段,第1阶段的回波带强度更强,组织性更好,形成了弓形回波复合体(BEC),并伴有后侧入流缺口(RIN),是雷暴大风出现的主要原因,持续出现的三体散射长钉(TBSS)、高悬的强回波以及宽阔的弱回波区(WER),使得第1阶段的降雹密度较大,且局地产生大冰雹;第2阶段的回波强度较弱,且组织性较差,因此只产生小冰雹,降雹密度也较小。

福建省2010年5月18-19日强对流和暴雨过程分析

该文利用常规高低空观测资料、雷达、闪电和自动站等资料,分析2010年5月18-19日我省中北部出现的较大范围冰雹、雷雨大风等强对流天气及暴雨过程。结果表明:在高空槽、低层切变及低空急流共同影响下,地面冷空气入侵触发了这次强对流暴雨天气过程;锋前对流层低层的增温和500 hPa降温使潜在的对流不稳定性加剧;强烈的上升运动有利于暴雨区不稳定能量的堆积;地面物理量场和雷达回波对此次过程有明显的特征反应和指示作用。

韶关市区一次罕见大冰雹灾害性天气过程分析

利用常规气象资料、NCEP 1°×1°再分析资料以及多普勒天气雷达资料,诊断分析2012年4月15日韶关市区一次严重的大冰雹灾害性天气。结果表明:此次大冰雹天气是在高空槽、高低空急流、切变线、静止锋等天气系统的共同作用下发生的;冰雹发生之前的数小时韶关上游地区低层大气的湿层较厚,岭北与"三连"地区的对流上升高度很高,对强对流天气的发生有一定的指示作用;不稳定能量的累积是这次冰雹天气的必要条件,冷空气的入侵、切变线南压与低空急流的爆发则是触发机制;大气层结不稳定,0℃层与-20℃层高度适宜,0℃层与-20℃层之间的厚度较小,十分适合冰雹的生长,可作为强对流天气的预警依据;强风暴进入并离开雷达站的静锥区和"盲区",应采用附近雷达资料观测强风暴并及时发布预警;TBSS特征对大冰雹的产生有很好的指示意义,旁瓣回波对冰雹有一定预警作用,可以作为强冰雹预警的辅助指标。

一次强雹暴过程多普勒雷达产品特征分析

分析延安市2006年8月1日至2日出现的一次大冰雹过程的多普勒雷达产品,得出大冰雹形成过程中形成的三体散射长钉和相应的反射率因子、径向速度、组合反射率、垂直累积液态含水量、回波顶高等变化特征,三体散射现象是大冰雹预警的一个指标。指出强风暴顶辐散是与风暴中强上升气流密切相关的小尺度特征,它提供了上升气流强度的度量,可以与最大冰雹尺寸相关连,并且是风暴强度变化的早期指标。回波强度最大值及所在高度,有界弱回波区区域大小,垂直累积液态含水量的大值区都是判别强降雹潜势的指标。通过对各项产品数据特征变化研究,为今后大冰雹早期预报提供参考。