一次强雹云过程冰雹增长机制分析及防雹探讨

2018年9月29日大连市出现了强雹云天气过程。初始雹云在渤海上空生成,经3小时东移和发展演变,在大连北部沿海登陆并发展为成熟的强雹云。当地作业点及时开展人工防雹与联防作业,并对作业前后雹云雷达特征参数变化及成熟强雹云空间结构特征等进行分析,深入研究和探讨了成熟强雹云有效人工防雹两道防线技术方法,即在重要作物保护区上游空旷地带,或低值作物区增设人工防雹高炮,当成熟强雹云进入该高炮射程,立即实施高炮作业(且仰角≥55℃,即打在雹云强回波区),促使冰雹提前和充分降落,从而保护下游的重要作物,将雹灾损失降到最低,达到人工防雹的目的。

三维冰雹分档强对流云数值模式研究Ⅰ.模式建立及冰雹的循环增长机制

针对现行冰雹云参数化模式中假定冰雹谱服从特定的负指数分布，冰雹增长率依赖其加权平均末速度以及粒子间的数浓度转换不守衡等局限性，作者建立和发展了一个包括云滴、云冰、雨滴、雪团，霰和雹的云中主要水成物场及凝结、撞冻等37种主要微物理过程，可用于预测和研究三维强冰雹云降雹过程的冰雹分档模式，模式能够提供在雹云参数化模式中无法提供的关于冰雹增长与分布的信息。研究共分三部分：模式的建立及冰雹的循环增长机制；冰雹的分档分布特征；冰雹产生与增长的微物理过程。第一部分，通过建立模式及模拟一个多单体风暴个例，对多单体中冰雹的增长机制进行了数值模拟研究。

三维冰雹分档强对流云数值模式研究 Ⅱ.冰雹粒子的分布特征

在第一部分研究工作的基础上，为便于分析，将冰雹的２１档按照一般关于冰雹分类的定义重新划分为 ５类：小冰粒子（直径Ｄ＜１ｍｍ、霰与雹胚（１ｍｍ＜Ｄ＜５ ｍｍ）、小雹（５ｍｍ＜Ｄ＜１０ｍｍ）、典型雹（１０ｍｍ＜Ｄ＜２５ｍｍ）、大雹（Ｄ＞２５ｍｍ）。研究了每一类粒子的分布及演变特征。并给出了悬垂区、云砧、上下气流区等冰雹粒子谱分布及演变情况，提出了多单体雹暴中各尺度的冰粒子通过主次单体之间的运动循环机制对冰雹形成及增长的作用及贡献。最后将冰雹分档谱与Ｍａｒｓｈａｌｌ－Ｐａｌｍｅｒ 谱作了比较分析。

超级单体单体多单体雹云及其成雹特点的数值模拟研究

用数值模拟方法模拟了超级单体、单体和多单体雹云的流场和水凝结物场，并对其成雹规律进行了数值模拟研究。结果表明：可长成大雹的雹胚的初始出发区的位置主要由雹云的流场决定，而与雹胚的大小关系不明显；３种类型的雹云的成雹规律是相似的，超级单体之所以可以降大雹，主要是由于流型的稳定和长的生命期。