浙江省春季两次超级单体致雹过程对比分析

利用NCEP再分析资料、浙江省自动站数据及宁波市多普勒雷达监测产品,对2019年3月21日和2020年3月21日发生在浙江省境内的2次超级单体风暴的环境条件、雷达特征进行了对比分析。结果表明:2019风暴产生于高空急流轴右侧和低层切变线相重叠的区域,为“上干下湿”的层结配置;2020风暴发生在高空急流右侧和低空急流左前侧相重叠的区域,表现为“干-湿-干”的配置。两次风暴0~6km的强垂直风切变有利于强对流维持和发展,同时适宜的0℃和-20℃层高度有利于降雹。2019和2020风暴持续时间均超过3.5h,产生了冰電和破坏性大风,雷达图上均呈现出钩状回波、中气旋、“V”形缺口和三体散射现象;距离高度显示器(RHI)图像上表现出典型的高悬强回波、回波悬垂和有界弱回波区。垂直累积液态水含量(VIL)值1~2个体扫后出现快速增大、然后减小的现象可以作为冰電预警的指标之一。

VIL产品在高山雷达中的应用研究

利用2006—2009年丽江市气象台的冰雹观测记录、短时强降水、民政部门提供的冰雹灾情资料和丽江CINRAD/CC雷达观测资料,对垂直累积液态水含量(Vertically Integrated Liquid Water Con-tent,VIL)进行了统计分析。结果表明,当VIL值>5kg·m-2时将会出现强对流天气,当VIL≥21kg·m-2时预示着发生冰雹的可能性极大,是人工防雹作业启动的关键值,冰雹云中的VIL值远远大于带来短时强降水的普通对流云;在降雹前VIL值都有明显的跃增;距离雷达站较近或较远区域的VIL值会被低估,在37kg·m-2以下也会降雹,通常降雹的VIL值大都在37kg·m-2以上。

VIL产品在丽江强对流天气中的应用

通过对2006 - 2010年丽江市气象台站观测的冰雹观测记录、短时强降水及民政部门提供的冰雹灾情资料,并结合丽江CINRAD/CC雷达观测资料中的垂直液态含水量VIL进行统计分析.结果表明：当VIL在18 kg/m^2上下时预示着发生冰雹的可能性极大,如果后续VIL值有跃增性增长,并短时（1-5个体扫）达到30 kg/m^2以上,此时可以肯定将发生冰雹天;非汛期期间,VIL值远远小于汛期期间;短时强降水中,当VIL≧1 kg/m2持续维持4个体扫以上时,则有可能出现持续性降水或强降水,历史概括率为40/49=81.6％;当VIL≧5kg/m2时有可能出现短时性强降水,历史概括率为25/49=51.0％.但由于距离等的原因,出现强降水时VIL值仍可能为零,即VIL值对强降水没有明显指示作用的仍占了18％ （5/18）的比例,因而是业务应用中值得关注的一个问题.

一次东北冷涡过程暴雨及强对流天气分析

利用高空、地面等常规气象资料和多普勒雷达资料,对2022年6月4—7日影响吉林省辽源市的东北冷涡暴雨过程进行诊断,结果表明:此次冷涡降水主要发生在冷涡的发展与成熟阶段,类似于中间涡暴雨形势特征。冷涡降水具有日变化特征,午后极易发生强对流天气。暖锋的发展为短时强降水提供了初始扰动。干空气下摆侵入,增强不稳定层结,促使风雹天气发生。VIL值的跃增和减小与冰雹的出现和消散相对应。VIL高值不能说明大冰雹是否出现,还应与VIL高值维持时间相联系,维持时间越短,越不利于大冰雹的产生,这对冰雹直径的预报具有一定的指示意义。

一次长生命史超级单体降雹天气诊断分析

利用常规气象观测数据、ERA50.25°×0.25°逐小时再分析资料、怀化站SA波段多普勒雷达资料对2021年3月30日怀化市一次长生命史超级单体降雹天气过程进行分析。结果表明:(1)强对流在贵州东北部地面辐合线附近触发,低层维持良好的水汽输送,强垂直风切变使风暴高度组织化,也是超级单体进入怀化市后仍能维持高强度降雹原因之一;(2)雷达产品表现为回波中心强度强,有钩状回波、三体散射和旁瓣回波特征,具有悬垂结构,有中等强度的中气旋特征,VIL值在55 kg/m^(2)以上并且VIL密度连续4小时维持在4.66~7.7 g/m^(3)之间,有利于大冰雹的产生;(3)中层湿度、DCAPE值预报偏大是造成此次预报出现偏差且雷暴大风空报的重要原因。

一次甘肃天水强冰雹的雷达回波特征及成因分析

利用常规气象观测资料、天气雷达以及NCEP FNL再分析资料,对2017年5月18日下午天水一次强冰雹天气的雷达回波结构演变特征和成因进行了详细分析。结果表明:(1)降雹对流单体低层反射率因子呈现出明显的"V"型缺口,最大回波强度出现在低层,为63 d Bz。反射率因子垂直剖面呈对流单体有界弱回波区和其上的回波悬垂,相应的径向速度垂直剖面呈中低层径向风有明显的辐合特征,高层转为辐散,尤其风暴顶附近。(2)对流单体发生在对流层中层河套地区至甘肃河东东部低涡及其附近冷区和河西中部高压脊及其东北部冷池和低层甘肃与宁夏交界处冷性低涡分别为干冷空气入侵和暖湿气流辐合抬升提供有利条件的环境背景下;较高CAPE值和低CIN值有利于强对流天气发生;对流层中低层深厚的上升气流,中层下沉气流和0℃层以上强气流上升有利于对流单体水汽输送以及生成、发展和维持;距地高度2600～2900 m的0℃层为大冰雹落地提供了环境条件。(3)冰雹临近预警的雷达参数化指标为最大反射率因子达55 d Bz,VIL最大值和VIL密度分别达25 kg·m-2和2. 3 g·m-3。

黔西南州一次分裂型超级单体风暴环境条件和回波结构分析

应用兴义多普勒雷达资料和相关实况资料,分析了2009年4月14日傍晚发生在黔西南州安龙、兴义和兴仁的一次强雹暴天气的环境条件和雷达回波结构,详细分析了强雹暴发展过程的回波结构特征,以及在超级单体中观测到的中反气旋流场结构。雹暴发生在地面加热强烈,低层热低压发展,中层有小槽发展东移,高空有急流的背景下。小槽触发的对流云团在向东南移的过程中,在不稳定层结和较强垂直风切变的作用下发展成为超级单体。强风暴在傍晚18:36左右分裂成左移风暴和右移风暴,左移风暴发展强烈,伴随着一个中反气旋,核区直径最小达3km,旋转速度绝对值之和一度达到60m·s^(-1),中反气旋维持了至少40多分钟,风暴是沿着平均风(西北风)左侧向东东南方向移动,是较为少见而又很强的反气旋旋转超级单体风暴,此风暴产生了40mm的大冰雹;右移风暴伴随着一个弱中气旋,弱中气旋维持了3个体扫左右的时间,是沿平均风右侧向南移的右移风暴,此风暴产生了20mm的冰雹。雷达回波显示风暴从回波低层出现强反射率因子梯度,弱回波区和有界弱回波,前后入流缺口,勾状回波、强中反气旋和弱中气旋等超级单体特征,维持了3～4个小时左右的时间。本文还分析了风暴最强盛阶段强中反气旋的结构,强中反气旋在低层为反气旋式辐合,中层为纯粹的反气旋旋转,中反气旋强烈发展时,旋转速度对核直径缩小至3km,垂直延伸4.8km,旋转的强度同时向低层和中高层延伸,显示出强烈的辐合上升运动特征。文章探讨了VIL值在本次的冰雹预报中的应用,VIL大值在本例中对大冰雹有很好的指示性,同时由于VIL大值维持较长时间,是判断超级单体出现的一个依据。

桂西北一次区域性冰雹天气过程分析

利用高空、地面资料,自动气象站资料和河池多普勒雷达资料,对2013年3月23日桂西北河池市区域性冰雹天气过程进行分析。结果表明:500hPa高原冷槽、850hPa切变线、地面弱冷锋是这次过程的影响系统;边界层辐合线为触发对流云提供了动力条件;冷云厚度是暖云厚度的2倍有利于冰雹天气的产生;适宜降雹的云顶亮温在-52℃到-62℃;当VIL值≥60kg/m2时,强回波附近将有冰雹出现;反射率因子图上的弓形回波,钩状回波,弱回波区,旁瓣回波、三体散射,是发布冰雹预警的重要指标。

柳州“4·09”致灾冰雹的超级单体风暴过程分析

利用柳州和桂林天气雷达(SB)资料和相关实况资料,对2016年4月9日夜间柳州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)雹暴发生在低层热低压发展,中层有冷温槽发展东移,高层有急流的背景下。地面干线和中尺度辐合线触发的对流云团在不稳定层结和较强的深层垂直风切变作用下发展为超级单体。(2)超级单体的低层反射率因子呈现出明显的钩状回波或倒"V"型人流缺口。反射率因子垂直剖面呈现出典型的有界弱回波区、回波悬垂和回波墙。最大的回波强度出现在沿着回波墙的一个竖直的狭长区域,其值达到65 dBz。相应的中低层径向速度图呈现出一个强中气旋,旋转速度达到24 m·s。该中气旋的发展和维持使得超级单体风暴发展并维持。(3)得出大冰雹临近预警的雷达参数量化指标:最大反射率因子达到60 dBz,中等强度以上中气旋,VIL值和VIL密度分别达到60 kg·m^(-2)和5.0 g·m^(-3),50 dBz以上强回波区伸展到-30℃层高度以上。

浙北沿海一次多单体线性风暴天气过程分析

本文应用2003年8月8～11日的欧亚环境场资料,对浙北沿海一次多单体线性风暴天气过程的发生成因进行诊断分析;从物理量因子方面讨论强对流天气的预报指标与着眼点;最后探讨了云图和回波的一些特征.

一次典型降雹过程CINRAD/SB雷达资料分析

利用金华多普勒雷达资料,对2007年4月1日丽水地区降雹过程进行分析,总结出本次降雹过程在反射率因子、径向速度、垂直积分液态水含量等产品的回波特征,初步探讨了使用多普勒雷达探测监测冰雹的方法,找出了一些对冰雹的临近预报有指示意义的信息,以提高雷达预警冰雹的能力。

上饶市2次人工增雨作业天气形势与雷达回波演变对比分析

人工增雨作业是缓解旱情提高农业产出率的一个重要的人工干预的科技方法,而人工增雨作业成本往往比较高,其中作业条件和时机的把握是人工增雨效果的关键。2019年10月12—13日和10月22—23日全市开展人工增雨作业。对这2次过程的天气形势与雷达回波演变、作业效果等进行对比分析,得出在500 hPa层584线控制区、低层偏南暖湿气流中、切变线南部以及冷锋前沿的积状云回波和混合状回波更有利于大范围人工增雨作业;而850~925 hPa层为一致的偏北气流控制区域不利于人工增雨作业大范围开展,人工增雨最佳作业时机应选在云系在发展阶段,且回波强度在25 dBz以上,VIL值在增大时进行作业。

一次强风暴天气过程的观测资料分析

分析表明850hPa切变线和地面弱冷锋南下，为此次强风暴天气提供了有利的环流背景。飑线回波初始于午后窄带回波的发展，达到中等强度的中气旋的出现和维持造成了强风暴天气。强降水超级单体风暴导致利辛县丹凤乡成为强风和暴雨重灾区，底层还出现倒V型入流槽口，伴有明显的雷暴出流边界。

一次春季强对流过程的多普勒天气雷达特征分析

本文利用金华的S波段多普勒天气雷达资料,对2008年4月8日夜间发生在衙州地区的一次春季强对流天气过程进行了分析。结果显示:过程中强回波的低层反射率因子呈现明显的钩状回波特征;沿入流方向穿过强回波中心,反射率因子垂直剖面呈现出典型的有界弱回波区、明显的回波悬垂和左侧的回波墙;最大的回波强度出现在沿着回波墙的一个竖直的狭长区域,其值超过65 dBZ;相应的中低层径向速度图呈现一个强烈的中气旋,旋转速度超过15 m/s;相应的垂直累积液态水含量达到58 kg/m^2,该风暴具有超级单体雹暴的典型特征。