2021-05福建漳州连续2次冰雹天气过程分析

文章利用常规气象观测资料、0.25°×0.25°ERA-5逐小时再分析资料和多普勒雷达等探测资料,对2021-05-08和2021-05-09发生在福建漳州的连续2次冰雹天气过程的大气环流场、环境物理场和对流单体结构特征做了综合分析,得到以下结论:受低层暖湿气流和中层干冷空气侵入影响,8-9日午后环境位势不稳定度增加,地面辐合线为强对流天气的发生发展提供了有利的动力条件;探空层结具备发生冰雹和雷雨大风的有利条件。8日由于湿度层扩展得不够深厚,且对流风暴移动速度快,没有形成大范围的短时强降水;9日垂直上升运动贯穿整个对流层,湿层也更为深厚,因此冰雹和雷雨大风强度更强,并出现局地暴雨天气,造成较大经济损失。

通辽市一次冰雹天气中尺度分析

利用常规观测资料、ERA(0.25°×0.25°)再分析资料、通辽多普勒雷达(CINRAD/CB型)探测资料和卫星云图(FY-4A)资料,对2022年6月20日通辽市冰雹天气进行成因分析。结果表明:500 hPa冷涡底部短波扰动和低层低涡切变环境中雹暴云团发展,低层适当的水汽条件、较大的对流有效位能、中高层干冷空气叠加在低层暖湿空气上形成了对流不稳定层结、较强垂直风切变和地面干线的触发作用下不稳定能量释放。对流有效位能(CAPE)、K指数、SI、总指数(TT)等参数均达到强对流天气阈值。两个尺度较小的雹暴云团均沿着环境引导气流方向自西北向东南移动。反射率因子剖面图上,呈中高层回波悬垂,低层弱回波区、回波墙、假尖顶回波等特征。移动较快的“W”形弓形回波有明显的前侧入流缺口和后侧入流缺口。前侧入流缺口有强的上升气流,有利于冰雹的增长,后侧入流缺口表明有强的下沉气流,可能引起雷暴大风。垂直累计液态水含量跃增并维持较高值。雷达产品特征均较好地反映发生冰雹天气。

北京一次强单体雹暴的三维数值模拟

利用中国科学院大气物理研究所建立的完全弹性三维雹云数值模式 ,模拟了1 996年 6月 2 9日发生在北京东北部京冀交界地区的一次强单体雹暴过程 ,并结合多普勒雷达探测资料 ,分析了风暴的流场结构、雷达回波结构特征、含水量场等宏微观物理量的分布及其演变。模式模拟出了超级单体风暴云的一些典型特征 ,如悬垂回波、弱回波区、回波墙等。同时 ,模拟分析了冰雹形成的微物理过程 ,结果表明 ,本个例模拟雹云中 ,冰雹粒子主要由冻滴 (CNfh)和霰 (CNgh)转化形成 ,但冻滴对冰雹形成的贡献比霰大得多 ,冰雹含水量中心的发展演变与冻滴含水量中心的发展演变相一致 ,冰雹主要是通过撞冻过冷水过程 (CLch、CLrh)而进一步长大的。

一次强单体雹暴结构和成雹机制的数值模拟研究

利用NCEP再分析资料、L-波段雷达探空资料,分析了2010年6月15日发生在大连地区的强雹暴过程的环流形势和垂直气流结构;并利用中国科学院大气物理研究所的完全弹性三维雹云数值模式,模拟了该过程的雷达回波结构特征、含水量场等宏微观物理量的分布及其演变,着重分析了冰雹云的成雹机制。结果表明,模式较成功地模拟出了雹云回波的强度和发展高度,并模拟出了回波墙、弱回波区及悬垂回波等一系列强冰雹云的回波结构特征。该雹云的冰雹主要由冻滴转化形成,冰雹的增大主要依赖于与云滴、雨滴的撞冻过程,即冰雹主要是通过撞冻过冷水长大;冰雹与霰粒和雪花的碰并过程比较强,而与冰晶的碰并增长量很小。

一次超级单体雹暴观测分析和成雹区识别研究

利用多普勒雷达资料,结合探空和常规资料,对2 0 1 1年4月1 7日一次超级单体雹暴的流场和回波结构演变特征进行了详细研究,主要结果:该雹暴是在条件性不稳定和垂直风切变较大的环境条件下产生的右移风暴。雹云初生发展阶段,垂直剖面显示逐渐形成有组织化的斜上升气流促进雹云发展。成熟降雹阶段,雹云内形成一支强的斜上升气流和深厚的中气旋,主上升气流对应雹云的弱回波区。雹云维持典型的弱回波区—悬挂回波—回波墙特征结构。根据雷达径向速度和雹云移速订正得出的"零线"演变发现,随着雹云的发展,"零线"逐渐向悬挂回波靠近,并穿过悬挂回波,"零线"的走向为上翘式,附近"穴道"的汇集力较强,有利于降雹。通过对"零线"位置的判断可分析有利成雹的区域。根据高低空两层强回波的水平错位,利用两高度强中心连线所作剖面能快速准确得出特征剖面,并将0°C层以上6 k m高度处降雹潜势达到1 0 0%的4 5 d B Z的区域识别为成雹区,与降雹实况对比发现识别效果良好。

“20110714”沈阳短时强降水多普勒雷达回波特征

为了更好地预报、预警超级风暴单体引起的短时强降水,利用沈阳棋盘山多普勒雷达、营口多普勒雷达和自动站及地面、高空等气象资料,对2011年7月14日沈阳强降水超级单体风暴进行分析。结果表明:地面辐合线和切变线提前于降水2 h产生,而且地面辐合线和切变线的位置与风暴的生成位置重合。强对流风暴具有超级单体风暴特征,风暴出现弓形回波;速度图上存在"v"型入流缺口,相应速度场上出现中气旋,营口雷达基本反射率最大值达到61 dBz,反射率因子垂直剖面出现弱回波区和回波悬垂。当雷达回波发现中气旋、并预计中气旋能维持1 h左右或者雷达回波发现弓形回波、沈阳棋盘山雷达基本反射率强度超过45 dBz时,可发布短时暴雨或雷雨大风等强对流气象灾害预警。

一次超级单体雹暴的中尺度对流特征和形成条件分析

北京2014年7月16日一次超级单体风暴造成了罕见大冰雹、短时大风和局地暴雨等强天气。利用雷达、自动站、探空、基于雷达观测的四维变分同化系统(VDRAS)等资料针对中尺度对流特征和形成条件进行了分析。结果表明:1)这次超级单体风暴有穹窿回波和悬垂、中气旋、三体散射等典型大冰雹雹暴云特征。2)降雹属于西北气流型,雹区出现在低层切变线和地面辐合区(辐合线)附近,低层很好的水汽条件是这种类型下降雹的必要条件。此外,1500 J/kg以上的高CAPE以及上干下湿的不稳定层结、850 hPaθse 360 K的高能舌中心均有利于强对流的发生;“喇叭口”型探空、适宜的0℃层和-20℃层高度以及这两个特性层之间厚度变小是大冰雹出现的典型环境。3)有利的地形、雷暴下山冷池增强导致前侧辐合增强是超级单体发展并向南移动的有利条件。

太行山东麓一次强对流冰雹云结构的观测分析

利用“太行山东麓人工增雨防雹作业技术试验示范”项目在冰雹发生区获取的综合观测资料,从强对流单体出现的天气背景、降雹特征、雷达回波演变、大冰雹的形成机制及动力结构等方面对2018年5月12日下午发生于太行山东麓的一次强对流单体降雹天气过程进行了分析。结果显示,午后不稳定能量的增大形成了有利的热力条件,低层风场的辐合扰动以及中层的冷空气侵入是产生本次强冰雹过程的触发因素。通过对雹云降雹时段雷达回波具有超长“悬挂回波”和对应大雹形成特征分析表明,云中存在着上、中、下相互衔接的0线(域),主上升气流2次逆时针转弯增加了雹胚再入主上升气流区继续长成大雹的机会,据此勾画出了云体主上升气流框架及大冰雹的形成机制,表明冰雹在雹云中的生长有多种模式。

南通市一次罕见大冰雹天气的成因分析

使用地面高空观测资料、NCEP6h再分析数据和CINRAD/SA雷达观测资料,对2009年6月14日发生在江苏省南通地区的一次强对流天气的环流形势、大气稳定度、雷达回波特征进行了分析。结果表明,此次冰雹发生在东北低涡建立起的沿海槽后大尺度背景下,500hPa的冷空气覆盖在中低层暖空气上,为冰雹、雷雨大风等强对流天气的出现提供了有利条件。从雷达回波上分析得知,引起这次强对流天气的风暴具有超级单体风暴的特征,西北边和东南边出现2条明显的出流边界和悬垂结构的特征;对流层中低层较强的垂直切变和合适的冻结层高度也成为了有利于降雹的条件。

前倾槽背景下河套地区一次强冰雹天气成因分析

利用常规观测资料、多普勒雷达资料以及NECP(1°×1°)逐6h再分析资料,对2016年9月22日内蒙古河套地区强冰雹天气成因进行分析,结果表明:在前倾槽有利的天气尺度环流背景下,中高层干冷空气叠加在低层暖湿空气上形成了对流不稳定层结条件。较大的对流有效位能(CAPE)、假相当位温θse高能区、0~6km中等强度的垂直风切变有利于强冰雹的形成。反射率因子有“钩状回波”、前侧入流缺口、后侧入流缺口;前侧入流缺口表明有上升气流,强盛的上升气流有利于空中大冰雹的增长,后侧入流缺口表明有下沉气流,有可能引起破坏性大风。基本径向速度剖面有明显的中气旋特征,强烈的辐合有利于对流风暴上升运动的进一步发展;对流风暴后侧有辐散下沉气流降落到地面,辐散风出流促使对流风暴前沿的暖湿气流强迫抬升,从而使上升运动得到进一步的加强。反射率因子剖面有弱回波区、回波悬垂且55dBZ以上的强回波核心位置超过-20℃层等温线高度以上;弱回波区左侧的回波强度高达55~60dBZ且已经接地,表明有大冰雹降落到地面。

Analysis on the Formation Reason of A Rare Big Hailstone Weather in Nantong City

By using the ground and high-altitude observation data,NCEP 6 h reanalysis data and CINRAD/SA radar observation data,the circulation situation,the atmospheric stability degree and the radar echo characteristics of a strong convection weather which occurred in Nantong area of Jiangsu Province on June 14 in 2009 were analyzed.The results showed that the hailstone happened in the large scale background of coastal trough rear which was established by the northeast low vortex.The warm air in the middle-low layer was covered with the cold air in 500 hPa,which provided the favorable condition for the occurrence of strong convection weather which included the hailstone,the thunderstorm,the strong wind and so on.Seen from the analysis on the radar echo,the windstorm which induced this strong convective weather had the characteristics of super monomer windstorm.In the northwest and the southeast,there were 2 obvious outflow boundaries and the overhanging structure characteristics.The strong vertical shear and the suitable frozen layer height in the middle-low layer of troposphere were also favorable to fall the hailstone.