基于探空资料因子组合分析方法的冰雹预报
判断冰雹云的综合方法
（ 上接 １ ７页） 学 生 干部 队伍 。加强 学 生 【】严冰， ４ ３ 李浩然． 以人为本的高校辅 导员工作新 （ ） 干部队伍的建设 、发挥学生干部队伍 的作用是 方法 【ｊ． １ Ｊ 河北科技 师 范学 院学报 ， ０ ，（）： ２ ６ ５ ０ ｅ ６１７ ｘ［７２ ９Ｔ ２ ３１）Ｔ ３ ． ） ＝ ．０ ８ ｅｐ１ ． （一７ ． ／ 一 ５８ 】 辅导员多年坚持而行之有效的传统方 法 ，是新 １ － ２． ６ ６（ ６ ９ ２
得：
结 温度 。根据此时 的温度和 比湿， 由方程 （ ） ４ 和 （） ５ 就可计算 出抬 升凝结高度。 ２２冰雹 云的判别 ． 有关 文献指 出， 冰雹云由 ５个特点 ： ， １ 云体 内斜升气流 ， 表现为云体外观高大 ； 云体 内 ２， 由过冷水滴 累秘区即冰雹 生长 区或 雹源 ； ， ３ 云 体 内含水量丰 富， 利于雹胚湿增长 ； ， ４ 有益于 形 成“ 雹胚 ” 的环境 即云体内由颗粒较大 的过冷 水 滴 存在 ； ， ５ 云体 内 ０度层 高度适 当， 不太高也 不 太 低。不太低 ， 可保云体发展较高 ， 利于冰雹 生 成； 不太高 ， 当冰雹长大下落时也不 因暖云过 厚 而 融 化 为雨 滴 。 除此 之 外 ， 冷 下 暖 ， 干下 湿 的温 湿 场 配 上 上 置也利 于云体发展 ， 产生降雹 的环境条件 。 围绕 这些条 件， 应用一些雷达回波资料 ， 并结合 当天 ０ ８时的高空 环境场要素 ， 可以查 找出与降雹显 著相关 的因子 ， 对其进行分 析。 ２３ 人 工 观 测 ． 观 测 冰 雹 云 还 要 从 云 的方 向 ， 状 ， 色 和 形 颜 亮度 ， 降水性质 ， 气压变化 ， 向风速变化 ， 随 风 伴 天气现象 的特点进行综合判断 。 ３预报方法的应用 在雷达观测 到对流云 回波 时， 先把当天 ０ ８ 时 中心 站的 ５ ０ Ｐ ，０ｈ ａ ５ ｈ ａ上 的温 度 ， ０ｈａ ０Ｐ， ０Ｐ ７ ８ 高空及 ７０ Ｐ 的温度露点差 等探空资料 和本 ０ｈａ 区的气压 、 温度等地面实时资料输入计算机 ， 然
利用温度层结做冰雹单站预报
文章编号:1006-4354(2008)05-0021-04利用温度层结做冰雹单站预报梁 谷1,周爱丽2,李 燕1,岳治国1(1.陕西省人工影响天气办公室,西安 710014; 2.洛川县气象局,洛川 717400)摘 要:冰雹是一种中小尺度受地域条件影响的强雷暴天气,其冰水转化过程对大气的温度层结有一定的要求,通过对冰雹天气大气温度层结的研究,寻找其特征,预报冰雹的发生。
利用延安市的气象探空资料,结合洛川县的降雹实况,得到洛川冰雹预报方法和指标。
在冰雹预报试验中没有出现冰雹漏报,空报率在10%左右,其中只有<2%的情况没有出现强对流云。
关键词:冰雹;温度层结;预报指标中图分类号:P456.4 文献标识码:A 在防灾减灾工作中,通过人工防雹作业减轻或消除冰雹的危害。
因此,在防雹业务中,尽可能避免冰雹云的漏报,允许有少量冰雹空报。
目前冰雹预报主要从天气预报的角度出发,预报区域范围广,对小区域降雹来说,预报准确度不高,空漏报率较高,预报的结果难以与预警等级相关联。
冰雹是空气不均匀受热而引起的一种强对流天气现象,地域性强,多发生于山区及丘陵地带。
对空中温度分布(温度层结)演变的研究,可从另一个角度预报冰雹的生成,作为目前冰雹预报方法的补充,为人工防雹作业服务。
本文针对延安市洛川县冰雹灾害发生频繁的现象,选择2006年5月延安市气象探空资料,结合地面降雹实况和洛川县711数字化雷达的探测结果,寻找洛川县冰雹天气条件下温度层结的演变特征,研究人工防雹作业预警中冰雹预报新途径。
1 预报原理对单位质量空气系统,不考虑空气夹卷的影响,由热力学第一定律得到的大气中水成物相态转化(汽态→液态→固态)的热量方程可写为:c pd T/d t-(1/Q)・(d p/d t)=d Q1/d t+d Q2/d t+d Q3d t(1)式中c p为比定压热容,T为气块的温度,Q为空气密度,p为气压,Q1为凝结潜热,Q2为冻结潜热,Q3为凝华潜热[1]。
2008—2017年白城市冰雹特征分析
2008—2017年白城市冰雹特征分析作者：朱禹段有杨智媛王兰芸来源：《现代农业科技》2020年第16期摘要 ; ;本文利用2008—2017年近10年白城地区5个县（市、区）的民政部门提供的冰雹灾害资料及5个气象站的冰雹资料，对白城地区冰雹的气候特征、物理量及冰雹路径进行综合分析。
结果表明，时间分布上，冰雹年平均7.7次，2012年以来有增多的趋势，6月出现的次数最多，占总次数的40%，主要降雹时段是13：00—17：00;空间分布上，冰雹基本呈现北多南少的分布;主要的降雹路径分3个方向共5条，以西南—东北及偏北—偏南的方向为主。
本文根据冰雹路径和重点作物区调整作业站布局、科学指挥作业，提出人工防雹对策，对白城地区的防灾减灾具有重要意义。
关键词 ; ;冰雹;时空分布;冰雹路径;物理量 ;吉林白城;2008—2017年中图分类号 ; ;S427 ; ; ; ;文献标识码 ; ;A文章编号 ; 1007-5739（2020）16-0158-01冰雹是一种破坏性强的气象灾害，常造成重大的经济和人民生命财产损失，对人们生产生活产生了极大的不利影响。
吉林省西北部的白城市地处科尔沁草原东部、嫩江平原西部，位于大兴安岭背风坡，属于平原地区，因而属于少雹区。
但是，平原地区容易累积大量不稳定能量，一旦触发冰雹灾害，其影响程度往往强于山区。
近年来，许多学者开展了相关研究[1-2]，侧重点在冰雹的时空分布特征等方面。
许焕斌等[3-4]给出了播撒防雹和爆炸防雹作业的部位，提出了新的防雹概念模型 ;李永振等[1]对吉林省冰雹天气开展了一些研究，指出冰雹灾害是主要的气象灾害之一，每年因冰雹造成的经济损失达数千万元。
由于气象站的资料有限，因而利用民政部门提供的白城市所有乡镇、村屯出现的冰雹灾害资料进行统计分析，较单独使用县（市、区）气象站的观测站点更多、范围更广、代表性和精准性更高。
1 ; ;冰雹时间分布特征1.1 ; ;年代际分布特征2008—2017年冰雹出现77次，年平均7.7次，最多的年份为2014年，共出现13次;最少的年份为2008年和2011年，出现冰雹3次;2013年以来有增多的趋势。
防城港一次冰雹天气诊断分析
气象研究与应用JOURNAL OF METEOROLOGICAL RESEARCH AND APPLICATION 第40卷增刊2019年12月Vol.40 SDec. 2019文章编号：1673-8411 (2019) S-0042-03防城港一次冰雹天气诊断分析刘泽琪I 潘一铭2（1.防城港市信息技术与保障中心，广西防城港538000； 2.防城港市气象台，广西防城港538000）摘要：利用Micaps 高空、地面资料和防城港多普勒天气雷达产品，对2020年1月24日防城港发生的冰雹灾害进行诊断分析。
结果表明，此次冰雹天气是一次多单体风暴造成的局地性强对流天气，主要由于上干冷、下湿暖的大气层结被地面干线和冷锋触发形成。
探空图上出现逆温层、喇叭口和垂直风切变等特征，雷达回波表现出钩状回波、V 型缺口、逆风区和速度对等特征，但因云顶高度伸展不够，垂直累积液态含水量较小，所以冰雹直径不大。
关键词：冰雹；对流风暴；雷达回波中图分类号：P458.1力.2 文献标识码：A引言冰雹是从发展强盛的积雨云中降落到地面的 坚硬的球状、锥形或不规则的固体降水，是一种季 节性明显、局地性强，且来势凶猛、持续时间短，以机械性伤害为主的灾害性天气⑴，对群众的生命财产安全有很大危害。
近年来随着加密地面气象观测 网和全国新一代天气雷达网的建设，国内气象工 作者在利用新一代天气雷达产品对冰雹等强对流天气的监测和分析方面取得了不少的成果〔29。
广 西的冰雹多发生于晚冬、春季和初夏季⑷，但是相 对于高地山区等冰雹多发地区，防城港地处广西 沿海，岀现冰雹的次数较少，针对冰雹的研究分析比较欠缺。
因此，为加强对防城港冰雹天气的认识 和研究，积累冰雹预报经验，基于高空、地面气象观测资料及天气雷达产品，分析2020年1月24日防 城港的冰雹完善过程具有现实意义。
1资料与方法Micaps 、雷达、自动站等数据资料来自防城港市气象局及南宁、北海探空站。
冰雹天气的地面气象观测技术研究
冰雹天气的地面气象观测技术研究1. 引言1.1 背景介绍冰雹是一种极端天气现象，它给人们的生活和财产带来了不可估量的危害。
冰雹天气一般伴随着雷暴和强对流天气，是由于云层中的水滴在上升气流作用下凝结并凝结成冰，随后在大气中快速下降形成的。
冰雹在下落过程中会不断增大体积，并且硬度非常高，对农作物、建筑物以及交通运输等都会造成重大破坏。
由于冰雹的具体形成机制和发展规律等方面的认识仍然有限，地面气象观测技术在冰雹天气的监测和预警中发挥着重要的作用。
准确的冰雹地面观测数据可以为冰雹的防范和减灾提供重要参考，帮助人们做好应对措施。
本文旨在探讨冰雹天气的地面气象观测技术，分析其中的优缺点，并探讨未来技术改进的方向，以期为冰雹天气的监测预警提供更为可靠的技术支持。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨冰雹天气的地面气象观测技术，通过对冰雹天气的形成机理和地面观测技术的研究，提高对冰雹天气的监测和预警能力，以减少冰雹对农业、交通等领域造成的损失。
通过分析现有观测技术的优缺点和改进方向，寻找提高冰雹天气观测精准度和准确性的途径，为气象预警系统的完善和发展提供技术支持。
未来的发展方向是通过不断改进现有的地面气象观测技术，结合遥感技术和人工智能等新兴技术，提高冰雹天气的预警和监测能力，为社会公众提供更加及时准确的气象信息，保障人们的生命财产安全。
2. 正文2.1 冰雹天气的形成冰雹是一种在冰云中形成的降水，通常在强对流天气中发生。
冰雹的形成是由于水滴在云层中被迅速上升至冰点以上高空，结合微观气象过程，经历冰凝结核的凝结和冻结，最终形成直径大于5毫米的冰雹颗粒。
冰雹的形成过程中，液态水滴逐渐凝结成冰，若条件合适，冰雹颗粒将不断增大直至重力作用将其降落到地面。
冰雹的形成需要特定的气象条件，如强烈的对流层次、强烈的上升气流和充足的水汽含量等。
冰雹在地面气象观测中具有重要意义，对于防灾减灾和气象预警具有重要意义。
通过地面气象观测技术，我们可以及时准确地监测到冰雹的发生和发展情况，为相关部门提供及时有效的信息。
山东滨州市冰雹天气分型和预报方法研究
山东滨州市冰雹天气分型和预报方法研究王培涛;王凤娇;张婷婷【摘要】利用山东滨州市7个国家气象站与61个人影作业站点观测资料,结合高空观测及探空、ECMWF再分析等资料,对2001—2011年滨州降雹时空分布特征、天气系统和物理量特征、降雹形势分型和预报方法进行研究.得出:(1)降雹日数年均8.6次,总体呈现明显下降的年际变化特征;4—10月可降雹,6—7月降雹最多;降雹主要出现在14时—翌日02时;北部沿海相对较多.(2)降雹形势主要有5种类型:冷涡型降雹、低槽型降雹、横槽型降雹、西北气流型降雹、其他小范围降雹.根据冷涡中心位置冷涡型划分为两个关键区;低槽型可分为前倾槽、阶梯槽、较深低槽、与中低纬度共同作用的槽;横槽型降雹范围广、破坏性大;西北气流型存在连续性.(3)4类13种物理量具有不同分布特征和变异系数,均具有较好的代表性.不同月份、不同降雹影响程度和影响系统,物理量具有较明显差别.(4)0℃层高度在1370～5331 m时,7种物理量可用于预报冰雹,K≥17℃、T850-500≥25℃、LI≤2℃、SRH≥0.1 m2·s-2、SSI≥240、SWEAT≥100、Cape≥2 J·kg-1时可能降雹.6月、7—8月和其它月分别有3种、1种、3种物理量指标组合可用于预报冰雹,物理量的组合和数值有差异.【期刊名称】《沙漠与绿洲气象》【年(卷),期】2019(013)003【总页数】8页(P33-40)【关键词】时空分布特征;形势场分型;物理量指标组合;预报方法【作者】王培涛;王凤娇;张婷婷【作者单位】滨州市气象局,山东滨州256600;滨州市气象局,山东滨州256600;滨州市气象局,山东滨州256600【正文语种】中文【中图分类】P456冰雹是滨州市多发灾害性天气之一，常对第一产业为农业的滨州市造成严重损失。
据统计，仅2001—2006 年冰雹造成全市直接经济损失7.09 亿，其中2003 年6 月11 日冰雹过程造成直接经济损失1.5 亿元。
闽西南冰雹临近预报预警方法研究
建春季 冰雹 天气 的物 理量 诊断 分析 ， 陈秋 萍 ＿ 等 ３
对福建 强天气短 时潜势 预报方法 进行 了研究 。随 着 新 一 代 多普 勒 天气 雷达 的建 设 并 且投 入 业 务 使用 ， 于雷达 观测 资料 在冰 雹 等强 对 流天 气 的 对 分析应 用得 到普 遍 关注 ， 冯晋 勤等 ［ 利 用新 一代 ４
冰 雹是福 建 省 的重要 灾 害性天 气 之 一 ， 尤其 是每 年 的春 夏 两 季 ， 雹 的频 繁 发 生 ， 地 方 造 冰 给
成 重大 的经 济和 人 员财产 损 失 。冰 雹 局地 性 强 、 发生 时间 短 、 但破 坏 性严 重 。冰雹 天 气 的预警 和 落 区 的 预报 一 直 以来 都 是 气 象 工 作 者重 要 的研 究课题 。近 几年 来 ， 许多 学者 在冰 雹 的研 究上 做 了大量 的工 作 ， 蔡义 勇等 Ｉ 分 析 了 １６ ～ ０ ８年 】 ］ ９０ ２ ０
１１ 资料 收 集 ． 收集 ２ ０ － ２ ０ ０ ３ ０ ８年 闽西 南 （ 岩 、 州 、 龙 漳 厦 、、 州 四 个地 区） ３ ＿泉 ］ 的 ９次 冰 雹天 气 过 程 ， 中 其
能 的增加 而增 加 。垂直风 切变 即风 向风速 随高度
预报 预警 办法研 究 闽
冰雹 （ 降雹 直径 大于 ２ｍ 以上） ｃ 的产 生主要 受到 ３ 个 环 境参量 影 响 ＿］对 流 有 效位 能 （ Ａ Ｅ 、 直 ６： Ｃ Ｐ ）垂 风 切 变 、ｃ 一 ＯＩ层 高 度 。 对 流 有 效 位 能 ０ｃ和 ２ Ｃ Ｃ （ Ａ Ｅ 越大 ， ＣＰ） 雷暴 出现后其 内部 的上升气 流 也就 越强， 因此 出现 强冰 雹 的可 能性 随着对 流 有效 位
内蒙古通辽地区冰雹天气的雷达回波判别指标
内蒙古通辽地区冰雹天气的雷达回波判别指标祁雁文【摘要】通过对内蒙古通辽市新一代天气雷达建站以来至2013年发生在通辽地区的冰雹天气过程,以及各种雷达回波产品在冰雹发生前一段时间内的表现特征以及探空资料进行分析可知:雷达反射率因子产品的钩状回波、“V”型缺口和三体散射(即长钉状回波)、弓形回波、“人”字形回波(LEWP)和菱形回波等特征,径向速度图上明显的辐合场或辐合带、“中气旋”“逆风区”等特征,以及回波顶高,VAD 风廓线产品,垂直积分液态含水量,中气旋产品,强度和速度的剖面图等都有指示意义的表征,并且通过以上特征总结出相应的量化指标,作为未来是否会有冰雹出现的判断依据,应用到实际的短时临近预报工作中,以期提高冰雹的预报预警能力.【期刊名称】《畜牧与饲料科学》【年(卷),期】2016(037)008【总页数】5页(P93-96,98)【关键词】三体散射;弓形回波;中气旋;逆风区;风暴顶辐散【作者】祁雁文【作者单位】内蒙古通辽市气象局,内蒙古通辽028000【正文语种】中文【中图分类】P426.64;P457.6内蒙古通辽市处在中纬度地带，属温带大陆性半干旱气候，四季气候差异大。
该市是强对流天气的频发区，冰雹是通辽地区夏季的主要气象灾害之一，也是气象预报的难点之一。
由于冰雹具有突发性、局地性、不确定性和随机性以及持续时间短的特点，长期以来预报效果都不是十分理想。
新一代天气雷达以其高时空分辨率、及时准确的遥感探测能力，正好弥补了常规观测预报的不足，成为冰雹天气监测预警方面极为有效的工具。
国内外气象学者应用多普勒雷达产品对产生暴雨、冰雹等灾害性天气的中小尺度系统特征进行了大量的分析研究［1-6］，形成了大量预报指标和概念模型，为预报员提供了丰富的理论指导。
但由于冰雹的地域性很强，各地预报冰雹的指标也有所不同，通辽新一代天气雷达建成运行了多年，积累了一定数量的历史个例资料，有必要建立属于本地的冰雹预报模型。
利用探空资料统计分析巴彦淖尔市冰雹过程的物理量特征
中图分类号 P458.1+21.2 文献标识码 A摘要 为了提高巴彦淖尔市冰雹天气的预报预警能力，利用探空资料分别计算了对流有效位能、K 指数、沙氏指数、抬升指数、强天气威胁指数和总指数等物理参数，并且对巴彦淖尔市的冰雹、雷暴和稳定降水进行分类分析，结合统计学方法分析各物理参数与冰雹预报之间的相互联系，归纳出适合于巴彦淖尔市冰雹潜势预报的探空指标。
结果表明：探空资料反演的众多物理量中，CAPE 值和强天气威胁指数对冰雹的预报意义不大，K 指数、沙氏指数、抬升指数和总指数对冰雹、雷暴和稳定性降水的区分有很好的指示意义。
对巴彦淖尔市不同天气过程中的物理量分析发现，K 指数在34℃以上时，发生强冰雹的可能性较大；沙氏指数在-2℃以下时，较大可能性发生强冰雹；抬升指数在-1.5℃以下时，发生强冰雹的可能性较大；总指数在50℃以上时，发生强冰雹和中冰雹的可能性较大。
关键词 探空资料；物理量；冰雹；预报文章编号 1005-8656（2017）01-0023-05doi :10.14174/ki.nmqx.2017.01.004利用探空资料统计分析巴彦淖尔市冰雹过程的物理量特征王凯1,王秀丽2,达布希拉图1,李静1（1.内蒙古气象科学研究所,内蒙古 呼和浩特 010051； 2.巴彦淖尔市气象局,内蒙古 临河 015000） 引言巴彦淖尔市地处内蒙古西部地区，位于中高纬度地带，属温带高原半干旱气候，天气复杂多变，灾害频繁。
其中冰雹灾害时有发生，给农业生产及人民生活等造成了严重影响。
目前关于冰雹的研究大多集中于冰雹过程的分析以及预报方法的研究，或揭示其形成的物理机制，分析其时空分布气候特征，或研究与气候变化之间关系等。
李德俊 等[1]统计了2007—2008年恩施地区发生的强冰雹和短时强降水天气过程，利用组合反射率强中心回波强度、累积液态含水量密度、40dBz 强回波伸展高度和风垂直切变作为指标进行临近预警。
符琳 等[2]利用1958—2007年中国755个站的逐日冰雹资料和同期NCEP/NCAR 再分析资料及环流特征量，研究了中国近50a 冰雹时空变化特征，认为局地垂直温度场结构的变化是影响降雹次数的一个重要原因。
锦州地区冰雹气候特征及潜势预报方法研究
!"#!$%&$'(')*+&,-./&$01$21(3$&)%)$()%3<锦州地区冰雹气候特征及潜势预报方法研究周福然4白雪4张翠艳4温舟4娄芳蕾4徐玉秀锦州市气象局!辽宁锦州!&#&%%%摘4要 利用)%%(.)%$1年常规观测资料!统计和分析了锦州地区3$次冰雹天气过程的气候特征!通过对物理量和雷达产品的分析!确定冰雹天气过程的物理量阈值!得出了冰雹的预报方法!确定了短临预警指标%结果表明!锦州冰雹日数年际变化呈总体减少趋势!月分布呈双峰型!日变化十分明显!冰雹天气的局地性很强!总体呈现南多北少的特征%[<9%2[9%%$[[$==#$%s 层和2)%s 层厚度$M 指数$=#指数对锦州地区冰雹天气的发生有较好的指示意义!利用指标叠套法进行冰雹潜势预报%关键词 冰雹&物理量&指标叠套法&绪论冰雹是一种中小尺度系统"具有尺度小&突发性强的特点"给农业生产和人民生活造成严重的影响%多年来"国内许多专家致力于冰雹预报的研究,$2<-"且已取得很大进展%冰雹天气过程发展迅速"目前锦州地区冰雹天气还是以监测为主"因此"对冰雹天气预报方法进行研究"建立适合锦州地区的本地化预报方法"为今后预报提供参考"从而提高冰雹预报的准确率"进而减少冰雹灾害带来的损失%#资料和雹日标准的统计)&$资料选取了锦州地区9个观测站)%%(*)%$1年的常规观测资料"高空资料选用的是锦州站的探空资料%)&)雹日标准某日中有%$个站出现冰雹"将该日定为冰雹日%'冰雹气候特征(&$时间分布特征(&$&$冰雹日数的年际变化图$锦州地区冰雹日数年分布从)%%(*)%$1年冰雹出现次数可以看出锦州冰雹日数呈总体减少趋势"其中")%%9年&)%$)年最多"为0次"从图$可以看出锦州冰雹次数的年变化较大"年平均冰雹日数为)&1%(&$&)冰雹日数的月分布图)锦州地区冰雹日数月分布锦州地区冰雹一般出现在春末夏初和秋季"9;0月和';$%月为高发期"呈双峰型分布%9;0月降雹概率最大"与春季冷暖空气活动频繁"%s 层和2)%s 层高度比较适宜有关"受东北冷涡影响"冷暖空气在锦州地区交汇"大气层结不稳定"水汽条件和热力条件适宜"配合触发机制"从而形成局地的冰雹天气%1;<月锦州受高空槽和副热带高压影响"以稳定性降雨为主%';$%月冰雹次数较少"冷空气势力比较弱"%s 层高度比较高"对冰雹落到地面非常不利%(&$&(冰雹日数的日分布图(锦州地区降雹日变化)$&!科技风"#"$年$$月环境科学. All Rights Reserved.44由图(可以看出锦州冰雹日分布规律明显"大多数出现在中午至傍晚%$);$<时降雹次数占总降雹数的<3:"其中以$)时和$0时出现最多%这主要是由于中午至傍晚地面受热对流旺盛"不稳定层结建立"水汽条件和热力条件适宜"产生冰雹天气%(&$&3冰雹初&终日冰雹初日一般出现在(月到0月"出现最早的是)%%<年(月(%日"出现在锦州"冰雹终日一般出现在'月到$$月"出现最晚的是)%$%年$$月$$日"出现在锦州%(&)空间分布特征(&)&$冰雹日数的空间分布图3锦州地区冰雹日数空间分布锦州地区各站冰雹日数分布地域差异明显"锦州市出现的次数最多"为$1次"北镇最少"为9次"总体呈现出南多北少的特征%(&)&)冰雹局地性特征若某一日中有大于(个站出现冰雹"则定义为一次区域性冰雹过程"若某一日中有小于等于)个站出现冰雹"则定义为一次局地性冰雹过程"统计发现3$次冰雹天气过程"有(次区域性冰雹过程"其余(<次均为局地性冰雹天气过程%$物理量分析3&$不稳定条件分析选取锦州站探空资料"将物理量进行统计分析"发现[<9%2[9%%&[[&==#&%s 层和2)%s 层厚度&M 指数&=#指数对锦州地区冰雹的潜势预报提供了很好的参考%%[h [<9%2[9%%"%[值越大"表明上冷下暖越显著"越有利于对流的发展%总指数[[!表征大气温湿特征的指数"[[越大"表示越不稳定%风暴强度指数==#!表达了浮力能和垂直风切变之间的线性关系"是一个无量纲数%适当的%s 层高度是冰雹增长和降落的主要条件之一"通过分析锦州站探空资料得出"3$次冰雹天气过程的%s 层高度范围$(%%;33%%R "平均高度()$)R )2)%s 层高度范3)%%;19%%R"平均高度0))%R )%;2)%s 厚度范围)3%%;(9%%R "平均厚度(%%<R %M 指数!在反映气层不稳定程度的同时考虑了中低层的水汽条件"反映对流层中低层的温湿分布对稳定度的影响%一般M 指数越大"表示大气层结越不稳定%沙氏指数=#!是反映大气状况的一个指数%=#i %表示大气层结较稳定"=#t %s "表示大气层结不稳定"且负值越大"不稳定程度越大%3&)水汽条件分析通过分析锦州站探空资料发现"冰雹发生前锦州大部分地区<9%JP K 为湿区"9%%JP K 降雹处为干区"满足上干下湿的不稳定条件"可以看出干侵入对冰雹天气有指示意义%3&(垂直风切变垂直风切变是维系冰雹发生发展的必要条件%通过对冰雹个例的分析"冰雹天气的形成和发展过程中"存在强烈的垂直风切变%3&3触发条件分析冰雹的主要触发条件有地面冷锋&辐合线&干线%"冰雹潜势预报方法的建立9&$预报因子的选取和物理量阈值的确定根据统计分析结果"选取稳定性较好&剔除离散度较大的物理量"筛选出[<9%2[9%%&[[&==#&%s 层和2)%s 层厚度%@&M 指数&=#作为锦州地区冰雹天气预报因子%表$冰雹天气预报因子统计分布特征预报因子[<9%2[9%%[[==#%@M =#最小值)(3()$3)3%)$320)9百分位)031)30)<1')92(中位数)'9%)00)''(($%19百分位($99)11()%0(()最大值(90%(33(190(<<9&)冰雹预报方法采用指标叠套法,'-进行锦州地区冰雹天气的潜势预报"采用专家打分设定每个因子的权重"[<9%2[9%%&[[&==#&%@&M 以9%百分位以上设定为$%%:权重")9百分位到9%百分位设定为9%:权重"=#以9%百分位以下设定为$%%:权重"9%百分位到1%百分位设定为9%:权重%把0*$&环境科学科技风"#"$年$$月. All Rights Reserved.个预报因子的权重相加"得出累加值的范围为%;$%%"越大代表出现冰雹的概率越高%当累加值P %0%"预报当天有冰雹天气%当[<9%2[9%%%)'时"系数%P [<9%2[9%%h $"当)0"[<9%2[9%%t )'"%P [<9%2[9%%h %&9当[<9%2[9%%t )0时"%P [<9%2[9%%h %)当[[%9%"系数%P [[h $"当31"[[t 9%"%P [<9%2[9%%h %&9当[[t 31时"%P [[h %)当==#%)00"系数%P ==#h $"当)30"==#t )00"%P ==#h %&9当==#t )30时"%P ==#h %)当%@%)''("系数%P %@h $"当)<1'"%@t )''("%P %@h %&9当%@t )<1'时"%P %@h %)当M %($"系数%P M h $"当)9"M t ($"%P M h %&9当M t )9时"%P M h %)当=#"%时"系数%P =#h $"当%t =#")"%P =#h %&9当=#i )时"%P =#h %)P h %P [<9%2[9%%!)%5%P [[!)%5%P ==#!)%5%P %@!)%5%P M !$%5%P =#!$%表)冰雹天气预报因子阈值及权重预报因子阈值权重阈值权重[<9%2[9%%,)0")'($%%)')%[[,31"9%($%%9%)%==#,)30")00($%%)00)%%@,)<1'")''(($%%)''()%M ,)9"($(9%($$%=#'%")-9"%$%(结论'$()%%(*)%$1年锦州冰雹日数年际变化呈总体减少趋势"月际变化呈明显的双峰型分布"锦州冰雹次数日变化十分明显%冰雹的局地性很强"存在地域差异"总体呈现出南多北少的特征%')([<9%2[9%%&[[&==#&%s 层和2)%s 层厚度%@&M 指数&=#对冰雹天气发生有较好的指示意义"作为预报因子"采用指标叠套法进行冰雹潜势预报%参考文献)$*李崇!吉曹翔!夏传栋!等&沈阳地区强对流天气潜势预报环境参数特征分析)_*&气象与环境学报!)%$0!()'0(+3(29$&))*陈传雷!吴晓峰!孙晓巍!等&辽宁省强对流天气的气候特征分析)_*&气象与环境学报!)%$%!)0'((+)12)(&)(*丁建芳!杨敏!刘磊&河南省冰雹短期预报方法研究)_*&气象与环境科学!)%$1!3%'$(+3129(&)3*崔慧慧!冯慧敏&东北冷涡持续影响下郑州地区多日对流性天气特征分析)_*&科学技术与工程!)%$1!$1'0(+12$0&)9*路亚奇!曹彦超!张峰!等&陇东冰雹天气特征分析及预报预警)_*&高原气象!)%$0!(9'0(+$9092$910&)0*李典!李崇!班伟龙!等&风廓线雷达资料在沈阳冰雹天气过程中的分析应用)_*&中国农学通报!)%$9!($')(+)3(2)3<&)1*段鹤!严华生!马学文!等&滇南冰雹的预报预警方法研究)_*&气象!)%$3!3%')(+$132$<9&)<*樊李苗!俞小鼎&中国短时强对流天气的若干环境参数特征分析)_*&高原气象!)%$(!()'$(+$902$09&)'*郝莹!鲁俊&雷暴大风$冰雹天气的预报方法)_*&中国农学通报!)%$$!)1')0(+)''2(%3&作者简介 周福然'$'<0.4(!男!蒙古族!辽宁朝阳人!本科!工程师!研究方向+短期天气预报%+$&!科技风"#"$年$$月环境科学. All Rights Reserved.。
基于雷达资料的云分析在冰雹云短时预报中的应用
引 言
分析 ， 通过对 流 风暴个 例模 拟研 究发 现 ， 雷达 观测 资 料 可 以激发 出对 流过 程 ， 然而 大尺 度分 析场却 不 能 。 Ｇｕ ｏ等＿ ６ 发 现 同化雷 达反 演 的逐 小 时降水 率 资料 有 利于再 现飑 线 的降水 结构 。Ｘｕ ｅ等 ］ 利 用 雷 达数 据 通过 ＡＲＰ Ｓ模 式 的初 始 场调 整 和 云分 析 ， 发 现 雷 达 资料 引入 模式 后 能够 减 少模 拟 的 ｓ ｐ ｉ ｎ — ｕ ｐ时 间 。王
子信 息能够 改进初 始 场 ， 从 而决定 模 拟 中的云 过程 、
达资料 同化 在雹 云 临 近 预报 方 面 的相 关 研 究 不 多 。 本文 通 过 ＡＲ Ｐ Ｓ ／ Ａ ＤＡＳ云分 析 系统 在 初 始 场 中引 入雷 达资 料反射 率 因子 信 息 ， 分 析 了其 对 模 式 初 始
征 。初始 场信 息 的不 足造 成数 值模 式存 在着 一个 预
报起 转延 迟 （ ｓ ｐ ｉ ｎ — ｕ ｐ ） 问题ｌ ３ ］ 。因此 ， 在 初 始 场 中 引
及其 对 强对流 天气 模拟 效果 的改 进 ； 王令 等 ｌ ＿ 】 ｌ ＿ 利 用
雷 达经 向风数 据对 雹 云 进 行 研 究 ， 表 明 雷 达 径 向 风
红 叶 指 出利 用雷 达 降 水 资料 所 含 的 中尺 度 信 息 ，
调整 温度 廓线 ， 从 而可 改 善模 式 初 始 场 。Ｈｕ ［ 分 别 利 用 ＡＲ Ｐ Ｓ ／ ＡＤＡ Ｓ 和 三 维 变 分 同 化 系 统 （ ３ Ｄ ＶＡ Ｒ） 研究 了雷达 资料对 初始 场 的调 整效 果 ， 以
娄底市一次冰雹天气过程分析
Journal of Agricultural Catastrophology 2023, Vol.13 No.6娄底市一次冰雹天气过程分析张寒嫣，肖诗尧，马 琴，邓 梅，李志斌，陈铁军，杨 婷湖南省娄底市气象局，湖南娄底 417000摘要 根据常规气象观测资料、FY-4A卫星资料、风云地球资料及雷达资料等，分析了2022年7月28日娄底市北部一次冰雹天气。
结果表明：此次冰雹天气过程发生在上干冷、下暖湿的较强不稳定环境，前期地面增温累积了热力不稳定能量，地面辐合线等触发了中小尺度系统的发生发展。
强回波悬垂、三体散射、VIL异常高值等都是出现冰雹天气时的典型特征；在分析冰雹的常规气象资料的基础上，利用WBZ层高度和风云地球卫星等新型资料追踪冰雹天气发生的潜势与发展，对预判冰雹的强度和落区具有较好的指示作用。
关键词 冰雹；中尺度分析；强对流天气中图分类号：P458.1 文献标识码：B 文章编号：2095–3305(2023)06–0076-03冰雹是强对流天气之一，具有发展尺度小、持续时间短、局地性强、强度大、破坏性强等特点。
近年来，气象工作者对冰雹等强对流天气颇有研究。
唐佳等[1]对湖南一次大范围强对流天气过程分析得出，在雷达产品上冰雹发生时具有典型的三体散射特征。
汤兴芝等[2]通过研究得出强冰雹产生在上干冷、下暖湿、低空辐合、高空辐散的环流背景下，地面中尺度辐合和“喇叭口”的有利地形，给冷锋前暖区对流性天气提供了触发机制。
陆飞等[3]对江苏中南部一次强冰雹过程进行分析，指出在盛夏副高西南侧暖湿不稳定气流的作用下，获得的不稳定能量最多，冰雹的范围和强度最大。
周长青等[4]指出在强对流天气发生潜势已具备的条件下，针对冰雹天气，应重点关注大于60 dBz强回波垂直扩展的高度、三体散射、VIL高值区的持续维持等。
覃皓等[5]对广西一次大范围冰雹天气分析指出对流云团呈“长椭圆”形，具有发生区域性冰雹天气的典型特征。
基于多源探测资料对四川一次冰雹天气的分析
第３９卷第２期２０１９年６月高原山地气象研究ＰｌａｔｅａｕａｎｄＭｏｕｎｔａｉｎＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＶｏｌ.３９Ｎｏ.２Ｊｕｎ.２０１９收稿日期:２０１９－５－１３资助项目:四川省人工影响天气科学技术与应用项目(２０１９ＲＹＢ００１)作者简介:郑飒飒ꎬ工程师ꎬ主要从事人工影响天气方面研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:５２４３０２０３５＠ｑｑ.ｃｏｍ.文章编号:１６７４－２１８４(２０１９)０２－００４３－０６基于多源探测资料对四川一次冰雹天气的分析郑飒飒１ꎬ２ꎬ刘东升１ꎬ２ꎬ范思睿１ꎬ２ꎬ冯金燕３(１.四川省人工影响天气办公室ꎬ成都㊀６１００７２ꎻ２.高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室ꎬ成都㊀６１００７２ꎻ３.四川省宜宾市气象局ꎬ宜宾㊀６４４０００)摘要:利用多普勒雷达㊁地基微波辐射计㊁激光雨滴谱仪等资料ꎬ分析了宜宾２０１７年４月１３日一次降雹过程ꎬ探讨新型探测资料在冰雹监测预警中的应用ꎮ研究结果表明:(１)阶梯槽是冰雹天气过程重要的环流形势ꎬ短波北槽触发了大气不稳定能量的爆发释放ꎮ０~６ｋｍ存在较深厚的垂直风切变ꎬ０ħ高度出现在约３ ５ｋｍ处ꎮ(２)此次降雹过程的回波特征为多单体强风暴ꎬ垂直结构上有回波悬垂和弱回波特征区ꎬＶＩＬ有四次明显的跃增ꎬ２０:４４ＶＩＬ密度值>４ｇ ｍ－３ꎮ(３)降雹前ꎬ０~１０ｋｍ相对湿度垂直分布存在 上下干ꎬ中间湿 的３层结构ꎬＫ指数为４０ħꎬ降雹开始后相对湿度垂直分布存在 上干下湿 的２层结构ꎬＫ指数波动较大ꎻ大气水汽总含量㊁大气液态水总量急剧增长ꎬ降雹发生在二者的波峰上ꎮ(４)雨滴谱仪观测到的降雹时段为２０:５６~２１:１９ꎬ最大冰雹直径为８ ５ｍｍꎻ降水粒子的直径较小ꎬ大多数粒子直径只有０ ２~１ｍｍꎬ雨滴谱呈双峰型分布特点ꎬ双峰上雨滴谱谱宽加大ꎬ雨强增大ꎮ关键词:地基微波辐射计ꎻ激光雨滴谱仪ꎻ多普勒雷达ꎻ冰雹中图分类号:Ｐ４５８㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７４－２１８４.２０１９.０２.００７引言冰雹是人工影响天气重点关注的一种强对流天气ꎬ冰雹的发生发展常常伴有雷暴㊁大风等灾害性天气ꎬ给农业生产带来严重经济损失ꎬ有时甚至危及人民的生命财产安全ꎮ宜宾由于独特的气候条件ꎬ近几年ꎬ已成为优质烤烟的重要产区之一ꎬ全市种植烤烟面积７ ６万亩ꎬ收购烟叶１６ ２２万担ꎬ实现烟农种烟总收入１ ９９亿元ꎬ因此ꎬ人工防雹工作更是重中之重ꎮ冰雹天气具有时间短㊁局地性强的特点ꎬ目前有一些关于多普勒雷达资料在冰雹天气监测预警中应用的研究[１－７]ꎬ可见ꎬ多普勒雷达在强对流天气的短时临近预报中应用越来越受重视ꎮ除传统气象观测仪器之外ꎬ新型探测资料广泛的应用于强对流天气的分析和监测中ꎬ激光雨滴谱仪能全天候的观测各种降水粒子微观结构演变特征ꎬ主要应用于各地区降水的雨滴谱特征研究[８－１３]ꎮ地基微波辐射计能在无人看守情况下进行连续观测ꎬ能有效的揭示大气中水汽相态发生变化ꎬ可以弥补常规探测中ꎬ探测时间间隔长和探测信息不全的问题ꎮ李睿劼等[１１]利用微波辐射计资料ꎬ计算大气不稳定指数Ｋ指数近似值ꎮ李聪等[１４]利用地基微波辐射计㊁风廓线雷达和雨滴谱仪等观测资料ꎬ对南京的一次冰雹天气进行了分析ꎬ探讨新型探测资料在冰雹监测预警中的应用ꎮ黄治勇等[１５ꎬ１６]利用风廓线雷达和地基微波辐射计资料分析了湖北咸宁降雹过程ꎬ分析中尺度系统及风切变㊁水汽㊁垂直速度和不稳定层结等冰雹潜势条件的演变特点ꎮ唐仁茂等[１７]基于地基微波辐射计和多普勒雷达对咸宁一次降雹过程的温㊁湿㊁水汽和液态水含量及冰雹云中的云水相态进行了监测分析ꎬ计算了ＭＫＩ㊁ＫＩ㊁ＴＴ和ＨＩ等４种不稳定指数对强对流天气的临近预警潜力ꎮ多普勒雷达资料㊁激光雨滴谱仪㊁地基微波辐射计具有全天候连续观测的优势ꎬ目前ꎬ利用多源观测资料对冰雹天气的研究仍不多见ꎮ本文对宜宾２０１７年４月１３日一次降雹过程雷达回波演变特征㊁温度㊁湿度㊁不稳定层结㊁雨滴谱特征等进行分析ꎬ探讨新型资料在冰雹天气监４４㊀高原山地气象研究第３９卷测预警中的应用ꎬ为今后冰雹天气的监测预警和相关研究提供参考ꎬ可用于指导开展防灾减灾工作ꎮ１㊀资料与方法利用宜宾地基微波辐射计观测资料ꎬ激光雨滴谱仪ꎬ多普勒雷达ꎬＧＰＳ无线电探空等资料和２０:００高空天气图资料ꎬ对２０１７年４月１３日宜宾一次降雹过程进行分析ꎮＭＷＰ９６７ＫＶ型地基多通道微波辐射计集成了高灵敏双毫米波段宽带接收㊁测量及新型算法数据综合处理设备ꎬ可实现多通道连续探测水汽和氧气的大气微波辐射ꎬ实时自动计算地面到１０ｋｍ的大气温度㊁湿度㊁云水分布以及水汽㊁液态水含量等多种大气参数ꎬ同时还能监测地面气温㊁湿度㊁气压㊁降水等气象要素ꎮ输出廓线在垂直方向划分为５８层ꎬ地表到５００ｍ高度之间的分辨率为５０ｍꎬ２ｋｍ以下的分辨率为１００ｍꎬ２~１０ｋｍ的分辨率为２５０ｍꎮ利用微波辐射计反演Ｋ指数的计算公式为:Ｋ＝Ｔ８５０－Ｔ５００＋Ｔｄ８５０－(Ｔ７００－Ｔｄ７００)式中Ｔ８５０ꎬＴ７００ꎬＴ５００分别为８５０ｈＰａ㊁７００ｈＰａ和５００ｈＰａ的温度ꎬＴｄ８５０和Ｔｄ７００分别为８５０ｈＰａꎬ７００ｈＰａ的露点温度ꎮＯＴＴＰａｒｓｉｖｅｌ２激光雨滴谱仪以激光技术为基础的光学测量传感器ꎬ可以测量降水类型有:毛毛雨㊁小雨㊁雨㊁雨夹雪㊁雪㊁米雪㊁冻雨㊁冰雹等８种ꎮ降水粒径谱按照等效直径和速度大小各分为３２个组限ꎬ每次采样粒子谱测量数据为１０２４个ꎬ液态降水类型粒径的测量范围为０ ２~５ｍｍꎬ固态降水类型粒径测量范围为０ ２~２５ｍｍꎬ粒子测量速度范围为０ ２~２０ｍ ｓ－１ꎮ雨滴谱单位体积内的数浓度Ｎ(Ｄｉ)的计算公式为:ＮＤｉ()＝ð３２ｊ＝１ｎｉｊｖｉｊˑＳˑＴ式中ꎬｎｉｊ表示第ｉ档直径且位于第ｊ档速度的粒子数ꎬＳ(单位:ｍ２)为仪器的采样面积ꎮＴ(单位:ｓ)为采样时间间隔ꎬｖｉｊ(单位:ｍ/ｓ)为第ｉ档直径对应的粒子下落末速度ꎮ２㊀冰雹天气概况和大气环流背景２０１７年４月１３日宜宾出现了一次冰雹天气ꎬ伴随着降雹过程ꎬ出现有降水ꎬ从４月１３日０８:００高空图(图１(ａ))可以看出ꎬ５００ｈＰａ上为阶梯槽ꎬ阶梯槽是四川大范围冰雹天气过程重要的环流形势ꎬ当中纬度西风槽东南移ꎬ经过四川盆地上空ꎬ移至长江中㊁下游到云贵一带ꎬ形成一条东北 西南向的切变线ꎮ与此同时ꎬ槽后由于新疆高脊发展ꎬ当高脊北缘有斜压性短波槽形成时ꎬ此短波槽就与长江切变之间构成阶梯槽的形势ꎮ四川盆地冰雹天气过程正是在新疆高脊发展过程中ꎬ脊前为阶梯槽的环流背景下产生的ꎮ阶梯槽流场中短波北槽对盆地降雹过程发挥着重要作用ꎬ它触发了大气不稳定能量的爆发释放ꎮ图１㊀２０１７年４月１３日０８:００５００ｈＰａ高空图(单位:ｄａｇｐｍ)(ａ)和２０:００宜宾站Ｔ－ｌｎｐ图(ｂ)㊀㊀从２０:００宜宾站Ｔ－ｌｎＰ(图１(ｂ))可以看出ꎬ０ħ层不高ꎬ位于６２０ｈＰａ(３４４２ｍ)附近ꎬ根据探空资料ꎬ可计算出０~６ｋｍ风速差为１９ｍ×ｓ－１ꎬ垂直风切变强ꎬＫ指数为２４ħꎬ与微波辐射计反演同时刻Ｋ指数相比偏低ꎬ这可能是由于探测设备存在一定距离ꎬ且两种观测设备在探测相对湿度有一定差异导致的ꎻＣＡＰＥ值为６６ ７Ｊ×ｋｇ－１ꎬ存在不稳定能量ꎮ深厚的垂直风切变ꎬ０ħ高度出现较低ꎬＣＡＰＥ值较大ꎬ有利于冰雹天气产生ꎮ第２期郑飒飒ꎬ等:基于多源探测资料对四川一次冰雹天气的分析４５㊀３㊀多普勒雷达分析从宜宾雷达回波(图２ａ)可以看出ꎬ２０:２４分出现了一次多单体强风暴ꎬ该多单体强风暴位于图的左侧ꎬ其最大反射率因子超过６０ｄＢｚ以上ꎬ雷达回波的移动方向自西北向东南方向移动ꎬ沿图２(ａ)中黑色实线做反射率因子垂直剖面ꎬ从图２(ｂ)可以看出ꎬ垂直结构上有回波悬垂和弱回波区特征ꎬ６０ｄＢｚ以上的强回波中心维持在３ｋｍ左右ꎬ０ħ在３ ５ｋｍ左右ꎬ强回波扩展到０ħ等温线以上ꎬ有利于冰雹的潜势发展ꎮ图２㊀宜宾雷达站２０:２４时０ ５ʎ基本反射率(ａ)和垂直剖面图(ｂ)㊀㊀垂直累积液态水(以下简称ＶＩＬ)对冰雹的存在有较好的指示作用ꎬ对雷达回波ＶＩＬ进行分析ꎬ从图３可以看出ＶＩＬ在１９:１９开始跃增ꎬ之后有四次明显的跃增ꎬＶＩＬ最大值可达到６０ｋｇ ｍ－２ꎬ此时回波顶高可达１６ｋｍꎬ２１:０２后迅速减少ꎮＶＩＬ密度(以下简称ＶＩＬＤ)是ＶＩＬ与风暴顶高度之比ꎬ在２０:４４时ＶＩＬＤ>４ｇ ｍ－３ꎬ根据Ａｍｂｕｒｍ等[１８]研究表明ꎬ当ＶＩＬＤ>４ｇ ｍ－３时ꎬ风暴将产生２ｃｍ的冰雹ꎬ而２０:４４时ＶＩＬＤ>４ｇ ｍ－３ꎬ根据雨滴谱仪监测ꎬ宜宾出现了降雹ꎬ这与Ａｍｂｕｒｍ[１８]研究结果一致ꎮ图３㊀垂直累积液态水含量(ＶＩＬ)和垂直累积液态水密度(ＶＩＬＤ)随时间的变化４㊀基于地基微波辐射计分析４ １㊀水汽特征㊀㊀从图４(ａ)可以看出ꎬ１９:００~２１:００时ꎬ２~５ｋｍ中层相对湿度为８０％~１００％ꎬ接近于饱和ꎬ０~２ｋｍ近地面层相对湿度为５０％左右ꎬ５~１０ｋｍ高层相对湿度为２０％~５０％ꎬ０~１０ｋｍ是 上下干ꎬ中间湿 的３层结构ꎬ雨滴谱仪从２０:５６分开始观测到降雹ꎬ降雹开始后ꎬ相对湿度的垂直结构发生改变ꎬ形成 上干下湿 的２层结构ꎮ图４(ｂ)可以看出ꎬ２０:００开始地面气压迅速上升ꎬ这可能是因为地面冷空气的侵入ꎬ导致地面气压迅速上升ꎬ２１:００左右ꎬ伴随着降雹过程ꎬ地面气压有较大的波动ꎬ２２:００以后地面气压变化平稳ꎮ从积分水汽含量随时间的演变(图４ｃ)可以看出ꎬ２０:００开始ꎬ积分水汽含量维持在３ｃｍ并呈小幅波动ꎬ在降雹开始后的２１:００开始积分水汽含量迅速增加ꎬ２１:０８积分水汽含量达到最大值２２ｃｍꎬ随后出现较大的波动ꎬ并迅速减少ꎬ２２:００后减少至５ｃｍꎬ表明在强对流天气发生后ꎬ由于降雹等地面降水ꎬ导致积分水汽含量减少ꎮ图４(ｄ)是积分液态水含量随时间的演变ꎬ２０:４８积分液态水含量迅速增加ꎬ在强对流发生前ꎬ液态水有一个聚集增加的过程ꎬ此时地面开始出现降水ꎬ２１:０８积分液态水含量达到最大值１６ｍｍꎬ随后有较大的波动ꎬ并由于降雹等地面降水逐渐减少ꎬ２２:００之后变化趋势逐渐平稳ꎮ４６㊀高原山地气象研究第３９卷图４㊀２０１７年４月１３日１９:００~２４:００宜宾微波辐射计观测的大气湿度廓线时间序列(ａ)㊁地面气压时间序列(ｂ)㊁积分水汽含量时间序列(ｃ)和积分液态水含量(ｄ)４ ２㊀不稳定指数监测分析图５是温度垂直廓线随时间的演变ꎬ降雹开始前ꎬ随着低层冷空气渗透ꎬ近地面气温开始迅速下降ꎮ２１:００之后ꎬ２ｋｍ以上高空温度出现了小的波峰ꎬ温度明显升高ꎬ这可能是冰雹云中较强的上升气流将低层的感热和潜热向上传输导致的ꎮ图５㊀宜宾站微波辐射计观测温度廓线时间序列(ａ)和反演Ｋ指数时间序列(ｂ)㊀㊀Ｋ指数是表示大气稳定度的物理量ꎬＫ指数越大ꎬ大气层结越不稳定ꎬ李睿劼等[１１]利用微波辐射计反演计算Ｋ指数ꎬ对冰雹㊁雷电等强对流天气有较好的指示作用ꎮ本文利用Ｋ指数分析此次降雹过程的不稳定层结ꎮ从图５(ｂ)可以看出ꎬ降雹前的Ｋ指数在３５ħ上下波动ꎬ表明大气处于较不稳定状态ꎬ降雹结束后Ｋ指数迅速降低ꎬ２２:００之后Ｋ指数在２５ħ左右ꎮ５㊀雨滴谱分析雨滴谱仪可以观测到降水的一些微物理特征ꎬ如降第２期郑飒飒ꎬ等:基于多源探测资料对四川一次冰雹天气的分析４７㊀水强度ꎬ粒子直径ꎬ粒子数浓度ꎬ粒子降落速度等ꎮ从雨滴谱仪的天气报告中降水代码可以看出ꎬ２０:５６出现降雹ꎬ降雹过程中观测到降雨ꎬ降水率ȡ４ｍｍ/ｈꎬ降雹持续到２１:１９ꎬ之后没有观测到冰雹ꎮ图６(ａ)宜宾降雹过程中雨滴谱随时间演变ꎬ降水过程主要集中在２０:４４~２１:３２ꎬ粒子的直径较小ꎬ大多数粒子直径只有０ ２~１ｍｍꎬ降雹开始后ꎬ２１:１４观测到最大冰雹直径为８ ５ｍｍꎮ２１:０１㊁２１:２１是粒子数浓度两个最大值中心雨滴谱呈双峰型分布特点ꎬ最大数浓度超过８００个 ｍ－３ꎬ粒子数浓度最大值时雨滴谱谱宽加大ꎬ雨强增大ꎮ根据粒子数浓度两个大值中心ꎬ可以将降水分为两个阶段ꎮ第一阶段为２０:４４~２１:１３ꎬ第二阶段为２１:１３~２１:３２ꎮ分析两个阶段平均雨滴谱分布特征ꎬ从图６(ｂ)可以看出ꎬ第一阶段１ｍｍ以内的小粒子数浓度最高可达１２０００个 ｍ－３ꎬ随着粒子直径增大ꎬ数浓度迅速减小ꎬ第二阶段１ｍｍ以内的小粒子浓度超过了５５００个 ｍ－３ꎬ第二阶段粒子数浓度明显减少ꎬ两个阶段变化趋势基本一致ꎬ第一阶段粒子数浓度大于第二阶段ꎮ图６㊀宜宾降雹过程雨滴谱随时间演变(ａ)和第一㊁第二阶段平均雨滴谱(ｂ)６ 结论２０１７年４月１３日宜宾发生一次大范围的冰雹天气过程ꎬ本文在０８:００时高空图和２０:００时Ｔ－ｌｎＰ分析基础上ꎬ利用多普勒雷达㊁雨滴谱仪和微波辐射计资料ꎬ分析了冰雹天气形成的水汽特征㊁不稳定层结㊁雷达回波㊁雨滴谱特征ꎬ探讨新型资料在冰雹天气监测预警中的应用ꎬ得到以下结论ꎮ(１)在降雹前ꎬ０８:００时５００ｈＰａ天气图上为阶梯槽ꎬ为冰雹天气形成提供了有利的环流场ꎬ０ħ高度出现在约３ ５ｋｍ处ꎬ０~６ｋｍ存在较深厚的垂直风切变ꎬＫ指数为２４ħꎬ存在不稳定层结ꎬ有利于冰雹天气的形成ꎮ(２)宜宾出现多单体强风暴ꎬ垂直结构上有回波悬垂和弱回波特征区ꎬＶＩＬ有四次明显的跃增ꎬ可作为判断冰雹的重要依据ꎬ最大值可达到６０ｋｇ/ｍ２ꎬ此时回波顶高最大值为１６ｋｍꎬ２０:４４分ＶＩＬ密度值>４ｇ ｍ－３ꎮ(３)相对湿度的垂直分布呈 上下干ꎬ中间湿 的３层结构ꎻ降雹开始后ꎬ相对湿度的垂直结构发生改变ꎬ形成 下湿上干 ２层垂直分布结构ꎮ积分水汽含量从３ｃｍ急增到２２ｃｍꎬ积分液态水含量急增到１６ｍｍꎬ降雹发生在积分水汽含量和积分液态水含量的波峰上ꎮ(４)降雹前的Ｋ指数可以达到４０ħꎬ为冰雹的产生提供有利的不稳定条件ꎬ降雹时Ｋ指数波动较大ꎬ表明此时大气处于较不稳定状态ꎬ降雹后Ｋ指数迅速降到２５ħꎮ(５)２０:５６雨滴谱仪观测到冰雹ꎬ降雹过程持续到２１:１９ꎬ最大冰雹直径为８ ５ｍｍꎻ降水粒子的直径较小ꎬ大多数粒子直径只有０ ２~１ｍｍꎬ２１:０１㊁２１:２１是粒子数浓度两个最大值中心ꎬ雨滴谱呈双峰型分布特点ꎬ波峰上雨滴谱谱宽加大ꎬ雨强增大ꎮ将降雨过程分为２０:４４~２１:１３和２１:１３~２１:３２两个阶段ꎬ两个阶段平均雨滴谱变化趋势基本一致ꎬ大多数降水粒子直径集中在１ｍｍ以内ꎬ第一阶段的粒子数浓度大于第二阶段ꎮ参考文献[１]丁小剑ꎬ唐明晖ꎬ陈德桥ꎬ等.两次冰雹过程多普勒天气雷达产品的对比分析[Ｊ].气象与环境科学ꎬ２０１０ꎬ３３(２):４２－４７[２]郭媚媚ꎬ赖天问ꎬ罗炽坤ꎬ等.２０１１年４月１７日广东强冰雹天气过程的成因及特征分析[Ｊ].热带气象学报ꎬ２０１２ꎬ２８(３):４２５－４３２[３]蔡寿强ꎬ牛生杰ꎬ郭彬ꎬ等.湖北保康两次冰雹天气过程的综合分析[Ｊ].大气科学学报ꎬ２０１５ꎬ３７(１):１０８－１１８[４]刘晓璐ꎬ周长春.川西南山地冰雹雷达预警指标[Ｊ].气象科技ꎬ２０１６ꎬ４４(２):２５２－３０４４８㊀高原山地气象研究第３９卷[５]胡胜ꎬ罗聪ꎬ张羽ꎬ等.广东大冰雹风暴单体的多普勒天气雷达特征[Ｊ].应用气象学报ꎬ２０１５ꎬ２６(１):５７－６５[６]达瓦泽仁ꎬ央美ꎬ王秀明ꎬ等.那曲市历年冰雹日数变化特征及冰雹㊁雷暴环境条件分析[Ｊ].气象与环境科学ꎬ２０１８ꎬ４１(４):８２－８９[７]翁之梅ꎬ黄晓龙ꎬ李南ꎬ等.一次高层东风波背景下风雹过程成因分析[Ｊ].气象与环境科学ꎬ２０１８ꎬ４１(３):９８－１０６[８]房彬ꎬ郭学良ꎬ肖辉ꎬ等.辽宁地区不同降水云系雨滴谱参数及其特征量研究[Ｊ].大气科学ꎬ２０１６ꎬ４０(６):１１５４－１１６４[９]吴亚昊ꎬ刘黎平ꎬ周筠珺ꎬ等.雨滴谱的变化对降水估测的影响研究[Ｊ].高原气象ꎬ２０１６ꎬ３５(１):２２０－２３０[１０]李慧ꎬ银燕ꎬ单云鹏ꎬ等.黄山层状云和对流云降水不同高度的雨滴谱统计特征分析[Ｊ].大气科学ꎬ２０１８ꎬ４２(２):２６８－２８０[１１]柳臣中ꎬ周筠珺ꎬ谷娟ꎬ等.成都地区雨滴谱特征[Ｊ].应用气象学报ꎬ２０１５ꎬ２６(１):１１２－１２１[１２]濮江平ꎬ张昊ꎬ周晓ꎬ等.对流性降水雨滴谱特征及其与雷达反射率因子的对比分析[Ｊ].气象科学ꎬ２０１２ꎬ３２(３):２５３－２５９[１３]李睿劼ꎬ李宏宇.微波辐射计计算准指数对降水的反应[Ｊ].气象ꎬ２００８ꎬ３４(Ｓ１):１８５－１９１[１４]李聪ꎬ姜有山ꎬ姜迪ꎬ等.一次冰雹天气过程的多源资料观测分析[Ｊ].气象ꎬ２０１７ꎬ４２(９):１０８４－１０９４[１５]黄治勇ꎬ周志敏ꎬ徐桂荣ꎬ等.风廓线雷达和地基微波辐射计在冰雹天气监测中的应用[Ｊ].高原气象ꎬ２０１５ꎬ３４(１):２６９－２７８[１６]黄治勇ꎬ徐桂荣ꎬ王晓芳ꎬ等.基于地基微波辐射计资料对咸宁两次冰雹天气的观测分析[Ｊ].气象ꎬ２０１４ꎬ４０(２):２１６－２２２[１７]唐仁茂ꎬ李德俊ꎬ向玉春ꎬ等.地基微波辐射计对咸宁一次冰雹天气过程的监测分析[Ｊ].气象学报ꎬ２０１２ꎬ７０(４０):８０６－８１３[１８]ＡｍｂｕｒｍＳＡꎬＷｏｌｆＰＬ.ＶＩＬＤｅｎｓｉｔｙａｓａｈａｉｌｉｎｄｉｃａｔｏｒ[Ｊ].ＷｅａｔｈｅｒＦｏｒｅｃａｓｔｉｎｇꎬ１９９７ꎬ１２(３):４７３－４７８ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＡＨａｉｌｓｔｏｒｍＥｖｅｎｔｉｎＳｉｃｈｕａｎＢａｓｅｄｏｎＭｕｌｔｉ－ＳｏｕｒｃｅＤａｔａＺＨＥＮＧＳａｓａ１ꎬ２ꎬＬＩＵＤｏｎｇｓｈｅｇｎ１ꎬ２ꎬＦＡＮＳｉｒｕｉ１ꎬ２ꎬＦＥＮＧＪｉｎｙａｎ３(１.ＷｅａｔｈｅｒＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎＯｆｆｉｃｅｏｆＳｉｃｈｕａｎＰｒｏｖｉｎｃｅꎬＣｈｅｎｇｄｕ６１００７２ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＨｅａｖｙＲａｉｎａｎｄＤｒｏｕｇｈｔ－ＦｌｏｏｄＤｉｓａｓｔｅｒｓｉｎＰｌａｔｅａｕａｎｄＢａｓｉｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｉｃｈｕａｎＰｒｏｖｉｎｃｅꎬＣｈｅｎｇｄｕ６１００７２ꎬＣｈｉｎａꎻ３.ＹｉｂｉｎＷｅａｔｈｅｒＢｕｒｅａｕꎬＹｉｂｉｎ６４４００７ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＢａｓｅｄｏｎｄｏｃｕｍｅｎｔｓｆｒｏｍＤｏｐｐｌｅｒｒａｄａｒꎬＧｒｏｕｎｄ－ＢａｓｅｄＭｉｃｒｏｗａｖｅＲａｄｉｏｍｅｔｅｒａｎｄＬａｓｅｒＤｉｓｄｒｏｍｅｔｅｒꎬｗｅａｎ￣ａｌｙｚｅａｈａｉｌｓｔｏｒｍｐｒｏｃｅｓｓｏｎＡｐｒｉｌ１３ｔｈꎬ２０１７ꎬＹｉｂｉｎꎬａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｎｅｗｄｅｔｅｃｔｉｏｎｄａｔａｉｎｔｈｅｈａｉｌｍｏｎｉｔｏ￣ｒｉｎｇａｎｄｗａｒｎｉｎｇ.(１)Ｔｈｅｓｔｅｐｔｒｏｕｇｈｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｉｎｈａｉｌｓｔｏｒｍｐｒｏｃｅｓｓꎬａｎｄｔｈｅｓｈｏｒｔｗａｖｅｎｏｒｔｈｔｒｏｕｇｈｔｒｉｇｇｅｒｓｔｈｅｅｘｐｌｏｓｉｖｅｒｅｌｅａｓｅｏｆｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｅｎｅｒｇｙ.Ｔｈｅｄｅｅｐｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｓｅｃｔｉｏｎｅｘｉｓｔｓｂｅｔｗｅｅｎ０~６ｋｍꎬａｎｄａｔｔｉｔｕｄｅｏｆ０ħｅｘ￣ｉｓｔｓｉｎａｂｏｕｔ３ ５ｋｍ.(２)Ｔｈｅｒａｄａｒｅｃｈｏｃｈａｒａｃｔｅｒｏｆｔｈｉｓｈａｉｌｓｔｏｒｍｐｒｏｃｅｓｓｉｓ:ｔｈｅａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｆｂｏｗ ｓｍｕｌｔｉ－ｃｅｌｌｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅｓｔｏｒｍꎬＢＥＷＲａｎｄｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｅｃｈｏｅｘｉｓｔｓｉｎｖｅｒｔｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓꎬＶＩＬｊｕｍｐｅｄｅｖｉｄｅｎｔｌｙｂｙｆｏｕｒｔｉｍｅｓꎬｔｈｅｄｅｎｓｉｔｙｏｆＶＩＬｉｓｇｒｅａ￣ｔｅｒｔｈａｎ４ｇ×ｍ－３.(３)Ｂｅｆｏｒｅｔｈｅｈａｉｌｓｔｏｒｍꎬｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｈｕｍｉｄｉｔｙｍａｎｉｆｅｓｔｓａ３－ｌａｙｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｄｉｖｉｓｉｏｎꎬｔｈｅＫｉｎ￣ｄｅｘｉｓ４０ħꎻｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓꎬｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｈｕｍｉｄｉｔｙｍａｎｉｆｅｓｔｓａ２－ｌａｙｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｄｉｖｉｓｉｏｎꎬｔｈｅＫｉｎｄｅｘｆｌｕｃｔｕａｔｅｓｏｂ￣ｖｉｏｕｓｌｙꎻＴｏｔａｌａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｗａｔｅｒｖａｐｏｒｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｔｏｔａｌａｍｏｕｎｔｏｆａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｌｉｑｕｉｄｗａｔｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｓｄｒａｍａｔｉｃａｌｌｙａｎｄｈａｉｌｓｔｏｒｍｈａｐｐｅｎｓｉｎｔｈｅｃｒｅｓｔｏｆｗａｖｅ.(４)ＴｈｅｈａｉｌｓｔｏｒｍｉｎｔｅｒｖａｌｏｂｓｅｒｖｅｄｂｙＬａｓｅｒＤｉｓｄｒｏｍｅｔｅｒｉｓ２０:５６~２１:１９ꎬｔｈｅｈａｉｌｍａｘｉｍｕｍｄｉａｍｅｔｅｒｉｓ８ ５ｍｍꎻｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｐａｒｔｉｃｌｅｉｓｓｍａｌｌꎬｍｏｓｔｏｆｗｈｉｃｈａｒｅｏｎｌｙ０ ２~１ｍｍꎬｒａｉｎｄｒｏｐｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｍａｎｉｆｅｓｔｓａｂｉｍｏｄａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎꎬｒａｉｎｄｒｏｐｓｉｚｅｗｉｄｅｎｓａｎｄｈａｉｌｓｔｏｒｍｉｎｃｒｅａｓｅｓｏｎｄｏｕｂｌｅｆｒｏｎｔ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｇｒｏｕｎｄ￣ｂａｓｅｄｍｉｃｒｏｗａｖｅｒａｄｉｏｍｅｔｅｒꎬｌａｓｅｒｄｉｓｄｒｏｍｅｔｅｒꎬｄｏｐｐｌｅｒｒａｄａｒꎬｈａｉｌｓｔｏｒｍ。
大连地区冰雹天气探空和雷达资料特征分析
大连地区冰雹天气探空和雷达资料特征分析作者：刘晓初李潇潇来源：《安徽农学通报》2017年第02期摘要：该文利用常规观测资料、天气雷达资料和灾情评估资料，对2005—2016年大连地区的23次冰雹过程进行了分析研究。
结果表明：（1）大连地区冰雹天气发生在6月的比例占61%，发生在下午到傍晚时段的比例占65%，落区为北部地区占79%，强冰雹过程占57%；（2）天气尺度影响系统中，东北冷涡占57%，西风槽占39%；（3）0℃层高度、-20℃层高度、 850hPa与500hPa温差、700hPa与500hPa温差、500hPa温度露点差、850hPa温度露点差综合分析能够较好地指示冰雹天气；（4）H40dBZ-H0、H40dBZ-H-20、VIL最大值、DVIL等雷达参量特征值能够作为冰雹识别指标。
关键词：大连地区；冰雹过程；强对流天气预警中图分类号 P457 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）02-03-0088-05Abstract：This paper examines 23 hail events occurred in Dalian area during 2005—2016 by using conventional observation data，weather radar data and weather-related disaster reports. The results indicate：（1）61% of all cases occurred in June. 65% of all cases occurred during afternoon and dark. 79% of all impact regions are northern area. Severe hail cases account for 57% of all cases.（2）Of all the synoptic systems associated，cold vortex over northeast China accounts for 57%，westerly trough accounts for 39%.（3）0℃ layer height，-20℃ layer height，850hPa and 500hPa temperature difference，700hPa and 500hPa temperature difference，500hPa depression of the dew point，850hPa depression of the dew point are effective indicator of hail when jointly considered.（4）H40dBZ-H0，H40dBZ-H-20，maximum of VIL and DVIL can be used as radar characteristic parameters in indicating hail.Key words：Dalian area；Hail event；Severe convective weather warning强对流天气包括雷电、短时强降雨、冰雹、雷暴大风、龙卷等中小尺度的灾害性天气现象。
多源探测资料在一次冰雹天气分析中的综合应用
冰雹等强对流天气。
流天气。 从 14 时地面图 1b 可见,地面冷空气受福建
综合分析,这次冰雹天气发生在 500hPa 低槽快速
山脉影响,分为东西两路南下,西路从内陆南下,东路
东移和地面弱冷空气南下影响的过程中。 中低层切变
从浙江沿海扩散,闽中南处于中尺度热低压中,地面升
研究强对流天气提 供 了 较 好 基 础。 曾 瑾 瑜 等 研 究 发
现,风廓线 雷 达 对 天 气 发 展 趋 势 提 供 可 靠 的 指 示 作
由中尺度分析图 1a 可以看出,此次冰雹过程 4 月
。 黄治勇等探讨了风廓线雷达和地基微波辐射
25 日 08 时,200hpa 福建省位于高空急流入口区的右侧
是风暴潜在强度的一个重要指标。 最有 利 抬 升 指 数
( BLI) 用来指示大气层结稳定度,BLI < 0 时,大气层结
不稳定,且负值越大,不稳定程度越大。 25 日 08 时显
· 28·
以上。 14 时,伴随低层切变线南移,CAPE 值和 BLI 极
出现冰雹。 16 ∶ 30, 冰 雹 发 生 在 莆 田 埭 头 镇、 南 日 镇。
间隔长,用于分析强对流天气的时空分辨率不足
[1]
近年来,福建省进行了区域自动站、风廓线及多普勒
行了分析,为多源探测资料在冰雹天气分析中的应用
天气雷达工程建设。 目 前 这 些 系 统 已 经 可 以 提 供 不
积累经验,提观测资料,为监测和
2 环流背景和主要影响系统
[ 中图分类号] P458. 1 + 21. 2
[ 文献标识码] A
[ 文章编号] 1673 - 8683(2021)02 - 0027 - 09
基于探空资料因子组合分析方法的冰雹预报
发生发展的局地垂 直 环 境 场 特 征 ， 在短时效内确定
１］ 。 国外气象工作者对冰雹 中尺度天气发生的潜势 ［
的时空分布特征 、 天气模型和环境条件曾做过较详 并提出 了 天 气 模 型 和 物 理 参 数 相 结 合 的 细的分析 ，
５卷 １ ７ ０ 应 用 气 象 学 报 第 ２
列中的 ０ 对应 。 根据各因子的临界值进一步确 ⑥建 立 判 别 式： 定主要因子组合序列与条件因子组合序列的搭配关 建立判别式 。 系， 由于 条 件 因 子 的 制 约 作 用 是 随 机 的， 不可能仅 仅出现在小概率事件发生 时 ， 因 此 条 件 因 子 组 合犞 ″ 序列中的０ 个数比犢 序列中０ 的个数多 。 考虑到探 ″ 空资料的冰雹 １ ２ｈ 预 报 后 将 进 一 步 通 过 雷 达 卫 星 在不出现漏报的情况下允 进行短时临近监测 预 报 ， 许一定的空报 ， 在因子分析方法基础上 ， 本研究对条 件因子组合的满足 条 件 进 行 适 当 调 整 ， 使理论化的 方法更加适应实际业务需求 。
探空资料计算了对流有效位能 、 抬升指数 、 风切变等 分 析 了 北 京 一 次 罕 见 的 大 雹 事 件； 雷蕾 物理参量 ，
］ ７ 等［ 通 过 探 空 资 料 分 析 了 多 种 物 理 参 量 在 冰 雹、 雷 ８］ 暴大 风 和 短 时 暴 雨 天 气 下 的 差 异 ； 高 宾 永 等［ 发现
探空分析是利用探空资料分析中尺度对流系统
引 言
冰雹 是 降 落 到 地 面 的 冰 球， 是由强对流天气引 冰雹天气出现的范围较小 ， 时间 起的一种气象灾害 ， 但来势猛 、 强度 大 ， 常伴有狂风骤雨等灾害性天 短， 气， 可 给 局 部 地 区 的 农 林 牧 业、 工 矿 企 业、 电 力、 通 讯、 交通以及人 民 生 命 财 产 造 成 较 大 危 害 。 四 川 省 地处青藏高原东侧 ， 地形复杂多样 ， 部分区域是冰雹 频发地 ， 如川西高原的理塘和石渠年平均降雹近 。２ 北京时 ， 下 ３ ０ｄ ０ ０ ８年７月２ ７日２ ０： ３ ０—２ １： ０ ０（ ， 川南的泸州市叙永县观兴 、 石坝 、 水潦 、 麻城 、 摩 同） 尼等 ７ 个乡镇突然刮起了罕见大风 ， 降下冰雹 ， 其中 冰雹直径最大约 １． ５ｃ ｍ。 这 次 冰 雹 灾 害 致 使 １． ５ ４
逐步消空法在祁连山区东部冰雹预报中的应用
逐步消空法在祁连山区东部冰雹预报中的应用钱莉;滕杰;杨鑫;白国强【摘要】选取祁连山区东部5个测站1992—2012年3—9月4280个样本和114个冰雹个例，利用同期NCEP／NCAR再分析资料，采用差分法、天气诊断、因子组合等方法构造出反映本地对流天气特征的104种对流参数。
在天气学分型的基础上，利用点双序列相关系数方法计算每个对流参数与同期冰雹日的相关系数，选取相关性好且物理意义明显的因子作为候选因子，利用逐步消空法，根据设定的空报率阈值，逐个引进因子，当小于阈值要求，结束预报因子的引进。
对2013—2014年预报模型试报效果进行检验，预报准确率达45．5％，命中率为100％，预报效果较好。
%The 4 280 samples and 1 14 hail cases from March to September during 1992 -2012 at five stations in the eastern Qilian Mountains were selected and the NCEP/NCAR reanalysis data in the same period were used to construct 104 kinds of convection pa-rameters to reflect the local convective weather features by using the difference methods including calculus of differences,weather diag-nostics,combination of factors,etc.On the basis of synoptic type,the correlation coefficient between each convection parameter and hail day in the same period was calculated by using the method of point biserial correlation coefficient.Factors with good correlation and obvious physical meaning were selected as candidate factors,then the stepwise decreasing FAR method was used to introduce the factor one by one according to the empty forecast rate threshold set.When it was less than the threshold requirement,the introduction of the factor was ended.The forecastingmodel was used to examine the forecasting results during 2013-2014,the accuracy rate of prediction could reach 45 .5% without omission forecast,the forecast effect was better.【期刊名称】《干旱气象》【年(卷),期】2016(034)003【总页数】8页(P560-567)【关键词】对流参数;逐步消空法;冰雹;祁连山区东部【作者】钱莉;滕杰;杨鑫;白国强【作者单位】甘肃省武威市气象局，甘肃武威 733000; 中国气象局兰州干旱气象研究所，甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室，中国气象局干旱气候变化与减灾重点实验室，甘肃兰州 730020;甘肃省武威市气象局，甘肃武威 733000;甘肃省气象局，甘肃兰州 730020;甘肃省气象局，甘肃兰州 730020【正文语种】中文【中图分类】P457冰雹是一种局地性强、季节性明显，对工农业生产、人民生命财产均可造成严重危害的灾害性天气。
X波段双偏振雷达在冰雹和强降水天气识别中的初步应用
X波段双偏振雷达在冰雹和强降水天气识别中的初步应用毕力格;苏立娟;佟小林;关彦如【摘要】文章利用X波段双偏振雷达,通过分析差分反射率因子、差分传播相移和零滞后相关系数等双偏振参量特征,识别了呼和浩特地区两次强对流天气过程,并与对应时刻的地面雨滴谱观测资料进行对比,检验了识别效果.从个例分析结果来看,此X波段双偏振雷达具有较好的识别效果,当雷达回波强度大、差分传播相移小且差分反射率因子和零滞后相关系数也较小时,产生冰雹的可能性较大;当差分反射率因子值较大,差分传播相移高且零滞后相关系数接近1时,由大粒子组成的强降水天气的可能性大.同时,雨滴谱仪的天气现象识别、粒子谱连续监测和高频率数据采集等特征,在双偏振雷达的冰雹和强降水天气识别检验中提供了重要的数据支撑.【期刊名称】《内蒙古气象》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】5页(P27-31)【关键词】X波段双偏振雷达;偏振参量;冰雹;强降水;雨滴谱【作者】毕力格;苏立娟;佟小林;关彦如【作者单位】内蒙古气象科学研究所,内蒙古呼和浩特 010051;内蒙古气象科学研究所,内蒙古呼和浩特 010051;内蒙古气象科学研究所,内蒙古呼和浩特 010051;内蒙古气象科学研究所,内蒙古呼和浩特 010051【正文语种】中文【中图分类】P415.2随着气候变化的影响，强冰雹和短时强降水等强对流天气频发，对人工影响天气作业指挥带来了极大的困难。
近些年，国内外人工影响天气工作者也对强对流天气的监测预警和作业指挥方面开展很多工作，也取得很好的效果。
李德俊等[1]利用多普勒天气雷达和常规分析资料，对比分析强降水天气和冰雹天气，找出了适合判别短时强降水和强冰雹的多普勒雷达临近预警指标。
陈金敏等[2]利用雷达资料和探空资料对冰雹和强降水天气的物理量和多普勒雷达参数特征进行了对比分析，并给出了判别阈值。
对于普通的多普勒天气雷达判别冰雹存在一定的缺陷,很难通过回波强度值来判断强雷达回波是强降水回波还是冰雹回波，必须引进其他辅助参量来识别[3]。
2018年5月28日烟台机场一次冰雹大风强对流天气过程分析
2018年5月28日烟台机场一次冰雹大风强对流天气过程分析发布时间：2021-08-09T15:03:27.250Z 来源：《探索科学》2021年6月作者：王小蕴[导读] 本文利用常规观测资料、多普勒天气雷达资料和自动站观测资料，对2018年5月28日烟台机场一次冰雹大风强对流天气过程进行分析。
烟台蓬莱国际机场王小蕴 265704摘要：本文利用常规观测资料、多普勒天气雷达资料和自动站观测资料，对2018年5月28日烟台机场一次冰雹大风强对流天气过程进行分析。
结果表明：烟台机场高空处存在高层干冷、低层暖湿的配置，对于冰雹大风强对流天气的出现提供了有利条件；低层处的层结曲线与露点曲线较为接近，但是中层处则相互分开，呈现出上干下湿的喇叭状。
这种上层干冷，下层暖湿的配置，对于短时强降水、雷雨大风等强对流天气的出现提供了有利条件；在辽宁半岛到济南的槽线附近触发了对流单体，同时有小片的强回波形成，受到风暴承载层的作用不断向偏东方向转移，此时的对流单体强度增加，同时排列成线状，促进了强对流天气的出现。
关键词：强对流天气环流形势物理量烟台机场1、引言虽然强对流天气是中小尺度天气系统的产物，但出现的过程中却离不开有利的大尺度环流形势，这种类型的强对流天气只要掌握大尺度环流形势，并在天气云图和多普勒雷达的基础上，就能对其进行准确预报，稳定天气形势下的局地强对流天气，主要特点是空间尺度小、突发性强，预报过程中有很大难度存在。
航空飞行过程中受强对流天气的影响较大，往往会导致航班延误、取消甚至返航。
烟台机场属于民用运输机场，冰雹、大风等强对流天气出现不利于航空飞行的正常开展，针对冰雹大风强对流天气过程进行研究对于确保飞行训练安全具有十分重要的意义。
2018年5月28日烟台机场出现了冰雹大风强对流天气过程，对航空安全的影响极大。
本文结合常规观测资料、多普勒天气雷达资料和自动站观测资料，对烟台机场这次的强对流天气过程进行分析，以期为日后同类型天气过程提供参考借鉴。
青海东部两次冰雹天气对比分析
青海东部两次冰雹天气对比分析作者：朱玉军胡垚来源：《农业灾害研究》2021年第01期摘要 2018年6月8日19：47西宁市出现冰雹天气，2019年4月26日20：15民和地区出现冰雹，其中2次过程冰雹直径最大均为8 mm。
通过应用常规资料、ERA50.25°×0.25°再分析资料、FY-4A高分辨率卫星资料、西宁多普勒天气雷达资料对两次过程进行了对比分析。
得出结论：（1）2018年6月8日过程属于高空冷平流强迫造成的冰雹，2019年4月26日过程属于低空暖平流强迫造成的冰雹;（2）中低层切变线、地面辐和线、能量锋是产生两次冰雹天气的触发机制;（3）水汽输送的强弱和垂直风切变大小是影响产生冰雹天气的重要原因;（4）强天气发生区域和TBB梯度最大区有很好的对应关系，在V型云尖角处容易产生强对流天气;（5）较强的反射率因子、径向速度辐和和明显的VIL值跃增，以及垂直方向有倾斜发展回波、回波悬垂、弱回波区是冰雹天气的雷达回波特征。
关键词冰雹;对比分析;中尺度分析中图分类号：P458.121.2 文献标识码：A 文章编号：2095–3305（2021）01–0114–031 天气实况分析2018年6月8日19：47西宁市出现冰雹天气，伴随有阵性降水和雷电等强对流天气。
2019年4月26日20：15民和县隆治乡出现冰雹，同时伴随有短时强降水和雷电等强对流天气，2次过程冰雹直径最大均为8 mm。
2 天气尺度系统分析2.1 环流背景分析2018年6月8日20：00，500 hPa（图1a）和700 hPa（图1b）青海东北部地区位于槽后西北气流控制区，温度槽落后于高度槽，500～700 hPa均有明显冷平流沿西北气流下滑影响青海东北部地区，西宁地区受冷温槽影响，造成中层的干冷空气入侵，打破了垂直方向上的稳定度，利于大气不稳定能量增加，地面上西宁附近有辐和线生成。
2019年4月26日500 hPa（图1c）海东南部存在较深厚暖平流，西部有短波槽东移，在低层700 hPa（图1d）民和附近有低层切变线生成，切变南侧为西南暖湿气流，其暖湿气流风速≥12m/s。
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摘 要
以１ 将利用 犜 ９ ７ ８—２ ０ ０ ７ 年四川省宜宾探空站 ２ ０ ０ｋ ｍ 范围内共 ４ ５ 例降 雹 事 件 与 非 降 雹 事 件 作 为 时 间 样 本 ， 动力 、 水汽条件 、 温度 、 高度等物理参 数 作 为 预 报 因 子 ， 采用因子组合分析方法对３ ２ ４ ４ ｌ ｎ 狆 探空资料计算表征热力 、 个预报因子进行筛选 ， 找出影响宜宾探空站附近降雹的预报因子 ， 并计算得到它 们 的 阈 值 及 组 合 关 系 ， 建立了冰雹
刘晓璐 ， 刘建西 ， 张世林 ， 等 ．基于探空资料因子组合分析方法的冰雹预报 ．应用气象学报 ， （ ） ： ２ ０ １ ４， ２ ５ ２ １ ６ ８ １ ７ ５．
基于探空资料因子组合分析方法的冰雹预报
刘晓璐 刘建西 张世林 刘 平
（ 四川省人工影响天气办公室 ， 成都 ６ ） １ ０ ０ ７ ２
探空分析是利用探空资料分析中尺度对流系统
引 言
冰雹 是 降 落 到 地 面 的 冰 球， 是由强对流天气引 冰雹天气出现的范围较小 ， 时间 起的一种气象灾害 ， 但来势猛 、 强度 大 ， 常伴有狂风骤雨等灾害性天 短， 气， 可 给 局 部 地 区 的 农 林 牧 业、 工 矿 企 业、 电 力、 通 讯、 交通以及人 民 生 命 财 产 造 成 较 大 危 害 。 四 川 省 地处青藏高原东侧 ， 地形复杂多样 ， 部分区域是冰雹 频发地 ， 如川西高原的理塘和石渠年平均降雹近 。２ 北京时 ， 下 ３ ０ｄ ０ ０ ８年７月２ ７日２ ０： ３ ０—２ １： ０ ０（ ， 川南的泸州市叙永县观兴 、 石坝 、 水潦 、 麻城 、 摩 同） 尼等 ７ 个乡镇突然刮起了罕见大风 ， 降下冰雹 ， 其中 冰雹直径最大约 １． ５ｃ ｍ。 这 次 冰 雹 灾 害 致 使 １． ５ ４
大冰雹出现在高空 能 量 锋 区 内 ， 落区在低层湿有效
］ ９ 能量正中心附近 ； 陈晓红等［ 发现对流有效位能 、 归
绝收 ５ 粮食减产 ０． 造成直接经济 ３ ３． ６ｈ ｍ， ２ 万吨 ，
２
损失 １ 冰雹的危害 ４ １ ０ 万元 。 随着社会经济的发展 ， 越来越严重 ， 因此加强冰雹预报技术研究 ， 建立预报 方法和预警系统 ， 提高四川省冰雹预报预警能力十 分重要 。
２ 万人受灾 ， 损坏房屋 ９ 农作物 受 灾 １ ， １ ６间， ５ ２ ７ｈ ｍ
发生发展的局地垂 直 环 境 场 特 征 ， 在短时效内确定
１］ 。 国外气象工作者对冰雹 中尺度天气发生的潜势 ［
的时空分布特征 、 天气模型和环境条件曾做过较详 并提出 了 天 气 模 型 和 物 理 参 数 相 结 合 的 细的分析 ，
１． ２ 方 法 ］ １ １ 因子组合分 析 方 法 ［ 认为某些气象要素发生 不稳定状态后 ， 在特定的组合作用下 ， 会引起另一气 象要素发生突变 ， 因此可以分步骤确定影响预报对 并且找出临界值以 象发生的主要因子 与 条 件 因 子 ， 及组合关系 ， 建立 判 别 式 描 述 预 报 因 子 与 预 报 对 象 的关系 。 首先找出预报的气象 ①建 立 小 概 率 事 件 序 列： 要素在出 现 小 概 率 事 件 或 者 灾 害 性 天 气 的 时 间 样 通常 以 １ 表 示 异 常 样 本 ， 将 本， ０ 表 示 非 异 常 样 本， 预报对象的气象要素排列为 ０， 称犢 序列 。 １ 序列 ， 将预报因子样本集中的每个 ②寻 找 主 要 因 子： 预报 因 子 通 过 迭 代 计 算 得 到 其 临 界 值 ， 变 换 为 ０， １ 序列 ， 由直接寻找因 子 变 为 寻 找 与犢 序 列 中 １ 相 对
报资料 。 探空资料为 １ ９ ７ ８—２ ０ ０ ７年 Ｍ Ｉ Ｃ Ａ Ｐ Ｓ系统 的犜 ｌ ｎ 狆 探空数据 。 本研究建立了一个时间样本序列 ， 共４ ５ 例时间 样本 ， 降 雹 事 件 样 本 ７ 例， 非降雹事件样本３ ８ 例。 由于冰雹等强对流 天 气 属 于 中 尺 度 天 气 范 畴 ， 水平 尺度一般为 ２ 垂直尺度为 １ ０～２ ０ ０ｋ ｍ， ０～２ ０ｋ ｍ左 属于 β中尺度 ， 右， β中 尺 度 的 生 命 史 一 般 在 几 小 时
５卷 １ ７ ０ 应 用 气 象 学 报 第 ２
列中的 ０ 对应 。 根据各因子的临界值进一步确 ⑥建 立 判 别 式： 定主要因子组合序列与条件因子组合序列的搭配关 建立判别式 。 系， 由于 条 件 因 子 的 制 约 作 用 是 随 机 的， 不可能仅 仅出现在小概率事件发生 时 ， 因 此 条 件 因 子 组 合犞 ″ 序列中的０ 个数比犢 序列中０ 的个数多 。 考虑到探 ″ 空资料的冰雹 １ ２ｈ 预 报 后 将 进 一 步 通 过 雷 达 卫 星 在不出现漏报的情况下允 进行短时临近监测 预 报 ， 许一定的空报 ， 在因子分析方法基础上 ， 本研究对条 件因子组合的满足 条 件 进 行 适 当 调 整 ， 使理论化的 方法更加适应实际业务需求 。
） ７ ０ ０ｈ Ｐ ａ 露点温度与饱和湿静力温度之差 （ 犜ｄ ０ ０ ８年全年７ ３ ２例时次的 犜 ｌ ｎ ７ ０ ０ －犜 ７ ０ ０ 。将 ２ 狆 探空资料代入判别 σ
式进行试报 ， 探测率为 ８ 空报率为 ６ 成功指数为 ３ 试报结 果 表 明： 基于探空资料因子组合分析方 ４％ ， ７． ７％ ， ０． ４％ ， 具有一定准确性 。 法得到的冰雹预报指标判别方法可行 ， 关键词 ：因子组合分析方法 ；探空指标 ；冰雹预报
一化对流有效位能 、 风暴强度指数和密度加权平均垂 直风切变等参数较好地反映出强风雹天气过程 ； 刘玉
］ １ ０ 玲［ 用探空计算对流有效位能 、 粗理查森数 、 螺旋度
等对流参数并应用到强对流天气的潜势预报 。
基于探空资料因子组合分析方法的冰雹预报 １ ６ ９ 第 ２ 期 刘晓璐等 ：
１ ２］ 到十几小时 ［ 。 根据中尺度天 气 的 特 点 ， 遵守邻近 １ ３］ ， 选取宜宾探空站 与临近 的 探 空 资 料 选 取 标 准 ［
根据冰雹直径大小与发 ２ ０ ０ｋ ｍ 范围内的降雹记录 ， 生地点 的 海 拔 高 度 两 个 因 素 ， 剔除冰雹直径小于 剔除海拔高度 超过 ３ ５ｍｍ 的样本 ７ 例 ， ０ ０ ０ ｍ 的峨 眉山站 点 样 本 １ 例 ， 最终确定７例降雹事件样本 （ 表１ ） 。 由于 实 际 业 务 工 作 中 ， 犜 ｌ ｎ 狆 探空数据为每日 本文所做的工作是针对 ０ ８： ０ ０和２ ０： ０ ０ 两 个 时 次， 因此选用降雹事件发生前 １ １ ２ｈ 冰雹预警 ， ２ｈ 内的 如降雹发生在 １ 则选取０ 数据 ， ７： ０ ０， ８： ０ ０的数据进 行计算分析 。
目前 的 冰 雹 预 报 多 为 以 相 关 分 析 为 基 础 的 回 归、 判别 、 聚类等预测方法 ， 而作为小概率事件 ， 降雹 且这种关系 与气象因子之间是 复 杂 的 非 线 性 关 系 ， 也不是用一个高次多项式所能描述的 。 相关分析是 但不能完全解决因子寻找问 寻找因子的主要方 法 ， 题 。 灾害性天气小概率事件的出现实质上是前期某 且 些气象要素有条件 的 因 子 组 合 作 用 的 影 响 结 果 ， 这种因子组合 ， 是 形 式 多 样、 繁 杂 的 非 线 性 组 合， 它 在气象要素的变化中占有很重要的位置 。 针对因子 之间的非线性特点 ， 文献［ 提出了因子组合分析 １ １］ 方法 ， 寻找预报 因 子 与 预 报 对 象 的 关 系 。 本 文 基 于 寻找四川盆地南部冰雹与探空资料 因子组合方法 ， 计算物理参量的关 系 ， 提出一套应用于日常业务并 具有明显物理意义的冰雹潜势预报的探空指标 。
和４ 预报指标判别式 。 两个主要因子为 ４ ０ ０ｈ Ｐ ａ饱和 湿 静 力 温 度 与 ８ ５ ０ｈ Ｐ ａ湿 静 力 温 度 之 差 （ 犜 ０ ０ｈ Ｐ ａ ４ ０ ０ －犜 ８ ５ ０） σ σ
与地面垂直气 压 梯 度 之 差 （ ， 两个条件因子为７ 和 犌 ０ ０ｈ Ｐ ａ水 汽 压 与 饱 和 水 汽 压 之 差 （ 犲 犲 狕 ４ ０ ０ －犌 狕 ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ） ７ ０ ０－ ｓ ７ ０ ０）
２ ０ １ ３ ０ ５ ０ ７ 收到 ， ２ ０ １ ３ １ １ ２ ０ 收到再改稿 。 资助项目 ： 中国气象局气象新技术面上推广项目 （ ） ＣＭＡ Ｔ Ｇ ２ ０ １ ０Ｍ ２ １ ： ｍ ａ ｉ ｌ ｓ ｕ ｏ ｉ ｎ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ ６ ３． ｃ ｏ ｍ ｅ ＠１ ｙ ｇ ｇ
］ ］ ２ ３ ； 国 内 王 笑 芳 等［ 利用北京０ 降雹 预 报 方 法 ［ ８： ０ ０
单站探空资料预报强对流天气有无及强度的判断方 法， 为强对流天气 的 短 时 预 报 提 供 了 有 应 用 价 值 的
４ ５］ 思路和方法 ； 李耀东等 ［ 分析了多种能量和 动力参 ６］ 数对 强 对 流 天 气 预 报 的 应 用 状 况 ； 廖 晓 农 等［ 利用
１ 资料与方法
１． １ 资 料 冰雹资料取 １ ９ ７ ８—２ ０ ０ ７年四川省宜宾探空站 ２ ０ ０ｋ ｍ 范围内地 面 气 象 观 测 站 的 地 面 气 象 犾 犲１ 犎 犪 犻 犾 犲 狏 犲 狀 狋 狊 犪 犿 犾 犲 狊 狆
序号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ 探空资料时间 １ ９ ８ ３ ０ ４ １ ０ Ｔ ２ ０： ０ ０ １ ９ ８ ５ ０ ８ ０ ６ Ｔ ０ ８： ０ ０ ０ ０ １ ９ ９ ４ ０ ７ １ ８ Ｔ ０ ８： １ ９ ９ ４ ０ ７ ２ ７ Ｔ ０ ８： ０ ０ ０ ０ １ ９ ９ ８ ０ ４ ２ ８ Ｔ ０ ８： ２ ０ ０ ０ ０ ７ ２ ０ Ｔ ０ ８： ０ ０ ２ ０ ０ ２ ０ ４ ０ ４ Ｔ ０ ８： ０ ０ 降雹时间 ２ ２： ４ ７ １ ７： ５ ７ １ ６： ４ ５ １ ５： １ ２ １ ８： ４ ２ １ ７： １ ８ １ ８： ５ ０ 降雹地点 宜宾 荣县 隆昌 井研 珙县 井研 自贡 降雹地与探空站距离／ ｋ ｍ ０ ７ ２ ８ ８ １ ０ ６ ４ ８ １ ０ ６ ６ １ 降雹地海拔／ ｍ ３ ４ １ ３ ８ ２ ３ ７ ４ ４ １ ９ ３ ６ ８ ４ １ ９ ３ ５ ７ 冰雹直径／ ｍｍ ５ ２ ０ ９ ８ １ ４ ２ ０ ８