青海省东部农业区冰雹天气特征分析及预警指标研究

采用青海省东部农业区14个地面气象站冰雹观测资料，对2003-2017年青海东部农业区冰雹天气进行特征分析，利用天气雷达、高空、雷电观测资料对2003-2017年青海东部农业区20例典型冰雹天气个例进行分析研究。得出：(1)冰雹和雹灾集中出现在每年5-9月，冰雹天气7月最多，冰雹成灾8月最多。(2)0 ℃层高度变化对冰雹融化作用不明显；高空垂直风切变比对流有效位能更有指示意义。(3)冰雹雷达回波顶高普遍大于10 km，冰雹直径与回波顶高的线性相关强于冰雹直径与强回波中心高度的线性相关；垂直累积液态水含量普遍大于20 kg?m-2且垂直累积液态水含量增量大于10 kg?m-2时易发生雹灾；风暴顶部辐散正负速度差值对雹灾预警有指示意义，但与冰雹直径无明显相关性。(4)不同冰雹云产生的闪电频次差别很大，同一雹云相同时间内正闪次数越多，则降雹直径越大。利用以上结论统计得出冰雹预警指标、权重和预警区间，通过对预警指标进行历史回代和预报检验，历史回代拟合率达86.9％，预警准确率为80％。     

青海省东部农区冰雹天气分析及预警研究

采用青海省东部农业区14个地面气象站冰雹观测资料,对2003—2017年青海东部农区冰雹天气进行特征分析,利用天气雷达、高空、雷电观测资料对2003—2017年青海东部农区20例典型冰雹天气个例进行分析。得出:(1)冰雹和雹灾集中出现在每年5—9月,7月冰雹天气最多,8月冰雹成灾最多。(2)0℃层高度变化对冰雹融化作用不明显;高空垂直风切变比对流有效位能更有指示意义。(3)冰雹雷达回波顶高普遍10 km,冰雹直径与回波顶高的线性相关强于冰雹直径与强回波中心高度的线性相关;垂直累积液态水含量普遍20 kg·m~(-2)且垂直累积液态水含量增量10 kg·m~(-2)时易发生雹灾;风暴顶部辐散正负速度差值对雹灾预警有指示意义,但与冰雹直径无明显相关性。(4)不同冰雹云产生的闪电频次差别很大,同一雹云相同时间内正闪次数越多,则降雹直径越大。利用以上结论统计得出冰雹预警指标、权重和预警区间,通过对预警指标进行历史回代和预报检验,历史回代拟合率达86.9%,预警准确率为80%。     

青海强对流天气时空特征及其对气候变暖的响应

利用青海省38个测站1960～2006年4～10月冰雹、雷暴日数资料,其中24站有连续的温度资料,采用线性回归分析、经验正交函数（EOF）等方法,分析了青海冰雹、雷暴的时空特征及对气候变暖的响应。结果发现：47 a来38站平均雷暴、冰雹日数的年内分布都为单峰型分布,雷暴和冰雹日数都在7月达到峰值;年平均冰雹、雷暴日数均...     

青海省近四十年冰雹灾害的研究

根据青海省近40a(1962～2002年)冰雹灾情统计资料，研究了青海省雹灾发生频次、受灾面积及成灾率的时空分布特征。结果表明：雹灾发生频数自上世纪60年代逐渐上升，80年代出现高峰值，90年代后有逐渐减少的趋势。青海省冰雹灾害发生的时间为5～10月，其中6、7、8月，占总雹灾频次的89．83％；冰雹灾害属夏季多雹区类型，呈单峰型变化，东北部共发生雹灾620次，占总雹灾频次的86．35％，成为全省雹灾高峰区，但是雹灾高峰区与冰雹发生高值区并不一致。雹灾面积也呈逐年上升的趋势，与全省雹灾发生频次的变化趋势基本一致；丽序列间存在较好的相关，即年雹灾受灾面积与年冰雹频次之间关联度较为密切。雹灾面积呈逐年上升趋势；受灾程度随冰雹直径的增加而增加，成灾率也随之增大；冰雹直径超过40mm后，对作物的灾害是毁灭性的。     

青海省东部农业区强对流个例预报预警指标

利用Micaps利用TBB、雷达回波等非常规资料对2004-2010年4-9月东部农业区短时暴雨、冰雹、雷暴三类强对流典型个例进行中分析,掌握不同过程中尺度对流系统发生、发展和消亡的演变特征并试图寻找在强对流天气的短时临近预报、灾害性天气预警中的天气学指标。分析结果表明:(1)东部农业区冰雹强对流雷达特征较明显:强回波65dbz,有中气旋、15km回波顶高,短时暴雨强对流TBB特征明显,TBB亮温中心强度-60。(2)TBB对短时暴雨和冰雹强对流有较好的指示意义,并且TBB亮温强度对强对流的发生有2小时左右的提前预警量,可以很好地指示强对流的发生。     

青海省冰雹灾害分布特征

根据青海省近40年冰雹灾情统计资料,研究了青海省雹灾发生频数及受灾面积、成灾率的时空分布特征。结果表明:雹灾发生频数自20世纪60年代逐渐上升,80年代出现高峰值,90年代后有逐渐减少的趋势。青海省冰雹灾害发生的时间为5~10月,6~8月最多,属夏季多雹区类型;东北部区占总雹灾频数的86.35%,成为全省雹灾高峰区;但是雹灾高峰区与冰雹发生高值区并不一致。雹灾面积也呈逐年上升的趋势,与全省雹灾发生频数的变化趋势基本一致;各区平均受灾面积与成灾率有月际变化,东北部区平均受灾面积7月达到最大值,成灾率9月达到最大值;青南区受灾面积最大值出现时间与东北部一致,成灾率最大值出现在7月。形成雹灾的冰雹直径出现频数最多在20~30 mm之间,受灾面积随冰雹直径的增大而增加,成灾率也随之增大;冰雹直径超过40 mm后,对作物的危害是毁灭性的。     

西藏冰雹的气候特征

利用1981 ～ 2008年的逐日冰雹资料和2007～2008年的天气图资料,通过线性倾向估计、功率谱和聚类分析等方法,分析了西藏冰雹的气候特征及天气背景,结果表明:西藏地区年均冰雹日数呈下降趋势,并呈现出2～3年的准周期变化.多雹区沿高原地形和山脉呈带状分布,北部较多,西部和东部相对较少.全区年均冰雹日数为20.8天,最大中心位于那曲;西藏地区冰雹具有明显的季、月、日变化,冰雹在3 ～ 10月均有发生,主要出现在6～9月,为典型的夏雹型,夜间和早晨很少降雹,主要发生在12 ～20时之间.西藏地区冰雹与海拔高度和雷暴有很好的正相关,冰雹的发生与低涡、切变线、西风槽和西太平洋副高等天气系统有着密切的联系.     

内蒙古强对流天气时空演变特征分析

利用1985—2013年内蒙古自治区119站逐日雷暴、冰雹、大风观测资料,运用数理统计和相关分析等方法,对内蒙古地区雷暴、冰雹、雷暴大风的时空分布特征和变化规律进行了分析。结果表明:内蒙古这三种强对流天气的分布形态在西部地区为沿阴山山脉的准东西走向,东部地区为沿大兴安岭山脉的准南北走向,发生强对流天气现象的大值区主要集中在鄂尔多斯市、包头市、呼和浩特市、乌兰察布市、锡林郭勒盟、赤峰市;多雷暴中心年平均雷暴日累计达30 d以上,多冰雹中心年平均冰雹日累计到达1.4 d以上,多雷暴大风中心年平均雷暴大风日达3.5 d以上;雷暴、冰雹和雷暴大风天气在夏季出现次数最多;内蒙古雷暴、冰雹、雷暴大风总站次随时间的变化整体均呈现减少的趋势,其活动月份均呈现单峰的分布形势,内蒙古雷暴、冰雹和雷暴大风的活动期主要集中在5—9月,发生雷暴最多的是7月,单站雷暴日约为8 d,发生冰雹最多的是6月,单站冰雹日约为0.3 d,雷暴大风最多的是6月,单站雷暴大风日约为0.89 d。     

中国雷暴气候分布特征及变化趋势

利用1951-2005年雷暴和冰雹观测资料,统计出中国743个站点的雷暴以及冰雹发生日数.统计结果表明,中国雷暴和冰雹等强对流天气发生的概率分布具有明显的地理和日变化差异,日间与夜间强对流天气分布变化很大.中国雷暴发生频繁的区域共有5个,分别是青藏高原东部、云南中南部、四川境内、华南两广地区及新疆西部,各区域雷暴日数存在不同的年际变化特征.全国雷暴日数除青藏高原地区略有上升外,总体呈下降趋势.冰雹发生频繁的区域主要在青藏高原祁连山地区,天山地区和华北北部为冰雹活动的次频繁中心.冰雹日的年际变化也因区域不同而有所区别.由中国雷暴日数的REOF分析可以看出,华南、长江流域等地区都存在独立的异常时空分布,与特定的大尺度环流密切相关.     

基于气候变化背景下的人工防雹效果统计检验：以青海省东部农业区为例

采用青海省东部农业区1961--2010年6-9月雷暴日数、降雹日数及雹灾面积资料,利用气候变化趋势分析、历史回归分析及显著性检验等方法,分析了近50a雷暴日数、降雹日数的变化趋势,以雷暴日数变化趋势的最优显著性拟合值为自变量预测了降雹日数的自然变化趋势,并由降雹日数趋势值与自然趋势期望值的差异显著性检验定性说明了气候变化背景下人工防雹效果,通过雷暴日数和雹灾面积的历史回归分析及显著性检验定量估计了人工防雹效果。结果表明：在自然背景也发生同样趋势性变化的情况下,降雹日数在1961--1990年没有显著的减少趋势,未能检验出显著的人工防雹效果;1991--2010年减少趋势显著,通过了0．001信度的显著性检验,人工防雹效果显著。1991-2010年青海省东部农业区平均人工防雹减灾率为52．6％,可信度为95％,但具体年份之间差异较大。     

西北地区冰雹分布特征

冰雹具有明显的区域特征,利用西北地区(陕、甘、宁、青、新)192个气象站点41年的冰雹和雷暴资料(部分站点资料不足41年)分析了冰雹的分布特征及与雷暴、海拔的关系,探讨了西北地区5省冰雹多发的原因,综合各省的冰雹分析,给出了冰雹主要的产生源地和移动路径。西北地区冰雹分布呈3个频发中心,冰雹的发生与雷暴、海拔密切正相关,相关系数分别为0．78和0．84,冰雹移动路径多为西北一东南和西一东走向,近10年来冰雹已经大为减少。综合考虑地形和其他天气因素,给出了西北地区产生冰雹的5个主要源地。     

中国中小尺度强对流天气气候学特征

中小尺度强对流天气具有极强的破坏力,了解其气候学特征对于预测、预报和影响评价都具有实际意义。利用1961~2015年的2332个高密度逐月国家级气象站观测资料,分析了中国大陆3种常见中小尺度强对流天气（雷暴、闪电、冰雹）在年、季、月尺度上发生日数的时间变化规律和空间分布特征。结果表明:全国年平均雷暴、闪电和冰雹发生频率分别为39.23 d/a、20.56 d/a和1.07 d/a;雷暴和闪电主要发生在夏季3个月,雷暴日数7月最多,闪电日数8月最多;冰雹主要发生每年5~9月,6月发生频率最高;雷暴和闪电的高发区分布基本一致,主要集中在华南和西南,青藏高原也是雷暴的高发区域之一;冰雹的高发区主要集中在青藏高原、内蒙古高原东部以及中西部山地,而东南沿海地区发生频率则较低。进一步分析发现,我国雷暴和冰雹出现频率随海拔高度增加而明显增加,冰雹和海拔高度有更好的对应关系,二者增加速率分别为2.87 d/500 m和1.80 d/500 m,表明地势高度对这两种强对流天气形成和发展具有重要影响。     

河池市冰雹气候特征及风险区划

利用1981～2010河池市气象观测站记录的冰雹资料及纪要栏记录雹灾资料,分析河池市冰雹气候特征,在对雹灾孕灾环境敏感性、致灾因子危险性、承灾体易损性等多因子综合分析基础上,构建冰雹灾害风险评价的指标体系和模型,对灾害风险程度进行评价和等级划分.最后,基于GIS平台进行叠加分析,绘制冰雹灾害风险区划图.     

延安市冰雹时空分布及灾害特征

利用延安市2011—2020年13个国家气象站的冰雹观测资料和各县区防雹作业点收集的冰雹资料,对延安市冰雹时空分布及灾害特征进行了分析。结果表明：延安市2011—2020年每年均有冰雹出现,年均冰雹日23.2 d;冰雹主要出现在6—8月,占总冰雹日数的75%,7月最多;15—18时为一日中出现冰雹的高峰时段;冰雹直径主要在10 mm以下,最大冰雹直径为60 mm;冰雹落区离散性强,单个冰雹日主要以影响1～2个县区为主,占总冰雹日数的63%。1日内影响范围涉及11个县区的仅有1次;冰雹日以出现1 d为主,2016年连续11 d出现冰雹天气过程,期间有10 d造成雹灾,属历史罕见。宝塔区、黄龙县、洛川县、富县、延长县、宜川县为冰雹多发地带,也是雹灾多发区。全市冰雹成灾率为50.0%;4—10月均有冰雹灾害发生,9月成灾率最高;10 a间因冰雹灾害造成的直接经济损失累计达30余亿元。     

青海地区雷暴、冰雹空间分布及时间变化特征的精细化分析

基于青海地区1981—2011年的地面天气现象月报表记录,整理出雷暴、冰雹天气的逐小时数据集和持续时间数据集,并利用该数据集对青海地区雷暴、冰雹的时空分布及变化特征进行分析。结果表明:青海地区雷暴、冰雹的发生频率受地形影响显著,呈现出"南多北少"的分布特征,雷暴过程的平均持续时间一般不超过40 min,冰雹过程的持续时间一般不超过10 min;雷暴、冰雹具有显著的年变化与日变化特征,一年之中主要集中出现在5—9月,一日之中主要出现在午后,但雷暴、冰雹峰值的出现时间表现为一致的由北向南逐渐推迟,平均而言北部比南部提前3 h左右;不同持续时间的雷暴、冰雹出现概率不同,随着持续时间的增长,雷暴过程数呈现出指数递减的变化特征,而冰雹过程的发生次数呈现出先增加后减少的特征;近31年来青海地区的雷暴、冰雹均呈明显的下降趋势,雷暴频数的下降速率为15.0次·(10 a)~(-1),冰雹频数的下降速率为2.3次·(10 a)~(-1),雷暴、冰雹多发地区/多发时段的下降趋势明显大于少发地区/少发时段;虽然雷暴天气过程在减少,但天气过程的平均持续时间却在缓慢增加,持续时间增加的站点主要位于人口较密集的青海中部和东北部,意味着每次雷暴过程带来的潜在危害在增大,冰雹天气过程与雷暴不同,冰雹天气过程数及其持续时间均呈现出减少的趋势。     

陕西省强对流天气气候特征分析与对流指标探讨

选取2007—2014年陕西省98个气象站降水和冰雹观测资料、1970—2013年数据完整的90个气象站的雷暴观测资料,采用统计方法分析陕西雷暴、冰雹、短时强降水的气候特征。结果表明:陕西强对流天气多发生于10—20时,其他时间发生的概率比较低。冰雹多发生在5—8月;短时强降水大多出现在6—9月,雷暴主要出现在6—8月。2007—2014年,陕西降雹天气年际变化不明显,短时强降水的年际变化较大。1970—2013年雷暴日整体呈减少的趋势,2007—2013年明显偏少。冰雹天气的高值中心集中在陕西北部,短时强降水呈北少南多的特点,雷暴为中部少、南北多。利用2007—2014年探空资料和MICAPS资料统计陕西省冰雹和短时强降水天气的物理量指标,为短时临近天气预报提供依据。     

利津县冰雹天气的分析

利用对利津县1984-2005年冰雹天气资料,分析了冰雹天气的时空分布特征以及产生冰雹的天气系统和雹云主要路径,提出防御雹灾的对策和补救措施.     

近年天津地区冰雹和雷暴天气特征研究

基于天津地区13个观测站的1990～2009年冰雹资料和2000～2009年雷暴资料,分析了近年来天津地区降雹、雷暴的时空分布特点,并总结出当前雷暴云移动路径,以及引发此类天气的主要影响系统.主要结论为:(1)近20年天津地区年平均雹日是12.6 d,北部蓟县为冰雹天气多发区,冰雹天气常出现在春夏秋季节,集中出现在每年3～9月;(2)全市13个测站在13:00(北京时间,下同)到20:00之间雷暴的发生概率较大,且西北路径,西南路径的雷暴云出现频率较高,占到了65.2％;(3)引发天津地区冰雹及雷暴天气的主要影响系统为高空冷涡和高空槽,所占比例为49.54％和43.12％.     

东北冷涡背景下强对流天气的基本特征分析

利用呼伦贝尔市CIMISS系统实况资料,统计分析了2010—2021年5—9月东北冷涡背景下的强对流天气时空分布及物理量参数特征。结果表明：(1)5月雷暴大风次数最多,6月冰雹次数最多,6—8月是短时强降水集中发生期,尤以8月次数最多。(2)强对流天气主要出现在12:00—20:00,其中短时强降水每个时次均有发生,但雷暴大风与冰雹天气在21:00—次日08:00基本没有发生过。(3)大兴安岭西部雷暴大风站次较多;大兴安岭东北部、岭上及岭西北的冰雹站次较多;短时强降水与强对流天气空间分布特征较为一致,均是大兴安岭岭上南段与岭东的站次较多。(4)雷暴大风天气的风速多以17.2～20.7 m·s^-1为主;短时强降水量级为20.0～29.9 mm的站次占总站次的74.3%;持续时间小于5 min冰雹居多,直径小于5 mm冰雹的站次占总站次的49.1%。(5)短时强降水850 hPa的比湿、水汽通量、水汽通量散度的物理量参数均值均大于冰雹、雷暴大风;短时强降水K指数均值大于冰雹、雷暴大风,T₈₅₀-T₅₀₀均值大于26℃,短时强...     

陕西盛夏一次强雷暴天气成因分析

利用常规观测资料、地面加密观测资料和NCEP 1°×1°逐6 h再分析资料,对2017年7月27—28日发生在西北地区东部的一次以短时暴雨为主、局地伴有强风和冰雹的强雷暴天气特征及成因进行分析。结果表明:此次过程发生在副热带高压控制区内部;过程期间500 hPa无低值系统影响,中层无干冷空气入侵,低层东路冷空气持续侵入是此次强雷暴天气发生的主要触发条件;高低空急流耦合产生的次级环流提供了持续强劲的上升运动,低层充沛的水汽、较强的动力以及不稳定的大气层结等条件对强降水的发展起到促进作用;过程开始阶段,陕北短时暴雨落区与水汽通量大值区完全对应,而在过程后期关中及陕南东部的暴雨出现在水汽通量大值区西北侧约30～40 km风速辐合的区域;雷达图上强反射率因子区与短时暴雨以及冰雹发生位置相对应,阵风锋的出现以及径向速度上强风速核和气旋式辐合也促使短时强降水和大风天气加强。