广西雹暴和暴雨落区预报的探讨

雹暴和暴雨发生前,需要有位势不稳定层结(满足((?)θse)/((?)z)<0)。这样在对流层下部可以积蓄大量不稳定能量,一旦释放,可以转化为空气上升的动能,造成强烈的上升运动。可见位势不稳定层结的存在是产生雹暴和暴雨的前期条件。因此,研究雹暴和暴雨形成的中尺度不稳定能量系统特征,是我们制作雹暴和暴雨发生区域预报的主要环节。本文试用能量分析方法,对广西的雹暴和暴雨的中尺度不稳定能量系统特征进行探讨。寻求新的预报方法。     

暴雨和雹暴个例中闪电特征对比

暴雨与雹暴过程中对应的闪电活动特征显著不同,为了对比这两类对流过程中的闪电活动特征差异,该文选取了两种比较有代表性的雷暴个例——暴雨过程和雹暴过程,利用全闪（包括云闪与地闪）定位数据,分析了两者闪电活动特征以及闪电活动与对流降水之间的关系。研究发现:暴雨过程中地闪频次和正地闪比例均低于雹暴过程;相对于暴雨过程,雹暴过程的主正电荷区放电高度更高,主正电荷区所处的温度偏低;暴雨过程中,总闪频次与对流降水量、总闪频次与对流降水强度的相关性均优于雹暴过程。总体而言,雹暴过程中闪电活动特征及其与降水的关系更为复杂,这可能与雹暴过程具有更为复杂的动力和冰相过程有关。     

南方春季大范围强雹暴前兆分析

每年春季,我国南方总有几次大范围强雹暴,给工农业生产和交通电讯带来重大损失。本文初步考察了13次强雹暴发生前的天气学特征,发现了一些可供预报参考的有趣事实。 一、强雹暴例子及其天气特点 根据长江中下游和华南沿海各省很不完全的资料,搜集到七十年代3—4月份13次有名的强雹暴(见附表)。“雷打三后晌”,雹暴一般也持续2—3天,本文只取每次过程中雹灾严重的一日。可以看出,南方春季强雹暴有以下共同特点:     

雹云回波一般特性的统计分析

雹暴是大气湿对流强烈发展的产物。它的发生、发展、成熟和消散,是大小不同回波的演变结果。在雹暴的研究中,长期以来人们一般注重那些水平尺度较大的回波,而对那些尚未发展成雹暴的中小回波却研究不多。为了全面了解雹暴的形成、发展,我们应用永登防雹试验区13年(1973—1985)的     

山东省“89.5.8”大范围雹暴的天气学条件的研究

一、前言 1989年5月8日下午到夜间,山东省自西北向东南遭受一次大范围雹暴袭击。这次雹暴过程的特点是:①影响范围大。波及九个地市的34个县、市、区,受灾乡镇达154个,影响范围之广是历史上少见的。(2)多种灾害性天气同时发生。过程中雹暴、雨暴和强风(平均风力7—9级,阵风10级)。三种灾害性天气同时发生。(3)时间短、强度大。影响时间一般为10—15分钟,地面积雹厚度一般为3—5厘     

青藏高原东北部雹暴中系统的生命过程分析

本文用甘肃省暴雨、冰雹中尺度试验期间（1979—1980年）的资料，按不同的大尺度流型，对典型例子分类。然后将其逐时地面中尺度气象场平均后作诊断分析，并配合相应时刻的雷达回波、阵雨和降雹概率，得出两种结构不同的移动性雹暴中系统生命过程模式。物理量诊断表明，散度、湿静力温度平流和垂直速度与雹暴关系较好，雹暴中系统的面积辐合具有数小时的先兆性，可作为强对流天气短时预报因子。     

云南南支槽飑线雹暴中尺度特征及环境条件

利用自动站、FY-2E卫星、地闪及1°×1°NCEP再分析气象资料对春季两次南支槽影响下云南飑线雹暴中尺度特征及环境条件进行分析。结果表明:南支槽前的高低空偏西急流不仅为强对流雹暴提供水汽条件,而且相互耦合加强上升运动为强对流雹暴提供动量条件,雹暴发生在500 h Pa和700 h Pa南支槽前的偏西急流耦合区内;高空深厚强急流带和强垂直风切变导致中高层强斜压性加大而加强上升运动促使雹暴发展,且中低层强垂直风切变影响雹暴的组织和发展,雹暴发生在中低层垂直风切变大于等于3×10~(-3)s~(-1)的区域;青藏高原500 h Pa低槽东南移引导北方冷空气南下,形成中层冷空气入侵和低层暖脊控制的上冷下暖大气强烈不稳定,为强对流雹暴发生发展提供重要的对流不稳定条件,雹暴发生在850 h Pa与500 h Pa温差T_((850-500))≥27 K的强烈不稳定区域内;上冷下暖的强烈不稳定和强烈垂直风切变导致南支槽对流积状云形成,后侧中层冷平流侵入和高空急流动量下传作用进一步发展形成逗点状对流云系和弓形飑线,而偏西急流强弱和强垂直风切变大小是导致两次飑线雹暴发展差异的直接原因。     

印度雹暴的预报

雹暴的发展总是同线飑或积雨云相联系。因此预报员们通常认为,凡有可能出现强烈雷暴的地方,就可能出现冰雹。但印度出现的强烈雷暴,却通常并不伴随有雹暴出现。印度雹暴的出现,依地理位置和季节而异。总的趋势是,雹暴出现的频率随纬度升高而增大,由西向东而增多。原因可能是印度东部对流层下层的水汽含量比西部大。从纬度讲,则基本上是出现在20°N以北;从季节讲,冬季各月约有25—40％的雷暴伴有雹暴,但雷暴出现频率最高的3月和4月,并不伴有雹暴的也最多,说明诸如大气不稳定度这样的热力学条件对出现雷暴有利,但不一定就利于雹暴的出现。雹暴的出现与许多条件有关。这些条件主要是: 1.冻结层高度雹块似乎是靠过冷却水滴同某种冰粒相碰撞和     

大气层结演变对持续性雹暴天气过程的影响

本文从大气层结的演变来探讨持续性雹暴天气过程的发生、发展和消亡。通过为期12年发生在甘肃、宁足和陕西省的六盘山区20多次较强的持续性雹暴天气过程的对比分析结果表明:层结的不稳定性、最大不稳定层次的高低及其湿度条件决定着这种特续性雹暴天气过程的兴衰。强、弱雹暴的差异性在300hPa的层结演变中反映得尤为明显。     

广东省冬季暴雨及其环流形势特征分析

利用1981—2019年冬季广东省86个人工气象观测站的降水资料、NCEP再分析资料,以及2005—2020年的MICAPS探空资料,对广东省冬季暴雨的时空分布、天气形势和探空指数特征进行了研究。结果表明:(1)广东冬季暴雨空间分布不均匀,总体上东多西少、北多南少,39年间各个站点每年平均出现冬季暴雨0.25站次;冬季暴雨过程以局地性暴雨过程为主,出现暴雨的站次数在10个以下的过程占比65.6%。(2)冬季暴雨过程在2月出现最多,12月最少,2月的暴雨对流特征较明显,1981—1990年、2011—2019年年均冬季暴雨过程2.1次,是近39年冬季暴雨出现最多的年代。(3)冬季暴雨大多出现在K指数和垂直温差ΔT适中,对流有效位能CAPE较小,SI指数和整层比湿积分IQ较大的层结条件下,以稳定性降水为主。(4)广东冬季暴雨最常见的天气形势为500hPa南支槽东移、850hPa稳定的偏南气流和冷式切变、地面有冷空气南下影响;切变冷空气型、南风冷空气型、南风变性高压脊型和南风西南低压型是最常见的4类冬季暴雨天气形势。     

单站能量和饱和能差的演变与降水

一、暴雨前单站饱和能差及能量的演变特征 我们用单站14时的地面资料对我站1970—1982年7—8月份暴雨(规定24小时降水量≥40毫米为一个暴雨日)前期的饱和能差、能量进行分析,从中找出暴雨前期二者的变化规律。通过分析发现这期间的13次暴雨过程(不包括连阴雨后期的暴雨过程)前都存在饱和能差和能量的高值时期(图1)。由图1还看出,能量的高点要比饱和能差的     

暴雨落区预报的进一步研究

暴雨落区预报目前已成为我国普遍应用的预报方法,但还存在如何抓住主要因子以便更好提高预报准确率的问题.本文用北京45次特大暴雨实例的六次探空资料及部分诊断分析资料,对比分析暴雨出现前某些因子变化情况,探讨了暴雨发生条件以及哪些因子和过程更为重要的问题,目的是供预报员做改进落区预报的参考.主要结果为: (1)暴雨的产生不但须850毫巴水汽含量高,高层也须水汽充沛.最大可降水量和各层温度露点差之和(sum from i=1 to 7(T-T_d)_i)是适应这一特点的暴雨预报的二个水汽因子,它们能同时反映高、低     

山东一次暖区暴雨的环境场特征和触发机制

利用常规观测资料、区域自动站及NCEP再分析资料,对2018年5月15—16日山东暴雨过程的环境场特征和触发机制进行分析。结果表明:(1)该暴雨过程分为暖区暴雨和锋面暴雨2个时段,高空槽、暖切变线和地面辐合线是造成暖区暴雨的主要影响系统;(2)暖区暴雨开始前大气具有产生对流的不稳定环境条件;(3)850 hPa暖切变附近的暖区暴雨有明显的能量锋区,而发生在暖切变南侧暖区的暴雨锋区不明显;(4)暖区暴雨期间,暴雨区上空的垂直风切变均达到中等以上强度,垂直环境条件有利于暖区对流天气的发生、发展;(5)地面中尺度辐合线是暖区暴雨的触发机制,辐合线的位置和移动方向与雨带的落区和移动方向一致;(6)低空急流和超低空急流的加强和向下传播也会触发不稳定能量的释放。     

一次典型川滇切变线暴雨过程的诊断分析

利用NCEP FNL 1°×1°逐6 h再分析资料、云南省124个台站逐6 h降水资料,对一次典型川滇切变线暴雨过程的环流特征和不稳定条件进行了诊断分析,研究表明:此次暴雨是在多尺度系统及地形共同影响下产生的,其中切变线停滞在云岭—哀牢山一线是关键。此次暴雨过程的降水量以云岭—哀牢山为界,呈现西南多、东北少的分布。湿位涡MPV分析表明,不稳定条件(对流性不稳定与条件性对称不稳定)的分布、变化与暴雨降水量的分布、变化对应较好。在主要降水时段,强降水区的对流层中低层为对流性不稳定,弱降水区为条件性对称不稳定。不稳定条件的形成、分布、维持均与高空急流引起的次级环流有关。     

桂北一次冰雹过程综合分析

利用柳州多普勒天气雷达、常规观测和地面自动站资料,对2008—03—20发生在广西北部的超级单体雹暴的环境条件和回波结构演变特征进行了详细分析。主要结果如下：①即使位势不稳定较低,只要0℃层和-20℃层高度适中、有较强的垂直风切变,并且具备一定的水汽条件和触发机制,就有可能发生雹暴。②VIL值和强回波区高度跃增反映冰雹碰并增长过程,降雹期两者多次跳跃使雹暴长时间维持。③对于矮顶超级单体风暴,VIL密度更能反映降大冰雹的潜势。④双倒“V”字型人流缺口和双有界弱回波区的出现意味着即将降雹,并且降雹时间较长。     

大范围雹暴的发生条件

本文综合分析了我国东部地区145次大范围降雹的发生条件。结果发现,按雹暴发生前的中、低层温度条件,该地区存在着冷性雹暴和暖性雹暴。文中着重分析了暖性雹暴。暖性雹暴一般是强雹暴,根据其发生原因又可将暖性雹暴区分为热成雹暴和冷成雹暴。文中还给出了表示雹暴发生条件共性的概念模式,并探讨了各个条件的季节变化、地区差异以及对雹暴强度和所伴随的天气的影响。本文使用的资料是雹日早晨的常规资料,所得结果可供短时预报参考。     

重力波对一次雹暴天气过程演变的影响

利用北京地区雷达、风廓线仪和稠密的自动站观测资料,对2005年5月31日午后多次出现雹暴现象的飑线天气过程进行了中小尺度诊断研究,揭示了雹暴系统的发生、发展和再生过程与地面气象要素分布之间的关系,重点分析了重力波对雹暴单体、雹暴群演变、移动的影响.结果表明:(1)在有利于强对流发生的大气环流背景下,由地形、强雹暴产生的重力波,不仅催生新的风暴单体,而且对风暴单体的移动、发展或减弱产生直接影响;(2)不同强迫源(地形、强雹暴)引发的、具有不同振幅、波长和波动周期的中尺度重力波之间通过复杂的相互作用过程对多个风暴单体的演变产生了重要影响,有利于雹暴群的形成.     

陕北地区雹暴与多单体传播特征

采用了Schmid，Houze，Schiesser与Fovell左移雹暴和右移雹暴的定义，利用2001—2002年延安、洛川711雷达回波资料，结合天气、气候资料，对陕北地区雹暴特征进行了研究，陕北雹暴大多由多单体系列组成，新老单体不断再生消亡，向最适合新单体生成的方向传播移动。左移雹暴较右移雹暴尺度小，移动速度慢，降雹时段也明显不同。雹暴是在中低层有利的次天气尺度条件下形成并在中小尺度环境影响下产生的，强雹暴是在500hPa西北气流引导下传播的。     

雹暴的飞机观测

美国南达科他工矿学院大气科学研究所桑德(Sand)在美国《应用气象学杂志》1976年6月号(第15卷第6期)上报道了用T—28型裝甲飞机配合CPR-2(10公分)雷达对三个雹暴(1972年6月21日、7月7日和7月22日)观测所取得的若干结果。这几个雹暴从高空风观测来看都具有超单体风暴的特征。飞机穿云高度在云底以上约海拔4.9—6.7公里,与最大垂直气流速度的高度(4—8公里)相当。     

闽中南罕见冬季锋前暴雨个例特征分析

利用福建省逐小时加密自动站资料、风廓线、S波段双偏振雷达与雨滴谱等新型探测资料以及NCEP逐6 h的1°×1°大气再分析资料,分析了2017年2月21—22日福建中南部一次预报失败的冬季暴雨过程。结果表明:(1)此次暴雨过程类似于锋前暖区暴雨,自2000年以来仅此一例,十分罕见,是在低空急流偏强并长时间维持的背景下产生的,并未受到南支槽和冷空气的影响。(2)闽中大到暴雨带和闽南暴雨区的对流系统相互独立,有多个对流系统影响闽中地区,仅两个对流系统影响闽南地区。降水有较明显对流特征,属暖云弱对流降水,容易导致预报员对雨强估计不足。(3)此次冬季暴雨过程的水汽主要来自南海地区,低层水汽条件与汛期暴雨相当,但整层水汽条件较汛期略差;低空急流对暖湿气流的输送使暴雨区趋于不稳定,但对流不稳定度较汛期弱。(4)高空辐散低层辐合的配置为冬季暴雨带来了有利的动力抬升条件,但暴雨区涡旋性不强,无明显正涡度柱。其中,闽中大到暴雨主要与条件性对称不稳定有关,是在湿斜压作用下倾斜上升运动中产生,而闽南暴雨区既存在对流不稳定,也存在条件性对称不稳定。