基于S波段双偏振雷达一次强雹暴过程观测分析

利用宁波S波段双偏振天气雷达资料、NCEP再分析资料、结合常规观测资料和实地冰雹调查资料,对2020年3月21日浙江省中北部一次强雹暴灾害过程(简称“03·21”过程)的天气背景和双偏振雷达回波演变特征进行分析。结果表明：(1)此次雹暴过程环流形势属于低层暖平流强迫类型,雹暴影响过程约4 h,雹暴A和B先以强的对流单体形态移动,在自西向东移动过程中分别加强为超级单体。(2)典型降雹时次具有明显的三体散射特征(TBSS),垂直剖面图上强回波(>50 dBz)伸展高度超过-20℃层,低层的弱回波,中高层悬垂回波明显。径向速度垂直剖面图上,雹暴低层辐合,其上叠加了辐散层,使得雹块得以继续形成和增长。(3)冰雹区出现了Z_DR冰雹信号,对应的反射率因子(Z_H)均大于65 dBz,差分反射率因子(Z_DR)介于-2.0～0 dB,相关系数(C_C)介于0.80～0.98;当结合Z_H、Z_DR、C_C综合判断云中有冰雹粒子,C_C...     

平凉地区一次北移雹暴的分析

本文根据1975年8月2日降雹实况和雷达强回波路径,指出在我国西北平凉地区盛夏季节里存在着从南向北移动的雹暴。这种路径雹暴在国内很少见,而在北美大陆则属常见。文中把北移雹暴与有代表性的南移弱雹暴(1977年8月27日)进行了比较。对比分析表明:两者环流背景、大气温度层结特征、云中正负温度层及其比值都有着明显的差别。     

强单体雹暴的研究

若干强单体雹暴只在地面降下小而弱的雹块,这一事实已在中国发现.作者核实了发生于中国、美国、加拿大和英国等地的23个强单体雹暴,其中也有类似事实.虽然这些雹暴具有典型的强单体风暴结构,即前悬回波、弱回波区和回波墙,但它们却没有造成严重的灾害.最后,我们给出了三类强单体雹暴,并讨论了这一新现象的成因.     

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。     

一次强烈雹暴的多普勒天气雷达资料分析

利用石家庄多普勒天气雷达资料和常规探测资料,对2008年5月17日发生在河北南部的强烈雹暴的生成环境和动力机制以及发展演变特征进行了分析。内蒙古东部冷涡后部的冷空气和低层暖湿气流在河北中南部交汇,导致这个地区上空的层结不稳定,低层的暖切变和地面的东风辐合线为触发系统。高低空急流、不稳定层结、强垂直风切变为强烈雹暴的发生提供了有利的环境条件。强烈雹暴的多普勒天气雷达观测特征表现为一个次超级单体的发展移动过程,呈现回波悬垂和弱回波区特征,强回波核区反射率因子达到73 dBz,三体散射现象明显,对应径向速度图表现为弱中气旋,旋转速度为15 m/s。次超级单体右移特征明显,沿承载层平均风方向偏右侧移动。风暴相对螺旋度(Srh)大值与强雹暴的产生密切相关,0.3～2.1 km的Srh正值出现以及2.1～6.1 km的Srh减小随后迅速增加对冰雹的预报有很好的指示意义。     

局地雹暴环境气流的演变特征

通过甘肃永登、岷县防雹试验基地1979~1987年获取的1 d 4次无线电探空资料,对照地面实况,对强冰雹、弱冰雹、雷雨、阵雨、阴天、晴天6类天气的高空风进行分析研究,发现强雹暴在降雹前期低空风向切变、中空风速切变、高空急流等与其它类型天气比较具有显著的差异,这对于预报雹暴天气和雹暴形成机制的研究具有指示意义。     

一次雹暴天气的CINRAD/CC的观测资料分析

利用阿克苏CINRAD/CC的基本产品、敏视达软件的导出产品及新疆气象局新一代天气雷达网络应用软件生成的垂直剖面资料,综合分析了2005年7月15日夜间发生在阿克苏市西南部的一次雹暴过程,发现该多单体雹暴产生于一个中尺度对流系统中,加之有利的环流背景、环境因子和回波强度场(弱回波区)、径向速度场的三维空间配置,使风暴东移南压过程中发展为多单体风暴产生冰雹.同时得出了垂直累积液态水含量、回波顶高和FY-2C定量产品的简明预报判据.     

包含三次降雹的雹暴过程地闪活动特征分析

为研究雹暴的地闪活动特征,利用地闪资料与3组双雷达探测资料反演的风场,对包含3次降雹的一次雹暴过程的地闪活动特征及其与雹暴动力、微物理条件的关系进行了分析与讨论。主要结果为:(1)整个雹暴过程中发生了3次持续降雹事件,并伴随着3次地闪活动出现峰值,在降雹前地闪频次均有跃增现象。降雹开始后,地闪频次均迅速减少。(2)整个雹暴过程中对应地闪接地位置的0℃层、-20℃层高度的垂直速度范围分别集中在-2—2 m/s和-10-10 m/s。但3次降雹时段的地闪接地位置分别对应-20℃层高度的强下沉气流区附近、强上升与下沉气流区的交界区和弱的下沉气流区。(3)选取的雹暴内最大反射率(Zmax)、-20℃层高度最大反射率(Z_(max)_-20℃)、-20℃层高度大于40 dBz格点数(Sum_((Z_(-20℃)40dBz))3个雷达回波参量与地闪频次变化趋势一致,其相关系数分别为0.64、0.64、0.76。选取的对应地闪接地位置-20℃层高度的最大垂直速度绝对值(|W|_(max-20℃))和-20℃层高度以上垂直速度绝对值大于5m/s的体积(|V_(5m/s↑-20℃))两个垂直速度参量与地闪频次成正比,且阶段最大值与地闪频次阶段最大值对应,相关系数分别为0.72、0.65。综合考虑动力和微物理影响的可降冰质量通量(F)与地闪频次的相关最显著,相关系数达0.85。整个雹暴过程发展最旺盛的第2次降雹阶段的地闪频次较低,推测强动力过程作用下的电荷结构特征不利于地闪发生。但动力过程在整个雹暴过程中具有正向支配作用,上升气流变化超前于冰晶质量和闪电频次变化,影响着雷达回波变化。     

黔西山区小槽触发类雹暴的诊断方法研究

利用探空资料、美国国家环境预报中心0.5°×0.5°逐6小时再分析资料、X波段双偏振雷达观测资料对小槽触发的雹暴过程进行诊断分析。针对其发生发展特征,提炼出具有代表性的预报指标阈值构建针对小槽触发的雹暴诊断方法。利用此方法对雹暴多发地黔西山区,小槽触发下3次雹暴过程进行诊断分析,验证诊断方法对各类小槽触发的雹暴过程的预报效果。结果表明:根据多个个例降雹前的环境条件特征,选取湿热力垂直螺旋度大于0.8×10^-3 Pa·m³·K·kg^-1·s^-2和水汽垂直螺旋度大于0.8×10^-5 kg^-1·m³·Pa·s^-2作为指标阈值,在雹暴发展初期可诊断出个例的降雹潜势;针对强风切变、单体合并过程将促进强雹暴发展的特性,利用热力切变平流参数绝对值大于3×10^-8 K·Pa^-1·s^-1的大值中心区域与降雹地的对应关系和45 dBz回波顶高与0℃高度关系阈值,可诊断...     

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     

一次致灾超级单体雹暴过程数值模拟和发展机制分析

利用高分辨率中尺度数值模式WRF,模拟了2019年3月21日发生在浙江省的一次大范围致灾超级单体雹暴过程,结合多普勒雷达探测产品,分析了风暴的雷达回波结构、流场结构、各类水成物等特征及其演变,并探究冰雹形成的物理机制。结果表明:此次雹暴过程是在高空急流轴右侧和低层切变线相重叠的区域发生和发展的,强垂直风切变有利于雹暴的维持和发展。实况超级单体雹暴在雷达回波上呈现出钩状回波、持久深厚的中气旋、典型的高悬强回波、有界弱回波区和三体散射现象。模拟试验成功地模拟出了雹暴云团的水平演变和垂直结构特征。合适的0℃和-20℃高度以及-20~0℃层厚度有利于雹粒的增长。雹粒子主要由云水、过冷雨水和雪粒子转化形成,再通过碰并过冷云水、冰晶、雪粒子而不断增长。     

雹暴逆温层特性分析

本文将1971年—1978年6～8月永登防雹试验基地09时施放的660次无线电探空资料、测雨雷达及地面实况资料进行了分析。分析表明各类天气系统的到来,在逆温层分布特征上各有不同。高层逆温的厚度、强度以及其所在的高度、对应的温度具有指示雹云强弱的意义;对流层顶下降,逆温层愈接近或突破对流层顶,则冰雹愈强。文中还阐述了雹暴逆温层的分布特征,并对它所起的作用进行了探讨。这些都有助于正确预报冰雹天气,为进一步揭示雹暴的环境场提供了依据。     

一次雹暴过程的闪电活动特征及其与雹暴结构的关系

利用闪电定位和双多普勒雷达资料,对华南一次产生冰雹和大风的雹暴过程的闪电活动及其与雹暴动力和微物理条件的对应关系进行分析和讨论。结果表明,此次过程中地闪活动在降雹阶段和降雹后阶段表现出明显差异:降雹阶段地闪频次增减交替,较为活跃;降雹后阶段地闪活动减弱后很快再次增强,地闪频次峰值（503个/6 min）远超过降雹阶段的峰值（268个/6 min）。在分析时段中,负地闪占主导地位,正地闪比例在降雹阶段呈上升趋势。地闪活动的强弱与60 dBZ强反射率的高度变化、70 dBZ回波的出现和消失有较好的相位对应关系。对应降雹阶段,雹暴内具有更强的上升气流和更高含量的冰相粒子。降雹阶段,强上升气流区以及降雹区内地闪活动较少,降雹结束后,原降雹区域的地闪活动明显增加。研究还发现,地闪更多地出现在弱上升、弱下沉气流以及二者交界区域附近。      

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.     

陕北地区左移强雹暴

本文采用了schmid，house，schiesser与fovell左移雹暴和右移雹暴的定义，对河套区左移强雹暴的天气形势和物理量场进行分析，得出左移雹暴和右移雹暴产生的有利天气尺度及中尺度主要特征。论述了左移和右移雹暴传播活动和雷达回波特征。     

一次多单体雹暴雷达回波和雹块微结构分析

1977年6月25日17~(07)至19~(50)在我国甘肃平凉消雹基地,首次完整地观测到一次多单体雹暴。为了弄清我国雹暴的结构及其形成的物理过程,更有效地进行人工防雹作业,我们对这次雹暴进     

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。     

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     

岷县雹云雷达回波的某些特征分析

根据岷县二郎山防雹试验基地 Ｘ Ｄ Ｒ－ Ｘ 波段数字化雷达观测资料,结合实况资料对雹暴过程的回波进行分析,得出岷县冰雹云雷达回波形态的一些特征,如 Ｐ Ｐ Ｉ的“ Ｖ”形缺口、指状回波; Ｒ Ｈ Ｉ的悬挂回波、弱回波穹窿、花椰菜状回波、倒扫帚形回波以及雹暴的回波演变特征。这对识别雹云,提高雷达指挥高炮作业水平,具有实用意义。     

高层东风波引起的一次超级单体雹暴天气数值研究

利用WRF中尺度模式对2018年7月26日发生在浙中北的一次超级单体雹暴过程进行数值研究,结合自动站资料,天气雷达资料、NCEP再分析资料等分析冰雹天气发生的环流背景,冰雹云的雷达回波和流场结构特征,并探究冰雹形成的物理机制。结果表明:此次强对流天气是在高层东风波环流背景下,由地面辐合线触发的超级单体雹暴过程。雹暴发生在强的对流有效位能、上干下湿的层结和弱垂直风切变的环境场中。模拟试验成功地模拟出了雹暴云团的发展演变过程。0℃层位于5 km的高度,-20℃层位于8. 5 km的高度,且超过40 dBZ的强回波向上扩展至-20℃层以上,有利于冰雹的生长。雹云发展旺盛时呈现典型的低层辐合、高层辐散特征。雹云右侧出现悬垂回波和有界弱回波区。雹云中存在大量的过冷云水,冰雹粒子的核心生长区位于0℃层和-20℃层之间,主要由霰粒子转化而成,并通过不断碰并过冷云水和过冷雨水增长。