张家界多个例降雹过程对比分析

利用NCEP再分析资料、常规资料及ECMWF数值预报产品等资料,从降雹特征、大气环流形势特征、物理量条件、风暴源地、雷达回波特征等方面入手,对2005年张家界5次降雹过程进行深入对比分析.结果表明:冰雹区具有点、线、面三种分布特征,不同冰雹灾害过程造成的直接经济损失程度与受灾面积及受灾人口在数量上存在显著的正相关关系;5次降雹过程分别发生在高空槽型和东北低涡型两种典型冰雹环流背景形势下,其中高空槽型影响范围更大,破坏更强;较好的水汽条件、对流不稳定条件和较强的垂直风切变促使冰雹等强对流天气过程发生发展;5次风暴均初生于地形高度高梯度区上空,聚集在大山周围及山地偏南区的迎风坡,说明热力及地形对风暴的生成及能否发展成为冰雹云有着极为重要的作用;降雹过程均具有典型的冰雹云雷达回波特点和形态,在风暴体VIL密度超过4g·m-3的4次降雹过程中均产生直径约2cm的大冰雹,说明VIL密度对大冰雹具有强的指示作用.     

初夏冰雹天气的综合分析与预报

分析了宜宾地区产生冰雹天气的大气环流形势及其不同环流型下的能量场结构和特点，天气尺度影响系统的物理机制和相互作用。我区降雹主要产生在西风大槽和阶梯槽型下，由其性质可分为冷锋雹暴和暖气团雹暴两类，冰雹天气的产生需要气团内部具备强不稳定层结，动力扰动触发不稳定能量释放产生强烈的上升运动和有利的环境温湿条件．采用潜在性不稳定度和物理量诊断值定量反映降雹前的气团内部不稳定能量结构和影响系统的强度，能较好地客观反映降雹天气的特点，具有较高的预报准确率。     

天津局地暴雨特征及落区预报分析

利用常规观测资料分析2009-2011年天津地区33次局地暴雨天气过程的影响系统。对局地暴雨天气发生前的大气环境物理参数进行统计,对比不同影响系统下预报着眼点的差异。结果表明：天津局地暴雨主要发生在蒙古冷涡、东北冷涡、高空槽前以及高空槽后四种天气系统的影响下。蒙古冷涡系统下应以整层良好的水汽和涡旋系统东南象限深厚的辐合上升运动为着眼点;而东北冷涡系统下则需关注低层水汽条件充沛和中层强烈的辐合抬升;高空槽系统下在动力、水汽以及能量条件配合较为均衡;而槽后型系统影响下若发生局地暴雨,各种强对流参数特征则最为显著。在此基础上,通过典型局地暴雨过程对强降水落区进行诊断表明,天津构造加密探空由于充分考虑了近地面的温湿风特征,计算所得的可降水量、对流有效位能以及地面至3km高度的垂直风切变对局地暴雨落区具有良好的指示性。同时,个例研究也表明TJ-WRF对局地暴雨天气过程有较好的预报能力,综合应用模式物理量结果能较好地预报局地暴雨落区。     

从"02.6.29"天气过程谈西北气流型冰雹的预报

本文分析了2002年6月29日夜间临汾市北部降雹过程的环流分型，形势背景，不稳定度，动力，热力，水汽条件，云图和雷达回波特征以及T213指导预报产品的相关物理量的预报情况，总结了西北气流型降雹相对其它分型的特点和预报技术要点。     

一次致雹强风暴的多普勒雷达特征分析

利用NCEP再分析资料和北京、天津的多普勒天气雷达产品对2007年7月9日华北中部地区一次伴有短时暴雨、局地冰雹和短时大风等强对流天气过程进行分析研究。分析表明,此次天气过程发生前高空转为前倾槽,并具有较强的不稳定层结;近地层的风切变线是雷暴生成的条件。物理量诊断分析表明：降水前水汽辐合区已从近地层扩展到850 hPa,但比较浅薄;低层辐合、高层辐散的配置加强了垂直上升运动;强对流天气发生区域处于垂直上升运动最强的区域内。多普勒天气雷达产品分析表明：致雹风暴具有中气旋特征和类似强降水超级单体的性质;路径预报的准确率与雷暴的总数目和移动异向性有关,雷暴的实际移向角度与雷达的路径预报相比存在明显偏差,总体偏差在29～67°之间,但路径预报产品仍对天气预报具有一定指示性;风廓线产品中3-7 km高度内垂直风切变矢量随高度呈顺时针旋转,在这种有利的条件下风暴有可能发展成强降水超级单体。     

2004年异常梅雨中浙中一次局地暴雨过程分析与诊断

利用MICAPS系统的实况资料和T213、欧洲中心等数值预报产品,结合雷达回波图,对2004年7月6日浙中地区出现的局地暴雨过程进行环境场和物理量场分析,发现:高低空气流耦合是触发这次暴雨的机制,暴雨就落在低空急流入口区的左侧、高空急流出口区的右侧;热力、动力、水汽条件在降水前都有较好的配合;欧洲中心数值预报产品的形势预报能力较强;T213预报产品中的垂直速度、涡度、散度等物理量的趋势转折预报与这次暴雨有着较好的对应关系.     

江西省北部一次冰雹过程可预报性分析

利用EC数值预报产品对2018年江西省北部一次降雹过程的高空形势及相关物理量预报场进行分析,结果表明：高空槽、低层切变线、地面倒槽辐合线,“上干冷下暖湿”的层结分布及冷锋前部近乎稳定层结存储的中等到强的不稳定能量,中等到强的垂直风切变,持续偏强的上升运动等,是此次冰雹天气发生的主要原因。EC数值预报模式对于天气尺度系统、中小尺度辐合线、对流有效位能及上升运动等有一定的预报能力,特别是对0 ℃和-20 ℃高度和整层的垂直环境层结预报效果很好,具有明显的“上干冷下暖湿”特征;但对于地面温度湿度预报出现系统性偏低,对低层西南急流预报较实况偏小,有其一定的局限性。     

高空西北气流下的降雹天气及预报

本文对我区高空西北气流下降雹的环流形势、降雹条件进行了分析。在分析降雹前环流形势、物理量场、数值预报产品以及单站要素和探空资料的基础上选取最有效的预报因子,实现了客观预报,提高了预报的准确程度。     

一次暴雪空报的诊断分析和预报探讨

本文利用实况资料和数值预报产品中的多个物理量要素对2008年12月4日暴雪过程进行诊断分析,寻找暴雪空报的主要原因,研究吉林省的暴雪预报方法,以期对今后的暴雪预报有所帮助。结果表明：大部分物理量要素场不支持暴雪的产生,没有源源不断的水汽输送、水汽辐合、湿度锋区和良好的动力配置,本次天气过程的影响系统不符合吉林省暴雪概念模型。     

一次春季冰雹过程的成因分析

从不稳定条件、水汽条件、抬升触发条件出发,利用高时空分辨率的LAPS局地再分析系统资料和地面加密自动站信息,对2009年4月15日湖北省西部大范围降雹过程进行了分析。结果显示:当高层有干冷空气,低层暖湿气流发展,垂直温度递减率明显增大,配合对流层低层切变带来的动力抬升作用,易形成降雹;冰雹天气主要不稳定能量来源于地面到对流层低层,地面干线(露点不连续线)及锋面是不稳定能量释放的主要触发条件;冰雹落区主要位于对流层低层及地面高能区重合区域,且易发生在靠近露点及温度的不连续线一侧;垂直风切变越大,越有利于产生尺寸较大的冰雹。     

兰州市冰雹预报方法研究及系统介绍

采用近10a5～9月天气资料为样本,结合兰州地形、地貌、地理位置以及兰州冰雹时空分布、天气气候等特点,应用高空、地面、数值预报产品,以区域内任一点的冰雹为预报对象,以24h不漏报为原则,以自动和人机交互结合的方式进行消空条件、入型条件、启动系统、冰雹有无的判别,制作了兰州冰雹天气的短期(短时)预报工具,主要侧重于为人工消雹作业提供预警、预报信息。2004年5月业务试运行中,成功预报2次局地小冰雹,准确率达67％。     

基于风暴数值模拟的冰雹临近预报方法研究

该文利用基于格点冰雹识别的研究成果,结合ARPS风暴数值模式的输出结果,提出基于风暴数值模式的冰雹临近预报方法,即用风暴数值预报的水物质场反演的反射率因子场作为冰雹的预报因子,并通过建立基于格点的强冰雹识别算法作为冰雹预报模型,从而对冰雹的落区及大小做出预报。与一般的冰雹预报模型相比,新的方法有以下特点：选取的冰雹预报因子物理意义更加明确,更加全面;建立的冰雹预报模型比较稳定;建立冰雹预报模型的过程相对简单。新的方法在一次强冰雹过程中得到了成功应用,在3h的临近预报中基本准确预报了强冰雹的落区位置。     

基于T213物理量产品的闽北冰雹客观预报方法

利用2003—2005年闽北冰雹出现站数与实况物理量求相关,得到与闽北不同季节(春季3—4月、汛期5—6月)降雹相关密切的物理量因子。利用T213数值预报物理量产品与福建省多年预报经验总结的实况物理量产品相结合,运用指标叠加法来建立闽北不同季节(春季3—4月、汛期5—6月)冰雹客观预报系统,该系统在2008—2010年近3年的应用中,取得了很好的效果:3年中未出现冰雹漏报,且该模式运用独具特色的消空条件后,空报率也较低。     

一次冰雹风暴的CINRAD/SA产品分析

分析了2002年9月27日发生在山东东阿附近一次冰雹风暴发生、发展各阶段新一代天气雷达CINRAD/SA反射率、平均径向速度等产品的演变过程。在风暴中, 观测到了低层前侧入流缺口、有界弱回波区 (BWER)、中气旋 (M) 等超级单体风暴的特征。中气旋在风暴中维持了约90 min, 通过连续时次各仰角高度风暴相对速度产品的分析, 揭示了中气旋发生、发展和消亡的过程。分析表明风暴跟踪信息 (STI)、冰雹指数 (HI)、垂直积分液态含水量 (VIL)、中气旋 (M) 等产品对冰雹有较好的识别和预报能力。     

乌蒙山东侧冰雹云形成机制及催化机理研究

【目的】解决山区冰雹预报及防控技术难题,深入认识复杂山地环境下冰雹灾害天气形成机理。【方法】采用多源观测资料与数值模拟结合,使用乌蒙山东侧雹源地（贵州冰雹防控外场试验基地）布设的垂直观测系统加密观测资料及ERA5高分辨率再分析资料,结合云贵高原下垫面资料,研究了贵州西部冰雹源地的地形影响、环境条件、深对流触发动力因子、云微物理形成和人工防雹催化等方面的特征和机制。【结果】建立了贵州西部冰雹观测数据集;探讨了冰雹源地地形位涡的存在性、演变以及它的产生机制; 分析了雹源地上空不稳定层结条件下深对流触发的动力学特征,发现存在三个加减速关键区：云底加速、云顶加速、下沉减速,上升气流、下沉气流和水汽条件等因素对冰雹增长具有重要影响;对贵州西部一次冰雹过程进行了催化模拟研究,结果表明不同催化高度、催化剂量和催化时间的催化效果存在显著差异,给出了最佳的催化方案。【结论】研究为理解和预测雹暴等深对流的发生发展提供了重要的理论依据,也为实际的防雹作业提供了科学依据。     

气溶胶对新疆冰雹形成物理过程影响的数值模拟研究

利用带有分档微物理方案的中尺度模式（WRF-SBM）模拟了一次新疆夏季的冰雹天气过程,并通过敏感性试验研究了气溶胶浓度变化对雹云微物理特征、降水过程及冰雹形成机制的影响。结果表明:初始气溶胶浓度越大,对流云发展越旺盛。雹云发展阶段,云中液水含量随气溶胶浓度增加而增多,冰水含量在中度污染时最多。冰雹的含量随气溶胶浓度的增加呈现先增加后减小的趋势,相较而言中度污染条件下,云滴尺度适当,过冷云水含量相对充足,更有利于液相水成物向冰粒子的转化,也更有利于冰雹的生长。冰雹最初几乎全部由冰晶碰冻过冷水生成,随后该过程迅速减弱,液滴冻结过程短暂地成为主要来源,但冰雹一旦形成,自身就会迅速收集过冷水开始生长,成为冰雹生长的主导过程。重度污染条件导致各种成雹过程推迟发生。气溶胶浓度增大导致地面液相累积降水增加,冰相累积降水先增加减少,并且气溶胶浓度适当增大可使降雹量及冰相降水中冰雹的比重增加,过量则会减小。在此基础上,本文提出最适合冰雹生长的“最优气溶胶浓度”,同时也是人工防雹工作中应重点关注的浓度。     

相似离度在入型判别和定时、定点、定量预报中的应用

应用1986－1997年的常规探空资料，用相似离度制作了威海市冰雹强对流天气定时、定点、定量的概率预报方法。根据合成的威海市冰雹的四种环流型的数值信息，用相似离度实现了预报场的入型判别，应用HLAFS某时刻预报产品和多级相似方法实现威海市冰雹的多时次，定时、定点，定量、客观自动化概率预报。     

首都北京及周边地区大气、水、土环境污染机理与调控原理

科技部科研院所社会公益专项资金重点项目“突发性强灾害天气预警系统（EWSSWE）”2006年6月6日通过验收。该系统是一个依托动力模式的数值预警系统，以WWW为平台，融贯了多种天气预报新技术，集富含信息量的强对流指数诊断预测、基于卫星和雷达产品的外推以及动力模式数值天气预报于一体；该系统开发的冰雹预报产品使本来并非预报量的冰雹作为动力模式后处理的产品输出从而赋予动力模式以直接预报冰雹的功能；     

基于新一代天气雷达产品闽西南强对流天气临近预报方法研究

利用2003—2008年福建龙岩新一代天气雷达资料和常规探空资料,对闽西南历史冰雹及闽西雷雨大风天气发生的环境条件进行统计分析,建立历史冰雹和雷雨大风天气过程对应的新一代天气雷达产品判别指标。利用判别方程、新一代天气雷达产品和探空资料联合开展强对流天气临近预报预警方法研究：首先利用Fisher判别分析方法建立冰雹天气的判别方程,主要用于冰雹天气的判断,再利用雷雨大风的判别指标对雷雨大风和强雷暴天气进行第二次判别。通过历史过程的回报和2009年的试报表明：该系统对闽西南冰雹天气预报准确率较高,雷雨大风准确率次之。同时,利用风暴单体识别与跟踪的预测方法对冰雹预报结果和实况进行统计,表明风暴单体识别和跟踪算法（SCIT）预报准确率较高,可以用于风暴未来移速移向的预报。     

南疆塔里木盆地西部一次强冰雹天气过程分析

利用常规气象资料和CINRAD／CC新一代天气雷达资料以及对流云数值模式等,对2011年6月17日发生在南疆塔里木盆地西部麦盖提垦区的一次强冰雹天气过程进行了分析。结果表明：大气不稳定层结的存在和有利的高低空环流形势配置的动力作用,是触发这次南疆西部局地强对流天气产生降雹的主要原因。在冰雹天气发展过程中,探测到了如钩状回波、弱回波区、悬挂回波和中气旋等典型的冰雹云回波特征,这对冰雹天气邻近预报具有一定指示意义。数值模拟结果显示,冰雹云具有低层辐合、中层有一对涡旋、高层辐散的结构特征,这种结构有利于冰雹云的发展和维持。