云南鹤庆弱单体雹云降雹雹谱分析

冰雹云具有不同的类型,各类型结构不同,成雹机制不同,因而降雹雹谱也不同。1979年9月10日至11月2日,在云南省鹤庆县坝区,利用铝箔测雹板得到9次降雹资料,其中3次取样暴露时间不可靠,舍去未用,另6次分属5个雹日的6块雹云的降雹。本     

基于二维雨滴谱仪的巴彦淖尔地区降雹谱个例分析

布设在内蒙古自治区巴彦淖尔市五原县气象局的二维雨滴谱仪(2DVD)在2020年7月27日观测到一次含雹混合降水事件,基于粒子直径与本地下落末速度对2DVD数据质控后,分析了此次过程不同直径-速度和不同直径-轴比下的粒子数量分布以及粒子谱、中值体积直径、质量加权平均直径、粒子数浓度和降水强度等参数随时间的演变。结果表明：(1)直径0.1～0.5 mm的雨滴实测下落末速度偏大于经验公式计算的下落末速度,直径5～10.4 mm的冰雹粒子下落速度为5.5～11.6 m·s^-1,直径小于6 mm的冰雹粒子下落速度分布较广。直径0.1～2 mm的小雨滴轴比为0.9～1.1,直径2～5 mm的大雨滴轴比为0.7～1.0,直径5～10.4 mm的冰雹粒子轴比为0.5～1。(2)本次降雹类型为先雨后雹,雹雨混降,雹后持续降雨,冰雹谱谱宽为10.4 mm。逐分钟降水粒子谱存在3个直径极大值,在降水和降雹之间存在短暂的无降水,谱宽和粒子数浓度随时间同时增大和减小,并在降雹阶段,各参数陡增至峰值。(3)冰雹谱分布呈单调递减型,通过M-P分布函数分段模拟了降雹时段的雨滴谱和冰雹谱,模拟的粒...     

圆锥形冰雹下落末速度的实验研究

冰雹下落末速度是冰雹物理学的一个重要的运动学参数。我国新疆地区降雹中以圆锥形雹块最多,但对圆锥形冰雹自由下落末速度的研究却不多见。本文用实验方法测量了圆锥形雹块模型的下落末速度,并推导了用几何特征量表示的圆锥形冰雹下落末速度公式。实验和理论研究结果表明,圆锥形冰雹下落末速度与圆球形冰雹不同,它不是冰雹质量或大小的单一函数,而是其质量和形状参量(如锥角、底面曲率等)的函数。     

降雹类型及相关因子的分布特征

通过对全自动雹雨分测计所测16次降雹天气系统自记纸做雹雨分档、同步读数分析,得到5种降雹类型及相关因子的分布特征:(1)降雹强度特大类;(2)降雹强度中小类;(3)降雹总量特大且具有毁灭性灾害类;(4)雹量成脉冲式涌动;(5)降雹云系弱、持续时间长、降雹量小及强度弱。这对研究冰雹云的结构、雹胚的生成起引导作用,为模拟冰雹生成和落地提供了观测数据。     

地面测雹方法和仪器

近三十年米,测雹方法虽然有了很大的改进,但日前仍然是各种方法同时使用,其中既有原始的日测方法,也有测量各种降雹参数的自记仪器。一、目测报告由自愿观测者组成观测网,可以提供开始降雹时刻和持续时间、冰雹覆盖地面的百分率、最大雹块尺寸、大多数雹块尺寸、以及降雹当时的风速和降雨情况等资料。这些贲料可以用来分析各地区的降雹气候背景,     

测雹板的对比试验

这里所介绍的是第一次国际测雹专题讨论会上进行的测雹板标定和对比试验的结果,并谈到了对今后标定工作以及为了获得可比较的降雹特性进行国际性合作的建议. 1.试验目的第一次国际测雹专题讨论会上,进行了一项测雹仪器的对比试验,对六种不同型号的测雹板进行了检验.希望这些试验能够说明涉及测雹板标定与使用的问题,搞清楚测雹板测量的局限性,为测雹板选材及其标定和分析方法的一致性奠定基础.     

第一次国际降雹测量专题讨论会

讨论会于1977年10月22日-26日在加拿大的阿尔伯塔召开,共有46名(法国5人、意大利1人、瑞士1人、阿根廷1人、美国8人、加拿大30人)科学家参加。会议目的是对各种测雹装置进行检定和对比,对地面降雹强度测量的有关问题进行充分讨论。参加检定和对比的测雹仪器有:包有0.2毫米厚铝板的苯乙烯泡沫测雹板、包有铝箔的苯乙烯泡沫测雹板、雹块动量感应仪、包有0.015毫米铝箔的氨基甲酸酯测雹板以及未加包复的苯乙烯泡沫测雹板。检定是用一些直     

云南一次典型降雹过程的冰雹微物理形成机理数值模拟研究

冰雹形成的微物理机理是人工防雹的重要科学依据,但对我国西南地区冰雹形成的微物理机理研究很少。利用中国科学院大气物理研究所三维冰雹分档云模式对云南2016年7月11日一次冰雹云过程进行了数值模拟研究,揭示了冰雹形成的微物理机理。此次冰雹云生成发展快,强度大,是西南山区典型夏季冰雹云。数值模拟的降水、降雹和回波强度等物理量与对应的观测量基本一致。模拟的冰雹云的最大上升气流速度达到28.7 m s?1。通过对冰雹形成的微物理过程分析研究表明,雹/霰胚的主要生成来源是通过过冷雨滴的概率冻结产生的冻滴,占95%,而冰晶碰冻雨滴产生的雹/霰胚仅占5%,这与国外和我国其他地区雹/霰胚产生的来源和冻滴所占比例有明显差别;形成的雹/霰胚直径多数集中在0.3 mm至3.0 mm范围,雹/霰胚主要通过对过冷云水的碰并过程实现增长,直径小于0.3 mm的雹/霰胚较难增长;大雨滴冻结成较大直径的雹胚,可促成短时间内形成冰雹;在雹云发展过程中存在短时的过冷雨水累积带,但过冷雨水累积带对雹/霰胚的增长贡献不大。     

新疆昭苏北部1974—80年防雹试验结果

1974—80年的6—9月,在昭苏县北部进行了为期七年的三七高炮在冰雹云中撒播碘化银催化的防雹试验。经对目标区目标期的各类降雹日数、降雹次数,持续降雹时间等与目标区的对比期和对比区在相应时间内的观测结果进行了比较和分析。表明:现行的人工防雹方法对抑制一般冰雹云是有效的,对能产生直径2cm(或受灾面积在5000亩)以上的强冰雹云可能是无效的。     

数字式雹雨分测仪的研制

重点介绍了数字式雹雨分测仪的工作原理:通过过滤的方式成功将冰雹和雨滴分离,再利用阿基米德定律测算出降雹量。该仪器充分利用了雨量测量、GPRS数据传输、太阳能供电等先进技术,具有全自动、数字化特点及良好的组网能力。经实际野外试验观测表明,该仪器性能稳定,使用便捷。通过野外试验观测数据分析,数字式雹雨分测仪观测的雨量与其他仪器观测的雨量相比,误差在可接受范围内。由于该仪器能够实时观测到降雹量,为冰雹的观测研究提供了仪器支持。     

基于雷达特征参数的贵州中西部雹云单体跃增特征分析

利用2016-2019年贵州省人工影响天气作业站点上报信息、市（州）的灾情快报,以及毕节、贵阳、兴义3部新一代多普勒天气雷达资料等,分析贵州中西部7个具有多阶跃增特征的雹云单体的雷达参数演变特征,研究发现：（1）二阶跃增冰雹云演变呈发展-跃增-降雹-减弱-再发展-跃增-降雹的趋势;（2）降雹时刻,雹云的最大反射率因子（MaxREF）、45dBz回波高度（H45dBz）、回波顶高（H0dBz）、垂直累积液态水含量（VIL）平均值分别为63.4 dBz、7.55km、12.01km、39.08 kg/m2;大冰雹对应的MaxREF和VIL较小冰雹更大,大冰雹、小冰雹的H45dBz差别不大,大冰雹对应的H0dBz反而小于小冰雹;（3）冰雹发生前,MaxREF、H45dBz、H0dBz和VIL两个体扫间平均最大跃变分别为：5.89 dBz、2.19km、2.82km、17.5 kg/m2,跃变现象的出现比冰雹发生时刻平均提前21.4、22.2、28、28.8min,可以作为冰雹发生前的重要判断依据。     

陕西渭北一次降雹过程的粒子谱特征分析

冰雹的大小、浓度和末速度等特征参量对冰雹云及人工防雹研究至关重要。基于Parsivel激光降水粒子谱仪观测的2013年5月22日陕西渭北一次降雹过程的资料,结合雷达反射率回波和自动站分钟降水量,分析了降雹过程中的雨强、雨量、最大冰雹直径、数浓度、谱分布及冰雹末速度等物理量随时间的演变。结果表明:(1)计算了降雹过程的平均粒子谱分布,并使用M-P分布对雨滴和冰雹分段进行了拟合。直径0. 3～4. 75 mm的雨滴谱拟合相关系数为0. 95,直径5. 5～11 mm的冰雹谱拟合相关系数为0. 99;(2)冰雹数浓度占总降水粒子数浓度的0. 3%,而冰雹对总降水量的贡献为37%;(3)降雹过程中,雨滴和冰雹数浓度同时增加或减小,冰雹分钟数浓度最大为5 m~(-3),雨滴分钟数浓度最大为1 423 m~(-3)。(4)国内首次现场观测了冰雹的末速度,使用实测值拟合得到了平均冰雹末速度与冰雹直径的经验公式,经验公式计算的冰雹末速度平均相对误差为2. 8%。     

基于卫星和雷达资料的FAST冰雹云特征分析及识别指标初探

利用风云2号卫星TBB资料、多普勒天气雷达和常规观测资料,分析了近10a影响中国天眼FAST的7次冰雹个例的降雹持续时间、冰雹直径、移动速度等特征,揭示了其源地和移动路径,并初步建立基于卫星和雷达的FAST冰雹识别指标。结果表明：影响FAST冰雹主要发生在春季的傍晚到夜间,冰雹云从初生到降雹平均时间为112 min,平均移动速度为45.5 km/h,降雹持续时间主要为2 min左右,冰雹直径以小于等于10 mm的小冰雹和中冰雹为主;冰雹云源地主要在安顺市,移动路径为西北和偏西路径为主。在降雹前1 h,FAST区域TBB呈西南—东北走向分布,云团中心TBB＜46 ℃,TBB梯度密集的对流区会产生降雹;降雹前30 min识别指标为Z_max≥55 dBz,VIL_max≥30 kg/m²,H_{45 dBz}≥8 km,H_45dBz- H_0℃＞4 km,H_45dBz- H_-20℃＞1 km。     

一种预报最大降雹大小的方法

根据观测事实和近几年的研究结果，我们提出了一种由12个探空参量预报最大降雹大小的方法。该方法的理论依据是:（1）雹暴单体中冰雹生长的环境层结状态为湿绝热；（2）雹块处在湿生长条件下；（3）雹块的末速是其形状、大小、阻力系数及最大升速处空气密度的函数；（4）雹块末速与最大升速相平衡时其直径达到最大；（5）假定雹块在负温区下降时直径不再增长。但在正温区雹块熔化，直径减小，及地的大小就是雹暴单体最大降雹的大小。用定时探空资料计算的结果表明:该方法能较好地计算出实际最大落地雹块大小，适用于距探空站150 km内非局地中、大雹（＞1.5 cm）的甚短期预报。重雹灾与特重雹灾几乎完全由非局地中、大降雹所致，因此，该方法的应用将会提高降雹预报准确率，产生较好的社会与经济效益。     

西昌一次降雹过程的催化数值模拟

利用三维冰雹云模式对2013年4月29日西昌一次降雹过程进行催化数值模拟,根据碘化银的催化时间、催化高度、催化用量和催化方式开展一系列防雹试验。结果表明:选择合适的催化时间、催化剂量、催化位置及催化方式,可以达到最佳防雹效果;通过对催化例和未催化例的冰雹形成机制对比分析得出,在播撒碘化银后,激发了"有利竞争",雹块不能长大;霰胚的减少及冰雹碰并云水的减少,导致降雹减少。     

黑龙江省一次降雹过程的多尺度分析

本文选取2015年6月20日一次冰雹过程,对这次降雹过程进行多尺度的分析,分析了降雹的成因及各物理量的特征,研究表明:冷暖空气交汇是导致这次降雹的主要原因,此次降雹雷达回波具有较典型的冰雹云回波特征,研究垂直累积液态水发现,在降雹前垂直累积液态水(VIL)值发生了跃增,最大值达到50-60 kg/m2,随着降雹的发生出现了跃减,下降幅度达30-40kg/m2,降雹后缓慢降低至10 kg/m2以下。     

CINRAD/SA雷达冰雹探测算法效果检验及参数本地化

2004年CINRAD/SA雷达新的冰雹探测算法(HDA)代替了原来的算法,新的冰雹探测算法(HDA)估测任意尺寸的冰雹概率(POH)、直径大于等于19 mm的强冰雹概率(POSH)和最大冰雹直径预测(MEHS)。结合济南雷达探测资料对冰雹探测算法预测效果进行了检验,虽然有较高的探测准确率,但同时错误率较高,临界成功率较低,最大冰雹尺寸预测值与实况的平均差值约为14.6 mm。对2002~2005年济南雷达站的历史资料进行了统计分析,降雹单体和非降雹单体在最大反射率因子上存在较大差异,5、6、7月的降雹单体最大反射率因子平均值分别为59.7、61.86、3.9 dBz,非降雹单体最大反射率因子平均值分别为53.8、54.9、55.6 dBz。依据统计数据,对冰雹探测算法中的反射率因子等门限值调整为53 dBz后,冰雹预测仍具有较高的探测准确率,错误率和临界成功率得到了明显改善;对最大冰雹尺寸预测中的算法因子门限值调整后,预测值与实况有较好的对应关系。     

测雹板标定试验研究

对聚苯乙烯测雹板性能的检定试验以及1988－1998年野外观测取样结果表明：（1）聚苯乙烯测雹板性能稳定，吸湿性差，能经受风吹、雨打、日晒，不变形、不变质，适合在野外雹暴天气中使用。（2）聚苯乙烯材料弹性小，测量误差小，模拟风、雨等天气条件时，平均误差为4.3%－12.2%。因此，可以较准确地测出野外实际冰雹大小及数密度。     

青海东部一次强冰雹的微结构及生长机制研究

2004年8月18日青海省东北部大通、互助出现一次强降雹过程,利用多普勒雷达观测资料分析了冰雹云生长过程并利用现场观测的雹谱和收集的雹块进行了冰晶、气泡结构和同位素研究分析。结果表明:雹谱呈双峰型,雹块呈锥状,少数为椭圆体。冰雹切片中,雹胚以霰为主;雹块按生长方式分为四层,中间两层冰晶最长、厚度较大,表明这两个层次是这次降雹雹块的主要生长区,其生长高度较低、温度较高,生长厚度较大。锥形雹块的气泡以径向纹理为主,近似于椭圆形的雹块中的气泡以纬向纹理为主。雹块中的气泡浓度分布皆呈单峰型,气泡谱宽不超过100μm。雹块透明、不透明层气泡浓度不完全一致,有所起伏。对各层氘同位素的测量结果表明,雹块生长温度相应在-10.0~-24.0℃,生长高度相应在4.5~9.0 km(海拔高度),雹块在相对湿融的气层中,上、下翻滚增长,与冰晶分析的结果基本一致。     

可能降雹多普勒雷达产品特征指标分析

利用位于河北新乐的CINRAD-SA多普勒天气雷达产品,分析了河北中南部地区2D04年的8次冰雹过程,总结了一些冰雹天气的多普勒天气雷达回波特征指标.当回波强度大于等于50 dBz,回波顶高大于等于10 km,垂直累积液态含水量大于等于35 kg/m2时容易降雹,垂直累积液态含水量越大,冰雹直径越大.回波发展初期2～3体扫内,垂直累积液态含水量迅速增大,一般每个体扫增加10～30 kg/m2,这是冰雹独特的特征.冰雹指数为实心正三角时,大多有降雹.