北京地区冰雹云生成的宏观条件分析

通过对北京地区1980～2000年出现的重灾雹日中尺度影响系统形势特征、温、湿层结状况及局地条件的综合分析，对冰雹云生成和降雹宏观条件进行了阐述，并介绍了不同影响系统的特征和降雹特点。北京地区冰雹云生成的宏观条件、生成源地及移动路径表现出明显的局地特征。北京地区降雹天气的主要影响系统分别是：低槽冷锋、蒙古涡、西北气流和东北涡天气型。在各降雹系统中，低槽冷锋带来降雹机会最多，东北涡最少。     

一次早春单站探空稳定型层结下的降雹分析

降雹的一个必要条件是大气层结要呈现强的真潜不稳定和强的对流性不稳定,层结愈不稳定,雹粒就愈大。按我们的经验,冰雹出现前,单站上空A_+面积上限高度一般要伸展到400mb附近。1979年2月12日晚,广西河池地区因受高空冷槽东移影响,处于静止锋后的金城江、南丹两测站及东兰县的金谷,南丹县的罗富,河池县的六圩、白土公社等地降了冰雹;河池地区北部四县下了大雨。这次过程的特点:降雹处于锋后,降雹出现早(仅次于1975年2月3日的降雹),降水集中。河池站20时54分至21时07分内雷雨夹冰雹,13分钟内降水13.3毫米,此时的雨团接近小尺度强雨团(10毫米/10分钟)。由于降雹出现在锋后,加之单站探空曲线又呈现为稳定型(见图1)(1975年3月8日降雹亦为此类),因     

2003 - 08 - 24 咸阳市大暴雨过程分析

利用高空、地面天气图、红外云图、多普勒雷达图等资料对临汾市2004年6月16日局地降雹的天气背景、形势演变、层结稳定度、云图和雷达回波等变化特征进行了综合分析，结合以往冰雹预报经验对新一代雷达的探测能力进行了初步检验。分析发现，这次降雹过程属典型的西北冷涡影响型，此类型降雹相对于西北气流型和西风槽型降雹具有其自身特征；从多普勒速度图上，可分析出降雹过程中飑线前后较明显的中尺度天气系统。     

平凉冰雹短时监报订正规程

冰雹短时监报业务系统是以本站08时探空、关键区500hPa 指标站的实时资料为主,分析了强对流天气发生、发展、触发的形势要素条件和降雹的层结分类特征、雷过回波强度,分别采集对流三指数诊数、订正、降雹分片、雹强的监报规则,建立由微机控运的预报业务规程。     

山东冰雹时空分布特征与分类预报指标研究

利用冰雹实况资料、高空探测资料、地面观测资料和EC细网格数值预报资料，统计分析了2012—2021年79次对山东造成较大灾害的冰雹过程的时空分布特征，总结了不同区域、不同大小以及关键月份降雹的关键环境参量特征及阈值。结果表明：①山东降雹具有明显的时空分布特征，降雹主要出现在鲁中地区和鲁北地区；降雹日数年际变化较大，最多年份可达14 d，最少仅为5 d；降雹主要出现在春末夏初，占全年降雹日数的65%；14:00—20:00是冰雹高发时段，占全天降雹的63.3%。②鲁中地区年平均出现大冰雹的次数最多，但半岛地区出现大冰雹的概率更大；大冰雹主要出现在5—6月，占全年大冰雹日数的68.6%。③山东降雹具有较大的对流有效位能、中等及以上强度的深层（0～6 km）垂直风切变、显著的条件不稳定层结和适宜的特征层高度/厚度。④不同区域、不同大小以及关键月份的物理参量的特征和潜势预报阈值都有一定的差别，主要体现在内陆地区、6月降雹、大冰雹较沿海地区、5月降雹、小冰雹的对流有效位能明显偏大、干暖盖指数偏小、深层垂直切变有所增大、抬升凝结高度略偏高、-20～0 ℃层的厚度偏薄。     

降雹前大气层结稳定状态下的环境场特征

分析了１９８３年９月４日巴盟地区降有大气层结稳定的降雹过程,通过对降雹前后高空槽的变化、能量条件、触发机制以及环境风垂直切变等物理量的分析,揭示了此类降雹的大气环境场地特征。同时指出在特定的环流背景下大气层结随时间的变化可能会由稳定状态变为不稳定状态。     

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。     

陕北地区一次区域性降雹天气过程分析

利用常规气象观测及榆林多普勒雷达(CB)资料对2010年5月3—4日发生在陕北地区连续2 d区域性降雹天气过程进行分析,结果表明:降雹天气发生前,单站要素场和层结状况表现为不稳定。陕北地区降雹天气在V-3θ图上表现出超低温、大肚子、顺滚流等特征,对流天气结束后,超低温现象仍短时存在,并不伴随强对流天气的结束而消失;滚流由顺滚流转为逆滚流时,强对流天气结束,滚流在陕北冰雹天气预报中有指示意义。     

平凉地区的降雹及其与环境场要素的关系

本文根据平凉地区1973—1979年的冰雹灾情报告,分析了平凉地区的降雹特征及其与前期(降雹日当天早晨)环境场气象要素的关系。分析结果说明:(1)平凉地区的雹灾日,平均为18.3天,其中蚕豆大小(雹直径约1.5厘米)以上的降雹占总数的42％。降雹的地理分布呈波长约42公里的波动形,明显地表现出六盘山的背风坡作用。(2)水平风的垂直切变对雷暴发展的影响主要表现在强切变层(平均3×10~(-3)/秒)所在的高度不同,无雹雷暴日的强切变层出现在对流层上层(海拔7—9公里),位于强回波(η=10~(-7)/厘米)中心高度(4.6公里)以上,大冰雹降雹日的强切变层则在对流层中层(5—7公里),位于强回波中心高度(8.6—10.1公里)以下;中、小冰雹降雹日的强切变层大致与强回波中心高度相一致(7公里左右)。(3)降雹强度与负温区的厚度有很大关系,负温区越厚降雹强度越大。(4)降雹日当天早晨的水汽条件为低层较湿,中、高层较干燥,如果整层水汽含量都比较大,有雷暴发展,但不利于降雹。     

降雹与不降雹冷涡过程的对比分析

该文通过对１９９６年６月１３日山东大范围冷涡降雹过程与同年６月２０日不降雹冷涡的对比分析指出：降雹与不降雹冷涡，除了冷涡北侧的高空形势有明显差异外，主要表现在低层的风场、温度场和层结稳定度有显著区别。当高空冷涡进入华北上空时，若北侧有高压脊向东北方向伸展，沿脊前有东北气流侵入冷涡后部。同时，低层在４０°Ｎ附近有明显的东西向锋区配合锋生变形场逼近鲁西北一带的潜在不稳定区，该冷涡会造成山东大范围降雹。而当高空冷涡发展为较对称的深厚气旋时，处于冷涡南侧的山东地区则不会出现强对流天气。     

粤东冰雹的天气特征初步分析及预报

本文收集了1971-1985年粤东地区的28个冰雹天气过程,对降雹的气候特点、环流形势背景、能量场、位势稳定度场、局地大气特征的垂直分布和层结稳定度,以及卫星云图特征进行统计与分析,初步了解了粤东地区春、夏两季降雹前的一些天气特点和它们之间的差异,建立了降雹的四种天气模式、物理量诊断指标,为雷达加强监测、制作冰雹落区的短时预警报提供依据。最后还制作了冰雹的预报框图,供日常预报应用。      

基于微波辐射计对呼和浩特市一次冰雹天气过程的观测分析

利用呼和浩特市35通道MP-3000A微波辐射计探测资料对2016年6月9日呼和浩特市一次冰雹天气过程进行监测分析。分析结果表明:高层干冷空气与中低层西南暖湿气流交绥形成的"上干、下湿"的湿度垂直结构分布以及中低层的水汽供应为冰雹天气的发生与维持提供了不稳定层结结构和水汽条件;IWV、ILW在降雹前均迅速增长、在降雹开始后均迅速减小,降雹前上升气流将低层的热量向高层输送,使0、-10、-20℃层抬升,中低层出现明显的增温现象,且冰雹发生在液态水含量分布的深厚大值区,冰雹形成过程中会消耗0℃以下的累积液态水;微波辐射计资料计算的K、TT、SI三种不稳定指数均能较好的反应冰雹天气过程的大气层结稳定度状态,对冰雹天气的预警有一定的指示意义。     

1980—2018年青海高原冰雹分布特征及其关键影响因素分析

基于青海高原50个地面气象观测站点1980—2018年的观测数据,结合欧洲中心ERA-Interim再分析资料,利用线性倾向估计、皮尔逊相关分析以及概率密度分布等方法,揭示青海高原降雹频次、大小、持续时间的时空分布特征,以及海拔高度、特殊层高度和气温变化对冰雹分布特征的影响。结果表明:近39年来,青海高原年降雹次数总体表现为显著减少趋势,进入21世纪后减少尤为明显,6—7月冰雹高发且减少速率为年内最快,平均单次降雹持续时间亦呈显著减少趋势,20世纪90年代中后期开始,较大冰雹发生概率明显增大;空间分布上,南部高海拔地区为冰雹高发区,降雹持续时间也较长,大冰雹落区主要在冰雹次数较少的东部低海拔地区;直径介于3～5 mm以及持续时长在2～3 min左右的降雹频率最高;较低的0℃和-20℃层高度有利于冰雹生成并且延长降雹持续时间,较高的0℃和-20℃层高度对支撑空中冰雹的碰并增长具有重要作用;降雹频次和降雹持续时间显著减少不仅与0℃和-20℃层高度上升有关,还与平均气温显著升高、气温日较差减小密切相关。     

长江下游地区一次超单体降雹的切片分析

本文根据一次发生在1981年5月1日苏皖江北地区的超单体降雹的切片照片,分析了雹胚类型和雹块的层次特征,气泡分布和冰晶结构。结果表明,无论是透明层还是不透明层,都是湿增长层,因此这次超单体雹云中的冰雹是在湿增长条件下形成的。最后对在湿增长条件下形成透明层和不透明层的物理过程作了一些初步的说明。     

青海省东北部近41a降雹持续时间时空分布特征及影响因子研究

利用青海省东北部11个地面观测站1980-2020年的降雹和高空资料,分析了降雹持续时间的时空分布及海拔、气温、相对湿度、0°和-20°高度层变化对降雹持续时间的影响。结果表明：近41a青海省东北部站点平均单次降雹持续时间的最大值出现在化隆县,高达9 min,最小值出现在同仁县,仅为4.89 min;年平均降雹持续时间以0.9 mim/10a趋势下降,持续时间小于9 min频率最高,占总观测次数的73.55 %;降雹持续时间月变化明显,日变化呈单峰型,峰值出现在午后16时,占总降雹累计持续时间的19.12 %;降雹持续时间与海拔高度呈显著的正相关,相关系数高达0.81(通过α=0.05显著性检验);降雹持续时间的减少与平均气温升高、0 ℃和-20 ℃层高度升高、气温日较差及相对湿度的减小相关。     

贵州冬季一次罕见风雹天气过程分析

本文利用常规气象观测资料、多普勒雷达资料和FNL再分析资料,对2022年1月4日贵州出现的一次风雹天气过程进行分析。结果表明：此次风雹天气由高空槽、低涡切变线、低空急流、地面热低压和地面辐合线的共同作用产生;降雹前有能量锋的建立,降雹期间锋区呈增强趋势;湿层配置表现为500 hPa的空气偏湿,不是明显的上干下湿层结,0 ℃层高度和-20 ℃层高度比春季降雹时的高度偏低70 ~100 hPa;与贵州春、夏两季的雷暴大风对流参数比较,此次过程的CAPE和PWAT小于春、夏两季的阈值,而DCAPE、T75和Td85明显高于春、夏两季阈值;对流风暴的影响过程分为两个阶段,第一阶段的回波带强度更强,组织性更好,形成了弓形回波复合体（BEC）,并伴有后侧入流缺口（RIN）,是雷暴大风出现的主要原因,持续出现的三体散射长钉（TBSS）、高悬的强回波以及宽阔的弱回波区（WER）,使得第一阶段的降雹密度较大,且局地产生大冰雹;第二阶段的回波强度较弱,且组织性较差,因此只产生小冰雹,降雹密度也较小。     

双偏振多普勒天气雷达在冰雹识别中的应用

选取2011年7月26日北京强冰雹天气个例,结合北京Micaps实时资料,分析降雹过程的天气背景、层结稳定性。利用常规多普勒雷达对该过程的回波演变、基本雷达产品进行分析,重点研究北京C波段双偏振多普勒天气雷达产品的独立参量,根据这些参量对云中粒子的特征变化,探讨双偏振参量在识别冰雹中的应用。实例分析表明,相比常规多普勒雷达,双偏振多普勒天气雷达的差分反射率因子、传播常数、自相关系数可以直接有效在降雹前对云中的雹区进行判断,这对冰雹的预报具有重要的指示意义。     

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;利用现场观测的雹谱和收集的雹块,进行冰晶、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4.5-9.0km(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。     

延安市冰雹云初始回波识别

通过对延安市2000--2008年延安、洛川的711数字化雷达、多普勒雷达资料综合分析,得出降雹单体初始雷达回波特征：初始回波强中心高度一般在0℃层附近．在PPI图像上水平增长缓慢。且强中心位置偏移于回波的某一侧。在RHI图像上强中心范围快速上移,跨越0℃层高度,中心强度明显加大。产生降雹的初始雷达回波单体由低到高向其运动方向前沿一方微微倾斜。总结出潜在危险的对流复合系统的早期识别依据。具有降雹潜在危险的对流复合系统的出现。是产生降雹单体初始回波必备的环境场条件。     

一次弱对流天气降雹成灾的雷达回波特征分析

通过对新疆玛河流域一次冰雹天气雷达资料及地面实况资料的分析,研究弱对流云降雹的雷达反射率因子与径向速度场的回波特征,进一步探讨弱对流云降雹与0℃层高度较低及垂直风切变的关系：弱对流天气当日零度层高度值可作为分析弱冰雹云的依据;高低空风速的差异形成的风切变造成的动压力产生垂直加速度,使对流运动得到加强和维持,也是此次降雹的动力机制。分析此次天气,揭示了新疆玛河流域弱对流云降雹天气过程生消的一些重要特征和变化,对雹云的识别和分析具有一定的指导意义。