一次长生命史超级单体风暴的雷达观测特征和维持机制

2016年6月14日一个长生命史的超级单体风暴在山东产生了大范围的冰雹和雷暴大风天气。利用常规观测资料、中尺度自动站资料、多普勒天气雷达资料和风廓线雷达资料对其天气背景、雷达观测特征进行分析,对其维持机制进行探讨。结果表明:在华北冷涡的背景下,在较强的深层垂直风切变和中等强度对流有效位能环境条件下,地面中尺度辐合中心触发生成强对流风暴;维持阶段风暴右前方低层一直存在暖湿气流的入流槽口,垂直结构呈现出经典超级单体的结构特征,中气旋发展深厚且强盛,最大垂直涡度在1.0×10~(-2)s~(-1)以上,每次单体强中心高度的跃升和快速下降均伴有一次地面大冰雹事件的发生;发展和维持阶段地面冷池边界扩张与低层垂直风切变大小相当,达到平衡状态,在风暴前方形成较强的辐合上升运动,大于150m~2·s~(-2)的风暴相对螺旋度环境,风暴沿地面中尺度辐合线移动,这些都是超级单体风暴维持较长生命史的有利条件。     

山东半岛强对流天气风暴参数统计分析

利用烟台新一代天气雷达（CINRAD/SA）资料,统计分析了2005—2012年烟台和威海地区27次强对流天气过程的风暴参数。总结出山东半岛不同月份冰雹和雷暴大风的风暴参数判据：对于冰雹,5月、6月、8月基于单体的垂直积分液态水含量（C-VIL）≥35kg?m-2,7月C-VIL≥45kg?m-2,最大反射率因子（DBZM）≥55dBZ;5月、7月C-VIL≥60kg?m-2,6月、8月C-VIL≥45kg?m-2,DBZM≥60dBZ,强中心高度（HT）≥4km,单体顶高（TOP）≥9km,可产生直径大于20mm的冰雹,当风暴单体的最大HT≥6km,TOP≥10km时,可产生直径大于40mm的冰雹。对于雷暴大风,当DBZM≥55dBZ时,HT≥5.5km,TOP≥11km,可产生10级大风;HT≥4.5km,TOP≥9km,可产生8～9级大风。指标在2013—2015年9次冰雹天气过程中进行了验证,冰雹的C-VIL判据准确度较高。     

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。     

CINRAD/SA雷达风暴趋势产品在冰雹和大风预警中的应用

利用济南cINRAD／SA雷达探测资料,对2005-2006年3次发生在山东境内的强天气过程的风暴单体演变趋势进行了分析。结果表明,在地面出现冰雹前,部分强单体具有基于单体的垂直累积液态水含量（C—VIL）和单体强中心高度同步增长现象;在地面出现大风前,部分强单体具有C-VIL和单体强中心高度同步下降现象;同步增长现象的特征表现为强中心高度增加到6km以上,C—VIL至少增加18kg·m^-2,冰雹预测时间提前量在7～20min之间;同步下降现象的特征表现为强中心高度下降2km以上,C—VIL至少减少10kg·m^-2,大风预测时间提前量在0～9min之间。     

CINRAD/SA雷达回扫充电控制电路调试技巧及故障处理

从济南新一代天气雷达CINRAD/SA的日常测试与调试工作出发,着重介绍了发射机同扫充电控制系统3A10组件的调试方法与注意事项,同时简述了实际工作中出现的常见故障、成因及其排除方法,旨在使技术保障人员掌握该雷达测试与调试的方法,能在最短的时间内排除设备故障,保障雷达处于良好的运转状态.     

CINRAD/SA中气旋产品与强对流天气

分析了济南新一代天气雷达2002年观测到的14次中气旋产品和滨州新一代天气雷达2001年1次风暴过程的中气旋产品。产生这些中气旋的风暴中有一次超级单体风暴和一次小型超级单体风暴，中气旋在这两次风暴中都维持了较长的时间。风暴产生了冰雹和雷雨大风天气。其余几次中气旋维持时间很短，产生这些中气旋的风暴不一定产生冰雹等强天气，预报时可在中气旋强度的基础上，结合环境条件和雷达的其它产品分析判断。     

CINRAD/SA雷达径向速度产品特性及应用解释

结合济南CINRAD／SA雷达探测实例，阐述了雷达径向速度产品的特性和实际应用技术问题，对更好地应用新一代天气雷达产品和短期、短时天气预报业务应用有指示意义。     

济南CINRAD/SA雷达发射功率不稳故障诊断

对2003年5月25日-28日济南雷达系统处于强制维护状态，发射机输出功率时有时无，产生故障的原因和检测故障的方法步骤进行分析总结，为雷达技术保障人员提供现场维修、维护方面的经验。     

CINRAD／SA雷达超折射回波抑制技术分析与应用

结合WSR-88D雷达地物杂波抑制原理和济南CINRAD/SA雷达的探测应用,分析了济南CINRAD/SA雷达超折射回波的时空分布特征及对基数据和导出产品的影响,介绍了如何根据雷达站的具体情况和气象条件的变化,进行CINRAD/SA雷达超折射回波抑制控制参数的设置。恰当的杂波抑制可显著改善基数据和下游产品质量,晴空模式可采用强等级杂波抑制,层状云降水区域受到超折射污染时,多普勒通道和监测通道可采用中等级抑制。对流单体受到超折射污染时,零速度线所在区域多普勒通道可采用中等级抑制,监测通道可采用强等级杂波抑制。     

我省713雷达与711雷达探测性能综合分析

我省７１３雷达与７１１雷达探测性能综合分析刁秀广（山东省气象局业务处。济南．２５００３１）利用天气雷达探测降水性质、强度，落时落区等是通过降水回波结构、高度、强弱等特征来判断和测定的，而回波特征又由雷达参数、气象因子、目标物等决定的，所以了解不同波长...