冰雹天气过程范文

冰雹天气过程范文（精选9篇）

冰雹天气过程 第1篇

1 环流特征及影响系统

1.1 环流形势

3月19日8:00 500 h Pa在欧亚中高纬地区环流径向度比较大, 为典型的一槽一脊型, 阻塞高压位于乌拉尔山脉附近, 东北地区有一低涡, 在低涡南侧有一高空槽南伸至河套以东地区, 同时长江流域到华南地区的南支槽在109°E附近, 低纬地区西太平洋副热带高压维持在20°N以南地区, 在南支槽与副热带高压之间有一支≥30 m/s的西南风高空急流, 高空急流在115°E处位于27°N附近, 即处在南昌与邵武之间, 急流中心达到35m/s。福建省处于槽前西南暖湿气流中。

从高度场与温度场的配置上看, 中高纬地区高度场与温度场基本重叠, 处稳定维持状态, 受地面气旋影响, 槽脊将东移。而在中低纬的南支槽附近, 温度场落后于高度场, 槽发展加深, 因此, 南支槽前的西南急流加强。

3月19日8:00 850 h Pa在湖南境内有一个低于144 h Pa的低涡中心, 东段切变已南压到长江中下游, 低涡切变东南侧南岭山脉到武夷山脉有一支很强的低空急流, 基本与500 h Pa西南风高空急流相对应, 低空急流中心达到20 m/s。925 h Pa切变已逼近武夷山脉, 其南侧为大片偏南风, 对应地面图上西南倒槽东移影响闽北地区。

1.2 中尺度扰动

利用南平市136个区域自动站每小时加密资料, 通过对温、压、湿、风各气象要素进行分析, 结合单站气象要素变化, 揭示闽北冰雹天气的中尺度扰动过程。

3月19日闽北发生冰雹天气前, 地面一直处在大范围的偏南气流中, 受下垫面的影响, 风场中出现了中小尺度扰动。15:00闽北地区有对流云生成, 16:00在南平市中部地区出现气流辐合, 轴线成东东北到西西南走向 (图1) , 同时温、压、湿梯度加大, 温度差6~8℃, 气压差3~4 h Pa, 相对湿度差40%~50%, 气压呈北高南低, 邵武中南部、建阳中南部、政和中南部、顺昌北部、建瓯北部处在偏南与偏北气流辐合中心, 对流活动剧烈, 出现冰雹天气。

2 探测资料分析

2.1 气温异常回升

3月19日8:00高空资料显示, 从地面到700 h Pa江南为大面积正变温区;3月19日8:00邵武站探空资料显示, 700 h Pa上有3℃正变温, 850 h Pa上有2℃正变温, 925 h Pa上有6℃正变温。地面观测资料显示, 闽北气温回升明显, 午后南平市中南部县市气温均达27℃以上, 其中以顺昌28.7℃为最高。查顺昌50年来同期最高气温为第三高值, 说明气温回暖强烈, 这样的气温回升为午后热对流发展提供了有利的热力条件。

2.2 稳定度

用沙氏指数定量地进行大气层结稳定度分析, 当沙氏指数>0时, 表示气层较稳定, 沙氏指数<0, 表示气层不稳定, 负值越大, 气层越不稳定, 3月19日8:00邵武高空探测站的沙氏指数为-1.8, 抬升指数为3.2。根据邵武8:00探空资料分析, 邵武大气垂直方向925 h Pa以下是暖平流, 以上是冷平流, 邵武上空大气不稳定性持续加强, 且不稳定区逐渐东移。

另外, 3月19日8:00邵武上空低层 (925 h Pa以下) 为逆温逆湿层结。邵武上空中低层 (600 h Pa以下) 湿度大, 高层 (600 h Pa以上) 湿度小, 这样的不稳定层结, 一方面抑制对流发展, 一方面有利于能量积储, 一旦触动机制, 就会形成强对流天气。

2.3 局地热力不稳定

局地热力不稳定 (θse) 之间的面积为对流不稳定能量区[7], 从地面到925h Pa之间θse随p是增加的, 说明近地面存在逆温层, 有利于不稳定能量的堆积;从925 h Pa到500 h Pa之间θse随p是减少的, 其指数θse700-θse850为-10.2℃, 说明925 h Pa到500 h Pa之间不稳定能量很强, 有利于冰雹云的生成。

2.4 0℃层高度和-20℃层高度

0℃层高度H0是云中冷暖云的分界线, -20℃层高度H-20是大水滴的自然冰化区下界, 是表示雹云特征的重要参数。H-20-H0越小, 表示大气层结越不稳定[8], 3月19日8:00邵武上空中H0为3 875 m, H-20为6 946 m, H-20-H0比较小, 中高层不稳定, 有利于冰雹云的形成。

2.5 垂直速度

3月19日8:00闽北上空整层为上升运动, 500 h Pa以下垂直速度数值较小, 500 h Pa到400 h Pa垂直速度数值达最大, 即垂直上升运动强中心在500 h Pa到400 h Pa之间, 高于0℃层高度, 0℃层高度在600 h Pa附近, 闽西北处在垂直运动强中心的东南侧, 最大值位于武夷山脉附近, 随着地面系统发展南压, 垂直运动中心加强并东南移, 影响闽西北地区, 有利于冰雹天气形成。

3 中尺度系统及其发展演变特征

3.1 雷达回波演变特征

分析2013年3月19日建阳新一代天气雷达的回波资料, 由雷达回波可以看出, 3月19日14:30之后在江西的宁都北部开始有孤立的单体风暴生成, 先东北移, 经广昌、南丰南部到黎川南部发展成为冰雹云后转偏东移, 经邵武中南部、建阳中南部、顺昌北部、建瓯北部、政和中南部进入宁德市境内后逐渐减弱 (图2) 。造成邵武南部、顺昌北部、建阳南部等地出现冰雹。

3.2 垂直风廓线演变特征

分析南平市建阳多普勒雷达垂直风廓线图, 3月19日冰雹天气发生前, 邵武地区上空850 h Pa以上为西南风, 南岭到武夷山脉存在一支低空西南急流将源源不断向闽北地区输送暖湿气流。16:30左右, 建阳上空2 200 m附近有一次冷空气波动, 表明建阳上空中层有冷空气侵入, 这种中层干冷与低层暖湿形成的温差, 大大地加剧了环流场的位势不稳定, 促进雹云发展, 回波逐渐增强, 形成超级单体雷暴, 出现降雹。

4 结论

(1) 乌拉尔阻塞高压稳定维持, 南支槽少动加深, 中低层低涡切变系统是这次强对流天气过程的环流背景。

(2) 分析区域自动站资料对提高中小尺度系统的短时监测、预报预警能力具有较好的指示作用。

(3) 850 h Pa的西南急流和中高层的大气不稳定有利于冰雹云的形成。低层逆温逆湿层结, 中层冷空气入侵, 为冰雹形成提供了有利位势不稳定层结。

(4) 冰雹云生成后往东北移, 形成超级单体风暴后向东移, 与地面中尺度系统有较好的对应。

参考文献

[1]郑永光, 张小玲, 周庆亮, 等.强对流天气短时邻近预报业务技术进展与挑战[J].气象, 2010, 36 (7) :33-42.

[2]仇娟娟, 何立富, 苏浙沪地区短时强降水与冰雹天气分布及物理量特征对比分析[J].气象, 2013, 39 (5) :577-584.

[3]苏永玲, 何立富, 巩远发, 等.京津冀地区强对流时空分布与天气学特征分析[J].气象, 2011, 37 (2) :177-184.

[4]张涛, 方翀, 朱文剑, 2011年4月17日广东强对流天气过程分析[J].气象, 2012, 38 (7) :814-818.

[5]王晓玲, 龙利民, 王珊珊, 一次春季冰雹过程成因分析[J].暴雨灾害, 2010, 29 (2) :160-165.

[6]张小玲, 张涛, 刘鑫华, 等.利用高空地面资料的中尺度天气主观分析技术[J].气象, 2010, 36 (7) :143-150.

[7]陆汉城.中尺度天气原理和预报[M].北京:气象出版社, 2002:252-261.

冰雹天气应急预案 第2篇

一、指导思想

生命无价、安全至上。幼儿园高度重视师生安全工作，增强防范意识和责任意识，预防在先，消除隐患，加强领导，强化责任，采取有效措施，将应对重大自然灾害停课不停学的安全工作抓实、抓好。

二、组织领导

组长：

副组长：

成员：

三、应对重大自然灾害范围

风雹（雷电、大风、龙卷风、冰雹）等。

四、具体措施

1、正常教育教学期间（上课期间），如突遇暴雨等重大自然灾害，将视情况及时向上级主管部门汇报，启动应急预案，决定是否立即停课，并安排好学生的及时离校。

2、如在非教学期间，将及时向上级主管部门请示决定学生是否到校，启动应急预案，及时通知家长，并做好校园安全防护。

3、启动预案后，必要时，幼儿园可采取停课、延迟上学时间、提前放学、临时放假等措施，避免师生出现安全事故（采取措施前，应提前通知家长）。在停课期间班主任及时与每位家长取得联系，并作出合理的学习和辅导意见，确保学生停课不停学。

4、必须停课时，班主任和任课教师要根据教学进度和班级停学不停课应急预案采取措施。确保每一位学生在家都能够学习文化知识。

5、对于就近到校的学生，教师要做好教学辅导和安全工作，利用钉钉群、电话、短信、微信等通讯手段把具体学习内容传递给家长，使家校学习进度一致。

6、假期期间如遇重大自然灾害，将启动应急预案，做好校园防护。

7、加强检查和做好防范工作，经常保持校园道路、排水设施畅通，对幼儿园进行全面安全检查，对检查中发现的问题和隐患，及时整改，防止安全事故发生。

8、加强对幼儿园师生防灾知识的宣传，通过短信、微信、黑板报、宣传栏等形式，把防灾基本知识宣传到每位师生，在灾害性天气特别提醒师生往返途中注意安全，提高广大师生防范灾害的意识和能力。

9、加强与家长的联系。班主任利用微信群、钉钉群、电话、短信等通讯手段，加强与家长的联系，共同做好学生上放学途中的安全工作，及时了解学生迟到或未到校的情况及原因，要将出现的问题及时上报并通知家长。

10、加强值班值守，保障安全信息畅通。幼儿园实行领导带班、教师执勤制度，要求值勤人员及班主任教师保证通信畅通，提前到校，确保能够及时报告和迅速应对各类突发事件。

五、应急保障

1、幼儿园防灾工作领导小组加强值班，主要负责人和值班人员的手机、值班电话全天候开机，保障防灾现场通讯畅通，确保防灾信息的获取和传递。

2、组织必要的教师员工应急抢险队伍，落实幼儿园抢险救灾工作的人力保障。

3、加强与当地公安部门的联系，做好幼儿园的治安工作。

4、加强与卫生部门的联络，做好幼儿园的卫生防疫和医疗救护，预防疾病流行，做好师生疾病免疫和幼儿园公共场所消毒工作。

5、加强防御气象灾害避险知识宣传，提高师生的防灾减灾能力。

六、善后工作

1、幼儿园密切注意灾情动向，灾情解除后，及早向中心校报告灾情损失情况，并及时向上级报告全系统受灾损失情况。

2、幼儿园抓紧组织人员对灾后的幼儿园进行大清理，及时请当地防疫部门进行防疫消毒处理，对重大疫情、病情采取紧急措施，防止疫情的传播和蔓延。对受损较严重的校舍门窗、屋面，以及围墙、宣传栏等，及时提出整改方案上报，并抓紧落实维修工作，尽快恢复正常的教育教学秩序。

南靖县一次春季冰雹天气过程分析 第3篇

关键词：降雹,假相当位温,比湿,散度,VIL

引言

2016年4月8日19:00—20:00时, 福建省南靖县书洋镇上版村、下版村、塔下村、曲江村、上田村先后出现了冰雹。冰雹最大直径达25mm, 给农业生产造成严重影响。此次降雹过程是从福建省永定县东移影响的, 在南靖县境内出现冰雹天气为近年罕见。本文就此次降雹过程发生的环流背景以及多普勒雷达探测资料等进行分析。

1 环流背景分析

4月8日08:00 500h Pa高度场天气图 (图1a) 表明, 我国东北与俄罗斯交界地区由一冷低涡控制, 其底部形成2个低槽, 分别位于俄罗斯远东地区与我国东北地区交界处和我国黄海, 低槽后部西北气流引导冷空气从东路南下影响福建省。南支槽在107°E附近, 副热带高压控制整个南海, 588线到达华南沿海。从温度平流场看, 河套及其东部至福建省为冷平流。20:00的高度场上, 南支槽东移减弱, 副高北测有一支26m/s的副热带急流。

700h Pa图上, 7日08:00切变线在长江流域, 切变南侧有一支西南急流, 20:00切变东移南压, 西南急流也随之南移, 8日西南急流轴维持在广东中部至福建南部, 低空西南急流作为暖湿气流的输送带, 为此次冰雹的产生提供充沛的水汽和不稳定能量。

850h Pa高度场天气图 (图1b) 上, 4月8日08:00, 冷空气活动较明显, 汉口以北到河套为冷高压, 西段切变线在江西中部、湖南南部至四川南部, 为冷式切变适中型 (Lm) [1], 152线经福建省福州、龙岩、广东河源至湛江, 福建省永定县、南靖县受低层副高边缘西南气流控制, 有较明显的暖平流。20:00, 西段切变线, 略有北抬, 位于浙江中部、闽赣交界至江西中部, 152线南落至东南沿海, 永定县、南靖县仍受西南气流影响。

地面天气图上, 4月8日08:00, 冷锋在日本南部、台湾北部、福建省中部、广东北部, 福建省为地面倒槽控制, 冷高压在河套一带, 冷空气从东路南下, 分裂出一个冷高压, 中心在长江口附近。14:00, 东路冷空气继续从沿海南下, 东段冷锋减弱消失, 西段转为 (台湾北部、福建中部、广东北部) 静止锋, 永定县、南靖县处在静止锋前的地面倒槽中, 辐合上升运动强烈。

2 物理量诊断分析

2.1 假相当位温θse

强对流天气的发生发展与大气稳定度密切相关, 往往发生在对流不稳定的条件下。4月8日08:00θse沿24.5°N纬向剖面图 (图2) 可以看出, E118°以西, 900h Pa到500h Pa中低层大气中θse随高度降低, 且θse900-θse500>10k, 表明南靖县为高能区, 低层大气存在对流不稳定。而从500~100h Pa的高层大气, θse随高度升高, 表明其高层大气是对流稳定的。θse分析表明, 南靖县在降雹前处于低层对流不稳定区中, 有利于对流天气的发生发展。

2.2 比湿

大气比湿是指一团由干空气和水汽组成的湿空气中的水汽质量与湿空气总质量之比[2]。比湿可以用来表示大气的潮湿程度。比湿越大, 说明空气中的水汽含量越高。从4月8日08:00各层的比湿场可以看出南靖县500h Pa以上的比湿小于3g/kg, 空气较干燥;700h Pa以下低层大气的比湿8g/kg-1以上, 空气中的水汽含量较高。说明符合上干, 下湿的降雹条件。

2.3 散度场

散度是表示速度场辐合和辐散强度的物理量, 从4月8日08:00各层的散度场可以看出, 700h Pa以下的散度场为辐合, 500h Pa的散度场为辐散, 400h Pa以上的散度场为辐合, 这样的大气结构对强对流天气的发展不太有利。但从4月8日20:00各层的散度场可以看出, 400h Pa以上各层的散度场为辐散, 500h Pa以下的散度场为辐合。这种低层大气辐合, 高层大气辐散的大气结构有利于强对流天气的发展。到4月9日08:00 700h Pa以下的散度场为辐散, 这样的大气结构不利于对流天气系统的发展。

3 探空分析

从福建省龙岩站的探空图 (图3) 中看出, 温度线和温度露点线在600h Pa以上呈喇叭状, 水汽的垂直分布呈上干下湿结构, 即600h Pa以下湿度大, 600h Pa以上湿度明显减小。K指数为36.0℃, 表明此处大气层结处于不稳定状态。0℃层高度4505m, 有利于低层的水汽通过强烈的上升运动能够达到该高度, -20℃层高度7801.3m, 有利于冰雹的形成。

环境风场的垂直切变特征对雷暴的结构、形态、生命史以及活动有着重要的影响[1]。从龙岩站风的垂直分布分析表明, 500h Pa以下风随高度顺转, 有暖平流, 有利于能量的输送, 500~400h Pa, 风随高度逆转, 有冷平流, 这种低层暖平流, 高层冷平流的配置, 表明大气层结处于不稳定状态。从风随高度的变化看, 500h Pa以下风速随高度明显增大, 最大风速出现在500h Pa达22m/s, 700h Pa为16m/s, 925 h Pa仅4m/s, 低层风速的垂直风切变较强, 有利于雷暴的发展、维持。

4 雷达资料分析

4.1 雷达回波强度分析

从龙岩雷达站探测的雷达回波演变显示, 仰角为2.4°的回波图上, 4月8日17:58, 在雷达站西南91.7km处的广东省梅县境内有一小块回波强度为45d BZ的对流单体。该对流单体发展迅速, 18:04, 回波强度达55d BZ。18:10, 移到与永定县交界处, 增强到60d BZ。18:28, 回波强度增强到65d BZ。18:47 (图4a) , 在雷达站西南60.3km处的永定县境内出现了三体散射现象, 表明已经出现冰雹天气。19:11 (图4b) , 对流单体移到南靖县书洋镇境内。三体散射现象维持到19:17。65d BZ的回波强度持续到19:19, 总的持续时间达41min。

4.2 VIL分析

研究表明, 风暴成熟前期存在VIL跃增现象[3] (前后时间差一个体扫) 。从龙岩的雷达资料看出, 4月8日18:22, 在雷达站西南方向72.1km处, VIL25kg/m2, 8日18:28, 该块回波移到雷达站西南方向65.3km处, VIL跃增到35kg/m2, 跃增量10kg/m2, 此时回波强度也增强5d BZ。

5 小结

5.1这次降雹过程是在南支槽前, 700h Pa西南急流, 850h Pa冷式切变和地面静止锋及倒槽等天气系统背景下产生的。

5.2上层干冷、下层暖湿的大气层结结构符合降雹的条件, 冷平流入侵触发不稳定能量释放造成强对流天气过程。

5.3风暴成熟前期存在VIL跃增现象, 回波顶高也达到最高。风暴成熟时雷达回波强度最强, 出现了三体散射现象。

参考文献

[1]林新彬, 刘爱鸣, 林毅, 等, 福建省天气预报技术手册[M].北京:气象出版社, 2013 (6) :186-204.

[2]盛裴轩, 毛节泰, 李建国, 等.大气物理学[M].北京:北京大学出版社, 2005:119-121.

冰雹天气过程 第4篇

防御台风、暴雨、冰雹、雷电天气应急预案

（讨论稿）

防御恶劣天气是深圳市鹏城穗华素质教育培训基地全年安全工作的重点之一，制订防御恶劣天气预案是该项工作的关键。

为认真贯彻执行“安全第一，预防为主”的方针，切实保障我基地在台风、暴雨、雷电期所有参训团队及基地工作人员的生命财产安全，确保所有参训、工作人员思想认为到位、防范措施到位、责任落实到位，进一步加强深圳市鹏城穗华素质教育培训基地安全生产管理工作，针对基地地处沿海地区，夏季台风、暴雨、雷电等自然灾害多发的特点，为了加强基地在发生台风、暴雨、雷电等事故时的应对能力，采取有效措施和及时救援，最大限度地减少人员伤亡和财产损失，根据广东省、深圳市的有关规定，结合基地实际情况，制定台风、暴雨、雷电天气应急救援预案。

一、本预案适用范围 台风、暴雨、雷电等各种异常天气

二、指导思想

认真落实广东省、深圳市人民政府提出的防御恶劣天气措施和要求，高度重视防御台风、暴雨、雷电灾害工作。确保基地参训及工作人员安全为第一目标，重视做好边坡、大树、营房、板房及其它建筑物、房屋门窗、停车场、拓展培训设备设施等重点危险设施的防御工作。建立长效保障机制，从思想上、组织上和工作措施上做好防御恶劣天气的各项准备。

三、工作目标

根据气象预报，在预测到影响我基地的台风、暴雨、雷电到来之前，结合政府要求，未雨先缪，落实有效的防范措施，以确保所有人员安全为第一目标，把台风、暴雨、雷电到来可能造成的损失降到最低限度。

四、组织机构

深圳市鹏城穗华素质教育培训基地建立防御恶劣天气领导小组 组长：蔡耿南

副组长：王鹏飞

组员：黄涛、王维江、郝川徽、吕金松、罗浩根、胡永壮、马密宇、田军、谢红国

具体分工：蔡耿南负责基地全面安全工作，是基地第一安全责任人；王鹏飞为基地安全直接责任人，负责协调基地安全保卫工作；王鹏飞负责基地教官及拓展培训人员安全；王维江负责协调、后勤保障、基地食堂安全；吕金松、罗浩根负责教官及营房安全和防御恶劣天气所有基地人员安排；胡永壮、马密宇负责协调、防御恶劣天气所有基地人员规避风险指引；田军负责医疗救助；胡永壮负责基地对外联络和基地抗险救灾抢险宣传。

下设抗险救灾抢险队 队

长：吕金松

副队长：罗浩根

组

员：基地全体教官

五、防御恶劣天气期间工作安排及措施

（一）、前期检查工作

1、行政部、基地后勤服务中心要定期组织人员将所有房屋的门窗等进行严格细致的检查，不留死角，发现问题及时与基地联系、修复。各部门也要做好工作岗位和设备设施安全隐患等排查工作，及时了解基地参训及工作人员，居住条件尤其是住在偏远地带的基地参训及工作人员家庭情况，与其家人保持联系，提高所有人员防灾意识。

2、深圳市鹏城穗华素质教育培训基地电话线路应定期进行检查、修复，确保通讯畅通；全面检查基地用电设施及线路敷设，确保用电安全；组织专业人员对基地房屋结构、基地舍周边边坡、地质、建筑物上的悬挂物等进行检查，发现隐患及时排除并汇报基地校长室；对全基地下水道、明暗沟及平顶屋面污泥杂物进行疏通清扫，保证排水通畅。

3、基地将在工作不繁忙时间，至少一年两次，组织基地所有部门对自然灾害的防范、避险及预警信号、撤离路线、安置地点等内容进行全面系统演练，确保一旦出现险情，基地参训及工作人员能有组织地迅 2

速撤往安全地带。定期在全体基地参训及工作人员中开展防御恶劣天气等安全教育，增强大家的防范意识和自救自护能力。

4、在台风、暴雨、雷电来临之前，基地组建由管理人员牵头，教官为主的防御恶劣天气救灾抢险队，随时待命，听候调遣，准备处理突发事件。

（二）、值班、报告制度

强化值班制度，公布值班电话（手机），在台风、暴雨、雷电到来之前到灾害全程，都必须保证每天二十四小时值班人员在岗。基地管理、值班人员要确保通讯畅通，通讯工具保持开通状态。

灾情发生时，基地管理和值班人员应及时掌握灾情，在最短时间内向基地及上级部门反映详细情况，并把受灾损失的一切情况如实汇报。

（三）、医疗救援、后勤保障工作

在台风、暴雨、雷电来临之前，做好各类急救药品的储备工作。备用生姜、红糖，雨具、电筒等急需物品，提供后勤保障支持。组成医疗救援小组，并与医疗卫生机构确立联系契约，确保专业救援机构救援及时。

六、应急处置行动

1、在台风、暴雨、雷电来临前，基地开始实施24小时值班制度，领导小组全体成员的手机24小时开机，密切注意台风、暴雨、雷电动向。落实防灾、抗灾、救灾措施，对基地内的边坡、各楼门窗、大树、拓展设施、电线电器设备、基地在建工地等危险地段设施进行检查，排除险情，对可能发生事故的设备设施，要加固的加固、该拆除的拆除。

2、台风、暴雨、雷电一经来临，立即停止基地一切室外活动，在板房或简易铁皮棚屋等处的人员，要尽快离开危险地带，到最安全的地方避险，严禁在灾害气候环境中活动工作。

3、在台风、暴雨、雷电来临时，组织处于危险环境中的基地参训及工作人员的紧急转移，并注意安全，将基地房舍外的物品移进基地房舍内，并关好基地的所有门窗。防止电线刮断，造成短路引起火灾或电伤室内的人员。同时还要防止被雷电袭击和其他意外事故的发生。

4、台风、暴雨、雷电登陆后，基地内一切人员不得外出，以免发生意外事故。

5、台风、暴雨、雷电过后，应及时抢救伤员，基地全力投入抗灾自救工作，并及时向上级主管部门汇报灾情。确保基地正常生活和工作秩序。

应对台风等恶劣天气是一项全面性艰巨性的工作任务，基地各相关人员必须相互配合，相互支持，努力做好本职工作。对职责范围工作进行一次检查，随时听候基地防御恶劣天气领导小组的调遣，随叫随到，共同努力，通力协作，确实做好防灾、抗灾、救灾工作。

深圳市鹏城穗华素质教育培训基地

一次冰雹天气的雷达回波特征分析 第5篇

2007年成都“4.14冰雹灾害”发生于4月14日21时30分至23时, 蒲江、彭州、郫县、眉山等地区出现了一次强对流天气过程, 并出现大风冰雹灾害, 持续时间45分钟, 冰雹最大直径5cm, 过程最大风速达10级, 4个区 (县、市) 直接经济损失14 025万元。

1 环流背景分析

2007年4月14日08时500h Pa, 四川地区基本受西北气流控制, 川西高原上存在小波动。到20时500h Pa, 成都站转为西风, 700h Pa成都西部地区出现弱切变, 水汽充沛, 850h Pa和地面图上均出现辐合区。

2 不稳定能量分析

14日08点沙氏指数SI为-1.3℃, 气团指数K为25℃, 到20时, SI为-3.6℃, K指数也逐渐增大至38.0℃, 说明有强雷暴的可能。同时不稳定能量Ek由负转正, 由稳定状态转入不稳定状态。

从20时温度对数压力图得到, 成都站存在明显的垂直风切变, 有利对流性天气的发生。在650h Pa附近有个逆温层, 有利于不稳定能量的积累。而0℃层在600h Pa等压面附近, 对应高度3.7km, -20℃层在450h Pa等压面附近, 对应高度6.5km, 有利于冰雹的生成。

3 多普勒雷达资料分析

3.1强度场分析

从图1可以看到, 14日21时44分成都部分地区已经出现了雹暴天气。回波图上可以看到邛崃、蒲江一带存在着两块冰雹云, 右侧的最大回波强度为62d Bz, 强度中心距测站65.00km, 方位215°, 最大单体直径在10km左右。而左侧的中心强度达55dbz, 该冰雹云往东偏南方向移动的过程中, 逐渐增强, 同时强中心范围也增大。放大西南方位的回波, 发现该冰雹云特征明显, A点为前侧“V”型槽口, B点也存在界弱回波区。有界弱回波区是判别冰雹云的重要指标, 它的存在表明风暴中有强烈的上升气流, 有利于大冰雹的形成[1]。

从图2看出, 21时55, 成都地区上空右侧雹云的最大回波中心强度达到67d Bz, 左侧达到了60dbz。云系在向东南方向移动的过程中, 两个回波中心的强度稳定增长, 说明回波处于发展阶段, 冰雹天气继续。22时06分, 两块强回波的中心移至蒲江、眉山地区, 该区域降雹明显。22时37分, 两块雹云移动过程中强度基本维持稳定, 强回波面积扩大。22时43分, 回波中心强度开始有所减弱。

从22点30分的强度多层显示图上看 (图3) , 7.0km高度处两块雹云的回波中心最强, 在10km处, 仍然可以看到右侧冰雹云的回波中心达63d Bz, 这说明这两块冰雹云伸展高度较高。

3.2速度场分析

从图4可见, 在仰角为0.5°的速度场, 基本为正速度区, 但方位210°, 距测站65km处的右侧冰雹云出现了“逆风区”[2]。仰角为2.4°图上, 左侧冰雹云的方位235°距测站75km处也出现了“逆风区”。逆风区的出现, 标志着该地区出现强对流天气逆风区的出现表明此处的风向发生了剧烈的变化, 产生了强烈的风切变和辐合。

在仰角4.3°时, 左侧冰雹云的速度全为负值。靠右的冰雹云出现了一对“牛眼”的正负速度偶, 核直径约9km, 正中心速度最大值为+20m/s, 负中心最大值为-21.8m/s, 中气旋特征明显[3]。在9.9°图上, 距测站45km, 方位210°附近区域, 存在一个明显的辐散区。

上述分析表明, 本次冰雹云在垂直方向上的速度特征是低层 (2.5km以下) 气流均匀, 在中层开始出现风向切变, 辐合型气旋特征开始明显, 高层有明显的辐散。这说明中尺度气旋结构稳定, 能较长时间维持。

4 结论

1) 水汽条件、沙氏指数、K指数、不稳定能量Ek、垂直风切变、逆温层等条件同时满足, 会导致强对流天气的出现;

2) 单站探空0℃层在600h Pa等压面附近, 高度较为适宜, 利于冰雹的产生、发展;

3) 根据反射率因子的强度、回波顶高、强回波大小以及回波的形状等来判定是否为冰雹云。雹云的回波强度一般大于50d Bz、回波顶高大于10km、强回波顶高在6km~8km。有界弱回波区是判别雹云的显著特征;

4) 多普勒雷达径向速度场出现的“逆风区”、“中气旋”的特征能表征强对流云体的动力结构, 有利于冰雹天气的发生, 对冰雹的短临预报有一定的指导意义。

摘要：根据多普勒雷达资料和MICAPS资料, 利用天气学方法综合分析2007年4月14日成都及其周边地区发生的冰雹天气过程。通过分析, 发现有界弱回波区和V型缺口是判别雹云的重要特征, 逆风区、中气旋等都能有效的指导灾害性天气的临近预报。

关键词：冰雹云,雷达回波,风切变,中气旋

参考文献

[1]张培昌, 杜秉玉, 戴铁丕.雷达气象学[M].北京:气象出版社, 2001.

[2]刘洪恩.用雷达资料识别中尺度气旋雹暴的形成及演变[J].气象, 1998, 25 (7) :46-51.

孙吴县冰雹天气气候分析及防御建议 第6篇

作为我国发展农林业具有广阔前景的重点地区, 孙吴的种植业在地方国民经济总量中占有举足轻重的地位。同时, 这里又是黑龙江省冰雹天气发生次数较多的地区之一, 并且由于冰雹多出现在植物生长的关键时期, 以至成灾较重。冰雹灾害是孙吴自然灾害中对种植业影响最为严重的气象灾害之一。9081雹暴致使正阳乡23万亩良田受灾, 其中6万亩绝产;9081冰雹过程降雹雹粒最大直径70mm, 使18个村屯的粮食作物遭到毁灭性打击, 直接损失达百万元;冰雹使孙吴.清溪.正阳.向阳三乡受灾总面积23085亩 (大豆17448亩, 小麦2399亩, 玉米544亩, 其它2160亩) , 其中绝产面积高达12200亩之多……

1 孙吴县冰雹天气气候分析

本文应用统计学和天气学方法, 分析孙吴多年来冰雹天气的时空分布规律, 并对冰雹天气的监测, 预报以及雹灾的预防措施进行初步探讨, 目的在于进一步任清雹灾的天气气候特征, 为孙吴种植业及经济建设快速发展提供有效的气象服务和气象保障。

冰雹属局地短时剧烈天气, 突发性强, 常与雷暴、龙卷等中小尺度天气现象同时出现, 产生大风和不同程度的降雨。

综上所速, 孙吴冰雹天气具有以下几点显著特征;

1) 雹暴发生范围广, 并且, 重雹具有明显的局地性;

2) 冰雹天气多出现在5.6月和9月, 以14~15时发生概率为最大;

3) 冰雹天气受地形影响较大, 低山丘陵地区降雹较多, 沿江流域相对较少;

4) 雹日年际间变化具有明显的离散性;

5) 冰雹常与其他气象灾害性天气并发, 成灾严重。

常规气象观测网对于雹暴系统进行的监测犹如大网捕小鱼, 不可能真实地记录下冰雹云发生, 发展, 消亡的全过程。我们对本地冰雹扥中小尺度天气现象的认识仅限于宏观理论上的了解, 是较零散和片面的。

传统的冰雹天气预报是根据每天的地面观测 (6小时一次) 和高空探测 (12小时一次) 资料, 结合大尺度环流形势、基本物理量计算和单站要素统计分析而做出的。实际上, 即使在拥有了一定的数值预报产品和简单的卫星云图的今天, 要想提前12或24小时准确地预报出冰雹出现的地点、时间及强度也是极其困难的。我们能够做到的, 是预报出能产生较强对流天气的短期大尺度形势, 并就局部对流程度作可能性判断。把根据雷达回报分析所得出的预报结论通报用户和有关部门。理论上, 把天气学和统计分析与天气雷达 (数字化) , 地面卫星综合业务系统有效地结合起来, 是成功制作短时 (0~6小时) , 临近 (0~1小时) 冰雹预报的最为可以的方法。

2 冰雹灾害防御建议

毫无疑问, 伴谁着孙吴再一次农业开发高潮到来, 冰雹等气象灾害给种植业带来的损失将会越来越严重。因此, 对灾害的防御成为科技工作者面临的特别重要的课题。防御气象灾害, 除积极开展农业技术措施外, 人工影响局部天气技术手段被广泛采纳。

孙吴县自八十年代末开展人工防雹增雨试验工作以来, 在各级领导的重视和作业指挥人员的艰苦努力下, 取得了明显的减灾成效。全县现有防雹降雨专用高炮两门, 在正阳山乡炮点常年驻守一门高炮, 从驻守高炮以来, 冰雹多发的正阳山乡, 大大减少了冰雹灾害造成的损失。尽管如此, 在目前大力发展农业经济的形势下, 孙吴防雹工作无论在作业面积, 器械配备还是技术保障等诸多方面与实际需求尚存很大距离。现就冰雹灾害的防御问题提出以下建议。

1) 强化防灾意识, 提高防雹能力

从前面的统计分析中, 我们可以看到, 冰雹灾害对发展种植业构成很大威胁。同时, 我们也发现, 重雹多发生在久旱时段, 适适进行人工影响天气作业, 不仅可以消雹, 而且还可以在一定程度上增加自然降水, 进而减缓或解除旱象。

然而, 与孙吴现有耕地面积相比, 现有高炮的有效防护面积不足十分之一, 随着耕地面积的扩大, 冰雹等气象灾害造成的农业经济损失必将相应加大, 四门高炮远远满足不了抗灾防灾的需要。从设备现代化程度上看, 我国西北地区已采用火箭来防雹增雨, 本省农业发达地区 (如绥化、齐齐哈尔) 业早也设立了飞机防雹增雨作业实验基地, 而我县的农业工具还停留在前苏联五十年代的水平上。因此, 应采纳积极措施, 购置作业工具, 扩大防护面积, 使人工影响局部天气工作同我市作业发展形势相适应。

2) 提高冰雹天气预测, 预报科研水平

一次冰雹天气的多普勒雷达产品分析 第7篇

受地面切变影响, 4月11日午后, 莆田市部分乡镇遭受了汛期以来的第1场雷雨冰雹天气袭击, 15:0015:20左右西天尾镇、梧塘镇等乡镇部分村落出现雷雨冰雹天气。

1 天气形势分析

1.1 形势背景分析

地面弱冷空气东路扩散南下, 低层冷切逐渐东移, 夜间华南暖切发展东伸, 配合大的垂直风切变, 造成莆田市有较强的辐合抬升条件;低层有暖脊发展, 暖平流明显, 地面增温增湿, 有暖平流配合冷空气影响, 莆田市层结不稳定, 中南部CAPE值较大, 大于2 000 J/kg;莆田市低层湿度条件好, 南部700 h Pa以上较干。综合考虑, 莆田市部分县市有强对流天气 (图1) 。

1.2 探空曲线分析

层结稳定度方面, 福建省层结不稳定, 中南部较大。从11日8:00福州站探空图看出福州地区有K值达38℃的高能量舌, SI指数为-1.21℃的弱的不稳定结构, 925 h Pa为西南风, 风速较小 (6 m/s) , 850 h Pa以上为偏西风, 风速较大 (>12 m/s) , 有一定的垂直风切变, 风随高度顺时针旋转, 有暖平流 (图2) 。由于强对流天气有明显的日变化, 随着下午气温的升高, 高层冷空气的加入, 层结的不稳定性也会在午后达到最强。△T (850~500 h Pa) 值为26℃, 0℃层高度在700 h Pa附近, -20℃层高度则在400 h Pa以下, 这都符合福建省主要灾害性天气分析预报中的单站降雹指标。

1.3 水汽条件

比湿方面, 中南部低层湿度条件好, 南部700 h Pa以上较干。由图3可明显看出, 此次强对流天气过程前期, 莆田市处暖湿气流控制, 华南有湿舌东伸至福建, 莆田市4月11日8:0020:00 850 h Pa比湿达到12 g/kg。由图4可看出, ΔP3<-3 h Pa、地面温度T>25℃, 地面高温高湿, 低层丰富的水汽为冰雹、暴雨等强对流天气的产生提供充足的水汽和能量条件。

1.4 能量条件

850 h Pa总温度梯度对强降水有很好的指示作用, 总温度梯度大的区域预示后期该区域有利出现强对流天气等强天气。图5为4月11日8:0020:00 850 h Pa的总温度场, 从图5可以清晰看出, 11日8:00 850 h Pa的总温度场最大值中心位于广东与广西交界处, 中心达到65℃以上。分析11日20:00的总温度场, 发现总温度中心北伸至福建省中南部, 莆田市上空的总温度达到了64℃左右, 并且总温度梯度迅速增大, 梯度大值区维持在福建省中北部, 低层高能区为暴雨的产生提供充足的能量条件。19:0020:00莆田市仙游县站2 h降水量达54.5 mm, 说明总温度梯度对强降水有较好的指示作用。

1.5 抬升条件

散度分析表明, 福建中部动力抬升条件好。4月11日14:00, 通过GFS散度分析, 925 h Pa福建中部沿海为负散度大值区, 莆田市925 h Pa散度达-1.410-5/s。4月11日20:00925 h Pa负散度大值区往东发展入海, 福建中部散度迅速变成零值, 低层辐合不明显, 莆田市降水逐渐减弱。4月11日14:00, 200 h Pa福建西部为正散度大值区。说明低层在福建中部及沿海有强辐合上升动力条件, 高层存在辐散, 有利触发对流发展, 引发强对流、短时强降水天气。

2 雷达资料产品分析

2.1 雷达回波特征

此次降雹过程发生在莆田西天尾镇、梧塘镇等地。产生此次降雹的风暴单体是从江西中北部发展起来的局地对流单体东移过来的, 在整个偏东移动过程中风暴基本以单体的形式出现, 风暴后期几块对流体合并移入海上逐渐消亡。从组合反射率产品可以看出, 11:30风暴在莆田北部逐渐发展起来, 强回波中心都在55 d BZ以上, 在14:00三明东部的风暴中心已达74 d BZ, 在14:55莆田中北部强回波中心超过70 d BZ。莆田此次降雹过程就出现在15:0015:20, 持续约20 min。15:30莆田降雹结束后, 强回波中心由74 d BZ降至60 d BZ, 强回波中心高度降至6 km以下。此风暴一直向偏东方向移动, 后期几块对流体合并移入海上逐渐消亡。

2.2“三体”散射现象分析

在此次冰雹过程中未观测到“V”型缺口和明显的钩状回波, 但观测到三体散射 (也称辉斑回波) 现象, 所谓的“三体散射现象”是当雷达波束遇到非常大的湿冰雹时发生的雷达微波散射假象[4]。TBSS (三体散射长钉) 的虚假回波位于从强反射风暴核沿着雷达径向向外一定距离, 通常具有较低的反射率因子值 (一般小于20d BZ) 。出现三体散射现象是探测大冰雹的一个很好的指示性指标。

在此次冰雹过程中, 从反射率图 (图6) 可观测到此现象。在15:01 0.5°、1.5°和2.4°仰角 (高度约3.2、5.8、7.4 km) 的反射率图上可看到该现象。在三体散射特征最明显的2.4°仰角上, 其长度大约为15 km, 造成三体散射的反射率因子核心强度达67 d BZ。在0.5°仰角上的三体散射现象不太明显, 主要由于冰雹发生地离长乐雷达站较远, 并且仰角较低。

自低到高的反射率因子大值区仍然有明显的向东南倾斜。由15:01雷达反射率因子垂直剖面图 (图6) 可看出, 在垂直结构上, 高层的强反射率因子核处于低层强反射率因子核区东部的弱回波区之上, 呈现悬垂结构, 表示此风暴有降雹的潜势。强的反射率因子区从9 km左右高度一直扩展到2 km, 其中下部代表冰雹下降的区域。最强的区域位于弱回波区上部, 其值超过60 d BZ。其回波顶高超过12 km, 沿剖面方向的水平尺度约12 km。

15:01在莆田出现三体散射现象之后, 15:0115:20在莆田西天尾镇、梧塘镇等地出现冰雹, 有关研究表明, 出现三体散射是降冰雹的充分条件, 在此次过程中基本得到验证[5,6]。因此, 在降雹过程中都出现了三体散射现象, 三体散射现象是降雹的指示性标志, 在这次过程中为冰雹的短临预报的准确性起了较强的指示作用。

注:基本反射率 (R 19) 0.5°、1.5°、2.4°。

2.3 垂直积分液态含水量 (VIL)

VIL是判别强降水及其降水潜力、强对流天气造成的暴雨、暴雪和冰雹等灾害性天气的有效工具之一。从垂直积分液态含水量产品中可以看出, VIL值在降雹过程中都大于40 kg/m2, 在14:55风暴发生时达最大值50~55 kg/m2, 到15:13减小至30~35 kg/m2。在此次降雹过程中VIL值出现跳跃, 反映了冰雹粒子在生长区并长大。因此, 垂直积分液态含水量 (VIL) 出现大值对冰雹也有一定的指示性。

2.4 风的垂直廓线 (VAD)

从2012年4月11日长乐雷达站14:2515:25风廓线可以看出, 长乐站地面为东南风, 925 h Pa以上为西南风, 14:5515:01, 700 h Pa以上为西南急流 (12 m/s) , 风向随高度增加顺时针旋转, 风速逐渐增大, 地面到925 h Pa风向陡然从东南转到西南风。地面到500 h Pa之间的垂直风切变矢量之差为16 m/s, 属于中等强度的垂直风切变[1], 使暖湿气流源源不断地输送到发展中的上升气流中去, 从而有利于相对风暴气流的发展。以上信息表明未来可能产生强风暴。

3 结语

分析结果表明, 此次强对流天气的主要影响系统是对流层低层850 h Pa的切变线, 并伴有冷空气渗漏, 强对流天气随切变东移而结束。低层的辐合和高层辐散的抽吸作用也是强对流天气的产生维持的重要原因, 但低层辐合更重要。在降雹过程中都出现了三体散射现象, 三体散射现象是降雹的指示性标志, 在这次过程中为冰雹的短临预报的准确性起了很大的指示作用。垂直积分液态含水量 (VIL) 出现大值对冰雹也有一定的指示性。地面到500 h Pa之间属于中等强度的垂直风切变, 使暖湿气流源源不断地输送到发展中的上升气流中去, 从而有利于相对风暴气流的发展。在临近时通过雷达实时监控, 加上区域自动站资料, 以及对各类数值预报、物理量预报最新资料进行分析, 以短时临近预报方式对强对流落区做精细化补充较可行。

摘要：利用长乐新一代天气雷达 (CINRAD/SA) 产品等, 分析了福建省莆田市2012年4月11日的一次冰雹过程。结果表明:2012年4月11日的莆田地区冰雹天气主要影响系统是低层有切变配合冷空气影响。三体散射回波的出现对冰雹天气的出现具有很好的预警意义。风暴低层前侧有弱回波区, 风暴发展阶段垂直液态含水量VIL出现跃增;冰雹发生在弱回波区、垂直累积液态含水量大值区重合的区域内;地面到500 h Pa之间属于中等强度的垂直风切变, 使暖湿气流源源不断地输送到发展中的上升气流中去, 从而有利于相对风暴气流的发展。

关键词：冰雹,多普勒雷达,天气形势,三体散射

参考文献

[1]俞小鼎, 姚秀萍, 熊廷南, 等.多普勒天气雷达原理与业务应用[M].北京:气象出版社, 2005.

[2]林聪, 刘桂玲, 于文超.1961—2010年莫旗地区冰雹特征分析[J].现代农业科技, 2014 (1) :260-261.

[3]周虎, 陆晓静, 赵蔚, 等.宁夏“5·16”强对流天气跟踪分析及冰雹预报模型[J].沙漠与绿洲气象, 2010 (3) :22-25.

[4]陈晓燕, 罗松, 杨玲.黔西南州冰雹时空分布及春夏冰雹环境条件分析[J].暴雨灾害, 2010 (1) :49-53.

[5]魏勇, 雷微, 王存亮, 等.石河子地区三次冰雹天气过程的综合分析[J].沙漠与绿洲气象, 2013 (1) :21-27.

白城市2次冰雹天气的雷达产品分析 第8篇

2014年8月5日15:00—16:00洮南市洮府乡、黑水镇、大通乡、安定镇出现冰雹并伴有大风。其中,冰雹直径达5 cm左右。这次冰雹天气过程造成受灾人口逾1.5万人,农作物受灾面积达9 322 hm2以上,造成直接经济损失达到8 818万元。

1 天气背景

2014年7月7日20:00,从500~850 h Pa高空图上,白城市处于低涡前部,500 h Pa西南急流轴的左侧,850 h Pa的SE和SW的风向切变带中。地面7日14:00,白城市处于蒙古气旋前的暖锋段上;随着暖锋的东北方向移动过程中,产生白城市强对流天气。

2014年8月5日8:00,从500~850 h Pa高空图上,白城市处于高空槽后部,500 h Pa西风急流轴左侧,20:00 850h Pa出现东北西南向风向切变。高空冷空气叠加在底层暖空气之上,造成大气层结构不稳定,进而产生强度流天气。

2 雷达回波产品对比分析

2.1 雷达回波分析

7月8日3:27,测站东南方位有块状回波发展,块状回波强度51.5 d BZ,方位115.6°、距离40.7 km;到3:37时测站东南侧块状回波单体不断增多,且每个对流单体结构较为密实,强度为50 d BZ左右;3:57时,回波移到在大安的丰收镇附近,强度达到55.3 d BZ,由于冰雹回波的后向散射大,回波后部出现“V”型缺口,正是此回波在大安的丰收镇导致冰雹天气。

8月5日14:29,测站西侧有絮状回波在发展,絮状回波中夹着一些块状回波,块状回波中心强度为52.3 d BZ,方位264.5°、距离49.8 km,回波发展迅速;到14:50时测站西侧块状回波单体迅速合并成带状回波,带状回波长约40km、宽约15 km,并向SE方向移动;15:16时,回波移到洮南市的大通乡附近,强度达到55.0 d BZ,带状回波南北断开,继续向SE方向移动;15:47对流单体迅速合并,回波面积增大,回波移到洮南黑水镇附近,回波后部出现“V”型缺口,正是此回波在洮南市大通乡、洮府乡、黑水镇、安定镇导致冰雹、大风天气。

2.2 冰雹指数(HI)分析

7月8日冰雹指数产品在3:22时,测站东南方位122°、距离45 km处出现一个空心大三角形的“R5”的报警,到3:28时,测站东南方位116°、距离48 km处出现一个实心大三角形的“R5”的报警,降冰雹的概率达到90%;“实心R5”的报警连续出现,一直预报到3:59时,方位95~122°,距离48~60 km;可见提前预报降雹12 min。

8月5日冰雹指数产品在14:40时,测站西方位242°、距离45 km处出现一个空心大三角形的“M0”的报警,到14:50时,测站西方位230°、距离35 km处出现一个实心大三角形的“M0”的报警,降冰雹的概率达到90%;一直预报到15:53时;提前预报降雹10 min。

2.3垂直液态含水量(VIL)分析

2次降雹过程中,VIL值均持续走高,强中心最大值都达到33个单位,但8月5日这次过程的强中心的最大指数持续时间较长,因此影响范围大;其次在这2次降雹前的垂直液态含水量增加反映了冰雹粒子的形成,通过分析垂直液态含水量的跃增加和冰雹生成区域,即VIL都超过30个单位的区域,为预测冰雹出现的时间和落区提供了一定的科学依据。

2.4 回波顶高(ET)产品分析

2次过程回波单体高度发展到16 km,由于雹块集中降落,形成了特强回波区即回波墙;雹云具有较强的回波中心,且强中心已经接地,回波顶较高,已发展到7~8 km;8月5日的回波墙比7月8日强,因此影响范围扩大,导致8月5日灾害比7月8日严重。

3 结语

2014年7月8日冰雹天气过程是在高空低涡、地面是蒙古气旋的暖锋的环流背景下形成的;8月5日冰雹天气过程是在高空槽后部、低层切变的环流背景下形成的,为冰雹天气过程的发生提供了有利的背景[1,2]。2次冰雹天气过程中,雷达回波强度值都超过55 d BZ,并且存在着回波后部出现“V”型缺口等特征。回波垂直剖面图(ET),关注的是强回波中心发展的高度,一般发展高度超过8 km,是出现冰雹的一个重要指标[3,4,5]。垂直液态含水量能有效判别强对流天气,VIL值快速降低大部分就表明破坏性大风将要开始,其2次出现冰雹雹过程中VIL都超过33个单位。即VIL超过30个单位的地区在短时预报中要值得注意。冰雹指数HI空报率较高,出现冰雹概率达到90%以上的区域,就要引起关注,因为极有可能产生强对流天气。对强对流天气进行预测的难度很大,可以多注意多普勒天气雷达二次产品的应用。

参考文献

[1]俞小鼎,姚秀萍,熊廷南,等.多普勒天气雷达原理与业务应用[M].北京:气象出版社,2006:1-314.

[2]许晶.一次强对流天气过程的多普勒雷达特征分析[J].内蒙古农业科技,2015,43(4):44-46.

[3]王荣梅,支峻,阿吉买买提.喀什地区“8·11”冰雹过程的雷达探测分析[J].沙漠与绿洲气象,2012,6(5):20-24.

[4]毕明林,于跃,李书君,等.辽西地区锋前暖区型冰雹天气过程雷达回波特征分析[J].现代农业科技,2014(23):258-262.

辽宁省朝阳市冰雹天气潜势预报研究 第9篇

1 材料与方法

研究所用的冰雹天气个例样本, 取自朝阳地区5 个常规地面气象观测站 (朝阳、北票、建平、凌源和喀左) 1 998—201 2 年5—9 月间发生的所有冰雹个例。

依据地理位置相近、地形高度相近、气候特点相近、影响系统相近原则进行探空构建, 即东部 (朝阳和北票地区) 探空用锦州探空站构建, 西部 (建平、凌源和喀左地区) 探空用赤峰探空站构建。

冰雹天气的发生需要具备不稳定能量、水汽条件和触发抬升机制。因此, 选择Tg对流温度 (表征大气温湿特征的参数) , 据统计, 辽宁省短时强降水的平均对流温度50%的样本在25~ 30℃, 冰雹的在1 5~ 25℃ , 雷雨大风的跨度较大, 在20~ 40℃、K指数[K指数的定义为:K= (T850- T500) +Td850- (T- Td) 700, 其中, T与Td分别表示温度与露点温度;因此, K指数可以反映大气的层结稳定情况。K指数越大, 层结越不稳定]等13 个探空物理量进行分析计算。

将1998—2012 年间冰雹天气发生前地面温度和露点温度代入上海探空订正软件SANDS中, 对8:00或20:00 探空资料进行订正, 获取订正后的相应物理量, 形成冰雹天气发生前的探空物理量数据库。用SANDS软件调用无冰雹天气发生日8:00 和20:00 次探空资料, 形成无冰雹天气发生的探空物理量数据库。

22 种方法建立冰雹天气潜势预报方程

2.1 Bayes判别分析法建立预报方程

利用逐步选择的筛选方法, 采用wi l ks的统计量作为选入或剔除的标准, 来判断预报因子对模型的判别能力贡献大小。利用经上海探空软件建立的有、无冰雹发生时的探空物理量数据库, 通过Bayes判别分析法建立朝阳和北票地区冰雹天气潜势预报方程如下。

冰雹发生方程:

冰雹不发生方程:

M2=- 2.650 5+0.204 78SI- 0.9288Li (2)

式中, SI为反映大气稳定状况的一个指数。它定义为850 h Pa等压面上的湿空气团沿干绝热线上升, 到达凝结高度后再沿湿绝热线上升至500h Pa时所具有的气团温度Ts850与500h Pa等压面上的环境温度T500的差值。当SI<0 时, 大气层结不稳定, 且负值越大, 不稳定程度越大, 反之, 则表示气层是稳定的。

Li为气块从低层900 m高度沿干绝热线上升, 到达凝结高度后再沿湿绝热线上升至500 h Pa时所具有的温度Ts与500 h Pa等压面上的环境温度T500的差值。当LI<0 时, 大气层结不稳定, 且负值越大, 不稳定程度越大, 反之, 则表示气层是稳定的。

建立建平、凌源和喀左地区冰雹天气潜势预报方程如下。

冰雹发生方程:

冰雹不发生方程:

下标850 和500 分别表示850h Pa和500 h Pa。TOT越大, 越容易发生对流天气。Tg为对流温度。DCI为将850 h Pa层的温度与地面至500 h Pa的浮力特性结合, 估计发生深对流潜势。该指数很高的地方, 若同时具备抬升气块的触发机制, 则很可能出现强对流天气事件。强天气威胁指数 (SWEAT) 常用于龙卷预报, 根据美国龙卷和强雷暴实例分析, SWEAT指标值与天气关系是:发生龙卷时的SWEAT临界值为400, 发生强雷暴时SWEAT的临界值为300。强雷暴主要是指伴有风速至少在25 m·s以上的大风, 或直径1 . 9cm以上降雹的雷暴天气。Qse为假相当位温, 指未饱和湿空气块上升, 直到气块内水汽全部凝结降落后, 再按干绝热下沉到1 000 h Pa处, 此时气块所具有的温度称为该气块的假相当位温。

经历史个例检验, 发现该方法对2个地区预报冰雹发生准确率为0, 预报冰雹不发生准确率为99%以上, 可见该方法对冰雹天气的预报准确率很差, 不适宜投入业务应用。

2.2 指标叠套法建立预报方程

2.2.1 确定冰雹预报因子及阈值利用上海探空订正软件SANDS已统计出冰雹天气发生前订正的探空物理量和不发生冰雹天气时的探空物理量, 求出各个物理量对冰雹天气的单相关系数并且检验各个物理量是否能通过α=0.05 的显著性检验标准, 计算出各个物理量在冰雹发生和不发生时的平均值相对差异, 最终选取通过 α=0.05的显著性检验, 相关系数绝对值大于0.2, 并且平均值相对差异大于20%的物理量作为预报因子。同时以冰雹天气个例样本中有70%以上的样本能达到的标准来界定各个预报因子阈值 (表1) 。

2.2.2 建立冰雹天气潜势预报方程和历史样本回报检验基于指标叠套法, 建立冰雹天气潜势预报方程:A=A1 +A2+A3, 其中, A1 、A2、A3 分别对应LI、EHI、CAPE。Ai达到阈值记为1, 未达到则记为0。因此A值为0~ 3 的整数, 数值越大, 表示发生冰雹天气的可能性越大, 数值越小, 表示发生冰雹天气的可能性越小。

规定:预报等级为3 或2 时认为冰雹天气会发生, 等级为1 时认为有发生冰雹天气的可能性, 等级为0 时, 认为冰雹天气不会发生。

利用1998—2012 年发生和未发生冰雹天气所有历史样本检验预报方程效果。结果发现, 有冰雹天气发生情况下, 预报等级达到3 级或2 级的占75%左右, 达到1 级的占25%左右, 达到0 级为0。无冰雹天气发生的情况下, 预报等级达到3 级或2 级的占20%左右, 达到1 级的占15%左右, 0 级的占65%左右。有、无冰雹天气的情况下预报等级差异明显。

2.2.3 2013 年和2014 年冰雹天气个例检验利用该预报方程预报2013—201 4 年冰雹个例, 发现预报等级达到3 级或2 级的占70%左右, 达到1 级的占20%左右, 达到0 级的占10%左右。

3 结论与讨论

(1) 利用Bayes判别分析和指标叠套法2 种方法对冰雹相关探空物理量进行分析, 并分别建立冰雹天气潜势预报方程。结果发现, 用Bayes判别分析法建立的冰雹天气潜势预报方程对无冰雹发生的个例预报准确率较高, 但是对有冰雹发生的个例预报准确率很差。而指标叠套法建立的预报方程对历史个例预报准确率均远高于Bayes判别分析法, 同时该方法对201 3—201 4 年发生的冰雹个例预报准确率也较高, 因此, 指标叠套法适合用于朝阳地区冰雹天气潜势预报。

(2) 笔者应用相同的资料对比分析了2 种不同预报方法, 从预报准确率出发, 给出了最适合朝阳地区的冰雹天气潜势预报方法。但应用资料有限, 日后有待应用更多、范围更广的资料进行研究。

摘要：为给防雹减灾工作提供必要的参考依据, 减少冰雹对农业生产造成的影响, 利用上海探空订正软件SANDS分析了1998—2012年5—9月朝阳地区冰雹天气发生和不发生时的13个探空物理量, 尝试用Bayes判别分析法和指标叠套法2种方法选出预报因子, 并分别建立了冰雹天气潜势预报方程。利用各个预报方程分别回报所有历史样本, 结果发现, 指标叠套法预报效果较好, 因此, 指标叠套法最适合用于朝阳地区冰雹天气潜势预报。

关键词：冰雹,潜势预报,Bayes判别分析,指标叠套

参考文献

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