文档介绍：一次冰雹过程的雷达回波特征分析
摘要利用ncep1°×1°再分析资料和雷达资料对发生在邵阳市灵官殿镇一次强冰雹过程进行了分析。结果发现:此次冰雹发生在500 hpa短波槽、700 hpa西南急流、850 hpa西南涡环境中。此次冰雹反射率因子回波典型特征就是钩状回波和有界弱回波区;冰雹发生时,高仰角出现旁瓣回波,旁瓣回波的移动方向和强度对冰雹有指示作用;雷达径向速度图上逆风区对强冰雹预报预警具有指示作用。
关键词钩状回波;有界弱回波;旁瓣回波
中图分类号 文献标识码 a 文章编号 1007-5739(2012)20-0271-04
邵东灵官殿镇地区位于湖南省衡邵盆地中部,属于亚热带季风湿润气候区,每年4—5月极易发生强对流天气,而强对流天气中的冰雹给农业生产带来的危害最严重。近年来,湖南省邵阳市新一代多普勒天气雷达已经建成并正式投入运行,在灾害性天气监测和预警方面发挥了重要作用。
近年来,国内对超级单体风暴也进行了一些研究。吴春霞等[1]对一次超级单体风暴特征进行了研究,吴春英等[2]认为逆风区是冰雹出现的强信号,江敦双等[3]认为超级单体风暴是降雹发生的一个直接影响系统,袁鹏飞等[4]对一次大冰雹天气进行了分析,认为强度>55 dbz的回波高度高于-20 ℃层高度,vil值>60 kg/m2,回波顶高>12 km,有中气旋出现等,是降雹的可靠信号。
2012年4月30日16:30左右,湖南省邵阳市邵东县灵官殿镇、堡面前乡、石株桥乡突降大冰雹,冰雹直径10~20 mm。稻田里处处可见被砸成碗口大的洞,油菜、玉米、葡萄、蔬菜等各类农作物受损严重,受灾面积达2 118 hm2。此次冰雹共造成直接经济损失1 。该文应用ncep1
°×1°再分析资料及邵阳新一代多普勒天气雷达资料,对此次过程从大尺度环流形势、物理量特征、雷达回波演变特征等方面进行综合分析,得出一些结论,以提高对冰雹等强对流天气的监测、预报和预警能力。
1 天气背景分析
2012年4月30日8:00,500 hpa甘肃东部至贵州东北部有一短波槽快速东移(图1),短波槽后为东北风,槽前西南风,邵东县灵官殿镇地区处于槽前西南气流中,西南风速达到20 m/s,700 hpa邵阳地区上空西南急流达到18 m/s,西南急流为此次冰雹输送了丰沛水汽和不稳定能量,850 hpa重庆—贵州—湖南西部有一西南涡生成,邵阳处在西南涡东部。
4月30日14:00,500 hpa短波槽发展东移至重庆至贵州一带,灵官殿镇处于槽前西南气流中,风速加大到24 m/s,地面图上灵官殿镇地区为热低压控制,说明低层西南涡切变线配合地面热低压,加强了辐合上升运动,触发对流不稳定能量释放,产生了有利于冰雹发生的超级单体,超级单体在高空偏西风引导下东移。
2 物理量分析
对流有效位能
对流有效位能(cape)是一个从自由对流高度到平衡高度测量自由对流层的累积浮力能得垂直积分指数,对流有效位能越大,越有利于强对流及冰雹天气的产生。
从图2可以看出,4月30日8:00,灵官殿镇地区cape指数为200 j/kg,14:00灵官殿镇地区cape指数上升为1 000 j/kg,增幅为800 j/kg。而29日14:00 cape指数为600 j/kg,20:00为300 j/kg