利用模式探空資料和龍巖多普勒天氣雷達(dá)產(chǎn)品,對2020年4月21日發(fā)生在龍巖的冰雹天氣過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明,此次雹云回波形態(tài)先后呈現(xiàn)出橢圓形、"S"形和弓狀,具有回波強(qiáng)度強(qiáng)、強(qiáng)回波區(qū)面積大、維持時(shí)間長的特點(diǎn),并出現(xiàn)有"V"形缺口、低層弱回波區(qū)和其上的強(qiáng)回波懸垂等超級(jí)單體特征;速度場出現(xiàn)逆風(fēng)區(qū)、中氣旋、低空急流等;風(fēng)廓線產(chǎn)品中,中層干冷空氣的入侵有利于雹云的劇烈發(fā)展。 

【文章來源】：海峽科學(xué). 2020,(08)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

2020年4月21日垂直風(fēng)廓線變化情況

圖3為10∶02龍巖雷達(dá)0.5°、3.4°、6.0°不同仰角的反射率因子和徑向速度圖，用來進(jìn)一步確定暴雹的垂直結(jié)構(gòu)和強(qiáng)弱。從圖3可以看出，各仰角在對流云回波的后方出現(xiàn)了頂點(diǎn)指向雷達(dá)的“V”形缺口，事實(shí)上在09∶51就首次出現(xiàn)有不太明顯的“V”形缺口，與開始降雹的時(shí)間差為24min。低仰角在雷暴入流一側(cè)有強(qiáng)的反射率因子梯度，在6.0°仰角上，回波強(qiáng)度達(dá)到最強(qiáng)，且受高空偏西氣流的影響下，在雷暴頂上空伸展出約60km的云砧，這是由強(qiáng)烈上升氣流到達(dá)對流層頂后水平伸展形成的，表明云中對流旺盛，為形成冰雹提供了重要條件。另外，根據(jù)各仰角回波對比分析，發(fā)現(xiàn)低層在回波移向的前側(cè)有入流缺口(箭頭位置，注意到雙箭頭指示同樣的地理位置)，而在6.0°仰角上，箭頭前面是超過60d Bz的強(qiáng)回波中心，高反射率因子區(qū)從低仰角到高仰角向入流一側(cè)(東側(cè))傾斜，有一個(gè)強(qiáng)回波懸垂結(jié)構(gòu)。所有這些特征一致表明該強(qiáng)單體是一個(gè)雹暴，它具有一個(gè)雹暴的雷達(dá)回波特征。從徑向速度圖可見，距離龍巖雷達(dá)站西北方向約8km、高度約1.8 km處出現(xiàn)24m/s的負(fù)速度大風(fēng)區(qū)，低空急流的存在使上升氣流得以加強(qiáng)和維持，對冰雹云的發(fā)展有利。在同高度上，正速度中心大小僅有12m/s，負(fù)速度值遠(yuǎn)大于正速度值;同時(shí)在30km的等距離圓中，負(fù)速度區(qū)的面積也遠(yuǎn)大于正速度區(qū)，表明此地的輻合上升極強(qiáng)。

俞小鼎等指出，預(yù)報(bào)當(dāng)天強(qiáng)冰雹潛勢的主要思路是從較大的對流有效位能、較強(qiáng)的深層垂直風(fēng)切變和不太大的0℃層到地面高度這三個(gè)方面來考慮[2]。由于龍巖站沒有探空資料，圖1為數(shù)值預(yù)報(bào)21日08時(shí)由周邊探空站插值獲得的模式探空，具有一定的參考價(jià)值。由圖1可以看到，700h Pa高度以下的t-td均小于1℃，低層大氣處于高濕狀態(tài)，高層為干區(qū)，表現(xiàn)為上干下濕。08時(shí)CAPE值為206J/kg，由于前一天夜里在龍巖及附近已經(jīng)有對流發(fā)展，消耗了一定的對流有效位能，因此對流有效位能不是很大。t850h Pa-t500h Pa>22℃，大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)。自由對流高度(LFC)很低，表明氣層抬升達(dá)到飽和以及強(qiáng)迫氣塊上升到自由對流高度所需的外力抬升要求小。0℃和-20℃層高度分別為4.5km和8km(約400h Pa)，冰雹融化層高度的高低是決定冰雹大小甚至降雹與否的主要因子之一[3]，當(dāng)日合適的0℃和-20℃層高度有利于冰雹的發(fā)生。從垂直位溫(V-3θ)分析來看，21日08時(shí)龍巖站在1000～500h Pa之間，θsed和θ*出現(xiàn)不同程度的折拐，說明此時(shí)氣層處于不穩(wěn)定狀態(tài)。而3條θ曲線在400～150h Pa之間沒有明顯左傾，即在V-3θ圖中未體現(xiàn)對流層頂有“超低溫”現(xiàn)象，可能是與模式對較高層次的要素模擬誤差較大有關(guān)。從垂直風(fēng)場配置上表現(xiàn)為地面偏南風(fēng)，低層西南風(fēng)，高層偏西風(fēng)的順滾流配置，存在強(qiáng)的垂直風(fēng)切變，0～6km之間的風(fēng)矢量差超過20m/s，屬于中到強(qiáng)的垂直風(fēng)切變，高層強(qiáng)偏西風(fēng)的抽吸作用有利于對流運(yùn)動(dòng)的發(fā)展。3 多普勒天氣雷達(dá)資料分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]雙偏振雷達(dá)產(chǎn)品在福建強(qiáng)對流天氣過程中的應(yīng)用分析[J]. 馮晉勤,張深壽,吳陳鋒,江帆,巫錫洪.  氣象. 2018(12)
[2]一次局地強(qiáng)冰雹的多普勒雷達(dá)回波特征分析[J]. 張磊,張繼韞.  沙漠與綠洲氣象. 2013(04)
[3]福建西部近10年冰雹雷達(dá)資料統(tǒng)計(jì)分析[J]. 劉君,肖秀珠,張維.  氣象科技. 2013(02)



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