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        一次超級(jí)單體雹暴觀測分析和成雹區(qū)識(shí)別研究

        2014-08-04 00:48:12蔡淼1周毓荃1蔣元華2劉黎平3李靜4
        大氣科學(xué) 2014年5期
        關(guān)鍵詞:降雹徑向速度零線

        蔡淼1, 3 周毓荃1 蔣元華2 劉黎平3 李靜4

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        一次超級(jí)單體雹暴觀測分析和成雹區(qū)識(shí)別研究

        蔡淼周毓荃蔣元華劉黎平李靜

        1中國氣象科學(xué)研究院,北京100081;2湖南省氣候中心,長沙410118;3中國氣象科學(xué)研究院災(zāi)害天氣國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100081;4內(nèi)蒙古氣象科研所,呼和浩特010051

        利用多普勒雷達(dá)資料,結(jié)合探空和常規(guī)資料,對(duì)2011年4月17日一次超級(jí)單體雹暴的流場和回波結(jié)構(gòu)演變特征進(jìn)行了詳細(xì)研究,主要結(jié)果:該雹暴是在條件性不穩(wěn)定和垂直風(fēng)切變較大的環(huán)境條件下產(chǎn)生的右移風(fēng)暴。雹云初生發(fā)展階段,垂直剖面顯示逐漸形成有組織化的斜上升氣流促進(jìn)雹云發(fā)展。成熟降雹階段,雹云內(nèi)形成一支強(qiáng)的斜上升氣流和深厚的中氣旋,主上升氣流對(duì)應(yīng)雹云的弱回波區(qū)。雹云維持典型的弱回波區(qū)—懸掛回波—回波墻特征結(jié)構(gòu)。根據(jù)雷達(dá)徑向速度和雹云移速訂正得出的“零線”演變發(fā)現(xiàn),隨著雹云的發(fā)展,“零線”逐漸向懸掛回波靠近,并穿過懸掛回波,“零線”的走向?yàn)樯下N式,附近“穴道”的匯集力較強(qiáng),有利于降雹。通過對(duì)“零線”位置的判斷可分析有利成雹的區(qū)域。根據(jù)高低空兩層強(qiáng)回波的水平錯(cuò)位,利用兩高度強(qiáng)中心連線所作剖面能快速準(zhǔn)確得出特征剖面,并將0°C層以上6 km高度處降雹潛勢達(dá)到100%的45 dB的區(qū)域識(shí)別為成雹區(qū),與降雹實(shí)況對(duì)比發(fā)現(xiàn)識(shí)別效果良好。

        超級(jí)單體 成雹區(qū)識(shí)別 懸掛回波 降雹概率(POH)

        1 引言

        超級(jí)單體雹暴是一類具有持久深厚中氣旋的強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴(Doswell,2001),經(jīng)常產(chǎn)生大冰雹,危害大,值得深入研究其結(jié)構(gòu)特征和成雹機(jī)制。針對(duì)超級(jí)單體雹暴的結(jié)構(gòu)特征,國內(nèi)外學(xué)者相繼進(jìn)行了大量研究。20世紀(jì)60~70年代,Browning(1962,1963a,1963b,1976)以及Browning et al.(1963)對(duì)超級(jí)單體雹暴的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一系列開創(chuàng)性研究,提出了超級(jí)單體的概念,指出弱回波區(qū)(WER)和有界弱回波區(qū)(BWER)是一個(gè)重要的雷達(dá)回波特征,穹窿的位置是強(qiáng)上升氣流進(jìn)入雹暴的標(biāo)志。Lemon and Doswell(1979)根據(jù)雙多普勒雷達(dá)觀測提出經(jīng)典超級(jí)單體發(fā)展的概念模式。雹云的回波特征與流場結(jié)構(gòu)密切相關(guān),王昂生和徐乃璋(1985)對(duì)多個(gè)超級(jí)單體進(jìn)行了研究,指出前懸回波、弱回波區(qū)和回波墻是典型的回波特征,有組織的上升氣流所確定的弱回波區(qū)特征與雹災(zāi)密切相關(guān)。葛潤生等(1998)提出雹云內(nèi)部存在強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)和上升的組織氣流。鄭媛媛等(2004)指出超級(jí)單體左前方的低層回波呈倒“V”字型結(jié)構(gòu),沿入流方向穿過最強(qiáng)回波位置的回波剖面呈典型的有界弱回波區(qū)—回波懸垂—回波墻結(jié)構(gòu)。劉術(shù)艷等(2004)利用數(shù)值模擬分析發(fā)現(xiàn)在雹云發(fā)展階段,有組織的傾斜上升氣流貫穿云體上下,回波墻的位置與傾斜上升氣流的位置相吻合。雹云的雷達(dá)回波特征是內(nèi)部流場的外在體現(xiàn),如何根據(jù)回波結(jié)構(gòu)快速判定雹云的回波特征剖面和了解內(nèi)部流場結(jié)構(gòu),對(duì)人工防雹的作業(yè)時(shí)機(jī)和部位的選取十分重要。

        成雹區(qū)的識(shí)別和催化部位的選擇是人工防雹作業(yè)的關(guān)鍵。許煥斌和段英(2001)通過對(duì)強(qiáng)對(duì)流(雹)云數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn),雹云中存在著冰雹“穴道”,若在“穴道”區(qū)播撒小尺度冰粒子,就有條件形成人工雹胚,實(shí)現(xiàn)與自然雹胚平等“競爭”防雹。郭學(xué)良等(2001a,2001b)在現(xiàn)行冰雹云參數(shù)化模式的假定基礎(chǔ)上,建立和發(fā)展了用于預(yù)測和研究三維強(qiáng)冰雹云降雹過程的冰雹分檔模式,并用以模擬研究冰雹循環(huán)增長機(jī)制和冰雹粒子的分布特征。洪延超等(2002)利用三維冰雹云模式通過實(shí)例模擬研究云中冰相物理過程,結(jié)果表明6 km高度附近是雹胚及冰雹形成的源區(qū),人工防雹的催化部位應(yīng)在此高度附近。樊鵬和肖輝(2005)提出適合渭北地區(qū)冰雹云的7個(gè)指標(biāo),包括45 dB強(qiáng)回波頂高、回波躍增等,實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明識(shí)別效果良好。TITAN系統(tǒng)是20世紀(jì)90年代美國國家大氣研究中心研發(fā)的(Dixon and Wiener,1993),對(duì)冰雹云的預(yù)警和防雹作業(yè)時(shí)機(jī)部位的選取有重要作用。周毓荃等(2009)自主完成對(duì)TITAN系統(tǒng)的本地化移植和多類數(shù)據(jù)的融合開發(fā),通過個(gè)例和統(tǒng)計(jì)分析充分展示了TITAN系統(tǒng)強(qiáng)大的風(fēng)暴 追蹤識(shí)別、外推預(yù)報(bào)和統(tǒng)計(jì)分析等功能(潘留杰等,2010)。

        2011年4月17日在廣東多個(gè)地區(qū)發(fā)生大風(fēng)、降雹等強(qiáng)對(duì)流天氣,風(fēng)暴持續(xù)12個(gè)小時(shí)以上,為典型的超級(jí)單體雹暴。超級(jí)單體雹暴降雹階段處于梧州和廣州雷達(dá)站之間,移向基本處于兩雷達(dá)站的徑向,適合定性分析雹云內(nèi)部流場結(jié)構(gòu),屬于很好的研究個(gè)例。本文重點(diǎn)分析成熟降雹階段雹暴的回波結(jié)構(gòu)和流場特征,提出一種快速準(zhǔn)確地分析雹暴特征剖面方法和成雹區(qū)識(shí)別的指標(biāo),并進(jìn)行了驗(yàn)證,以期為防雹作業(yè)選取的時(shí)機(jī)和部位提供有效的方法。

        圖1 2011年4月17日06:30~17:00梧州和廣州雷達(dá)組合反射率的時(shí)間序列拼圖(白色圓圈為降雹位置示意圖,黑色圓圈為梧州和廣州雷達(dá)站位置)

        2 過程概況

        2.1 超級(jí)單體演變和降雹實(shí)況

        由于此次超級(jí)單體持續(xù)時(shí)間長,單部雷達(dá)無法追蹤超級(jí)單體的演變過程。利用TITAN雷達(dá)拼圖算法,對(duì)梧州和廣州雷達(dá)站的回波進(jìn)行時(shí)間序列拼圖,以顯示雹云整個(gè)生命史的演變和移動(dòng)路徑,如圖1所示(圖中黑色圓圈所示為梧州和廣州雷達(dá)站位置)。拼圖時(shí)間步長為1小時(shí)左右,圖中每一個(gè)強(qiáng)回波帶表示超級(jí)單體在對(duì)應(yīng)時(shí)次的回波。從圖中可以明顯看出超級(jí)單體整體演變可分為三個(gè)階段:10時(shí)(本文時(shí)間除特殊說明外均為北京時(shí)間)前為初生發(fā)展階段,06:30在廣西柳州出現(xiàn)對(duì)流云回波,回波強(qiáng)度和面積持續(xù)增加,對(duì)流風(fēng)暴迅速發(fā)展。10~14時(shí)為成熟降雹階段,回波強(qiáng)度達(dá)到最大值,TITAN計(jì)算的多種風(fēng)暴參量達(dá)到最大值,呈波動(dòng)趨勢(見圖15)。廣東省肇慶市德慶縣、云浮市云城區(qū)、佛山市的高明區(qū)荷城鎮(zhèn)、順德區(qū)大良鎮(zhèn)、南海九江、廣州市的南沙先后出現(xiàn)了冰雹天氣,其中順德區(qū)大良鎮(zhèn)冰雹降落在氣象站,降雹時(shí)間為13:06~13:09。圖1中白色圓圈為新聞報(bào)道的降雹地點(diǎn)大致位置,從西向東依次為德慶(A)、云?。˙)、高明(C)、南海(D)、順德(E)、南沙(F)。結(jié)合雹云移動(dòng)軌跡,大致推斷超級(jí)單體降雹時(shí)間為10~14時(shí)。14時(shí)后為消亡減弱階段,超級(jí)單體雹暴逐漸消亡,回波開始斷裂變成零散的強(qiáng)回波團(tuán),并逐漸轉(zhuǎn)變成柱狀降水回波,后逐漸從深圳移出廣東入海消散。此次超級(jí)單體雹暴移經(jīng)600 km左右,平均移速達(dá)60 km h,平均移向115°,總體表現(xiàn)出移動(dòng)速度快、持續(xù)時(shí)間長、覆蓋面積廣、破壞性大的特點(diǎn)。

        2.2 地面氣象要素變化特征

        本次超級(jí)單體雹暴移動(dòng)過程中還伴隨著大風(fēng)、強(qiáng)降水等災(zāi)害天氣。分析地面自動(dòng)氣象站風(fēng)場資料發(fā)現(xiàn),10~12時(shí),在德慶、云浮、高要一線大致沿西江流域附近長時(shí)間維持一條東西走向的中尺度輻合線,輻合線北側(cè)為偏北風(fēng),南側(cè)為偏南風(fēng)。12時(shí)后,中尺度輻合線逐漸向東南向移動(dòng)(圖略)。通過追蹤整個(gè)雹暴的移動(dòng)路徑,發(fā)現(xiàn)雹暴大致沿輻合線由西向東移動(dòng)。中尺度輻合線附近風(fēng)場的輻合為強(qiáng)對(duì)流的發(fā)展和維持提供了重要的動(dòng)力條件,同時(shí)輻合線附近的河流下墊面也為強(qiáng)對(duì)流天氣的爆發(fā)提供了充足的水汽條件。

        圖2給出了沿超級(jí)單體移動(dòng)路徑的地面自動(dòng)站最大風(fēng)速、變溫和變壓的時(shí)間演變。分析可見,雹云過境時(shí),地面單站風(fēng)會(huì)發(fā)生顯著變化,風(fēng)向由偏東急轉(zhuǎn)為偏西風(fēng),單站風(fēng)速劇增至10 m s以上,同時(shí)伴隨著氣壓躍升、溫度劇降。雹云移經(jīng)的地面風(fēng)場都呈現(xiàn)出明顯的輻合形式,雹云的后側(cè)為偏西風(fēng),單站最大風(fēng)速超過10 m s,雹云前方為風(fēng)速較弱的偏東風(fēng),兩者的強(qiáng)烈輻合產(chǎn)生強(qiáng)烈的上升氣流,有利于低空熱量和水汽的輸送,有利于雹云的發(fā)展。

        圖2 超級(jí)單體移動(dòng)路徑上地面自動(dòng)站的最大風(fēng)速、變溫和變壓時(shí)間序列

        同時(shí)段內(nèi)雨強(qiáng)大于20 mm h的暴雨中心逐小時(shí)演變列于圖3。對(duì)比超級(jí)單體雹暴的移動(dòng)路徑圖1可見,地面暴雨中心的移動(dòng)路徑與風(fēng)暴移動(dòng)路徑一致,呈西北—東南走勢。暴雨中心于05時(shí)(圖中黑色等值線)在廣西中北部形成,雨強(qiáng)最大的站點(diǎn)達(dá)52.6 mm h。隨著超級(jí)單體的東移發(fā)展,暴雨中心向東南移動(dòng),于10時(shí)移至廣東境內(nèi),10~13時(shí)內(nèi)依次經(jīng)過德慶、肇慶、高明、順德四個(gè)地區(qū),各縣觀測到的最大雨量分別為51.2 mm、49.5 mm、49.8 mm和60.2 mm,并伴有冰雹。14時(shí)后,超級(jí)單體雹云轉(zhuǎn)為降雨云,在其周邊又有新的對(duì)流生成,地面形成多個(gè)暴雨中心。總的看來,本次超級(jí)單體在發(fā)展移動(dòng)過程中一直伴隨地面強(qiáng)降水,強(qiáng)回波位置與強(qiáng)降水區(qū)域?qū)?yīng)較好。

        3 環(huán)境條件分析

        本節(jié)利用探空觀測資料,對(duì)產(chǎn)生本次超級(jí)單體雹暴的大氣層結(jié)穩(wěn)定度和動(dòng)力條件等環(huán)境特征進(jìn)行分析。

        2011年4月17日08時(shí),梧州站位于雹云下游70 km處。該站700 hPa以下的溫度露點(diǎn)差小于3°C,K指數(shù)為36°C,表明低層暖濕。500 hpa附近溫度露點(diǎn)差達(dá)到33°C,這可能同700 hPa附近的穩(wěn)定層有關(guān),它抑制了水汽向上輸送,造成下濕上干的分布。中層干空氣有利于云中下沉氣流的產(chǎn)生和發(fā)展。850 hPa和500 hPa兩層間的溫差為23°C,溫差不大,但假相當(dāng)位溫差值達(dá)到17°C,說明大氣為條件性不穩(wěn)定。整層對(duì)流有效位能較低,為541 J kg,但由于強(qiáng)風(fēng)暴的局地性大,探空并不能完全代表雹云對(duì)流有效位能的情況。

        風(fēng)矢端圖(圖4)能更清楚的反映風(fēng)切變特征,圖中黑色箭頭表示風(fēng)暴整個(gè)生命史的平均移動(dòng)方向和移速,這是根據(jù)各時(shí)次雷達(dá)回波強(qiáng)中心位置來估算的。從圖4可見,當(dāng)天低層風(fēng)速很小,風(fēng)向向上順轉(zhuǎn),有暖平流;中高層風(fēng)速向上加大,有 較大的垂直切變。環(huán)境風(fēng)以西風(fēng)為主,而風(fēng)暴移向?yàn)闁|偏南,移速為16 m s,為右移風(fēng)暴。每層相 對(duì)風(fēng)暴的氣流可用于分析風(fēng)暴中水汽和能量的來源,它是指各層氣流速度矢量減去風(fēng)暴移速矢量的差值。本次過程低層有較大的東偏南的相對(duì)速度和入流,同后面所述的雷達(dá)徑向速度觀測一致。700到500 hPa(約3~6 km高度)相對(duì)速度較小,為偏 南風(fēng)。高層為大的西偏南相對(duì)速度和出流。6 km以下風(fēng)速切變達(dá)到0.005/s。根據(jù)Weisman and Klemp(1984)的研究,這種風(fēng)切變有利于超級(jí)單體的 發(fā)展。

        4 超級(jí)單體雹暴動(dòng)力結(jié)構(gòu)特征和成雹區(qū)識(shí)別

        高時(shí)空分辨率的新一代多普勒天氣雷達(dá)有利于分析雹云的結(jié)構(gòu)特征。前文對(duì)超級(jí)單體雹暴移動(dòng)路徑和演變分析已知,06~10時(shí)為初生發(fā)展階段,10~14時(shí)為成熟降雹階段,14時(shí)后為消亡減弱階段。由于雹云結(jié)構(gòu)特征對(duì)防雹作業(yè)選取的時(shí)機(jī)和部位十分重要,文中將重點(diǎn)分析成熟降雹期的雹云流場結(jié)構(gòu)和雷達(dá)回波特征。

        圖4 2011年4月17日08時(shí)梧州站風(fēng)矢端圖(黑色箭頭表示風(fēng)暴移動(dòng)方向和平均移速)

        Fig.4 Wind vector figure at Wuzhou station at 0800 BT, April 17, 2011(black arrow stands for storm moving direction and average speed)

        圖5 2011年4月17日07:30、08:30和09:30梧州雷達(dá)組合反射率

        4.1 初生發(fā)展階段結(jié)構(gòu)特征

        雹云初生發(fā)展階段的梧州雷達(dá)組合反射率演變列于圖5。05:30,梧州雷達(dá)站西北部230 km處有一對(duì)流單體生成,回波較弱,強(qiáng)度小于35 dB。該單體不斷向東南方向移動(dòng)發(fā)展,回波面積、強(qiáng)度均增加。在對(duì)流單體的東南方向一直有新生弱回波形成,呈帶狀分布,強(qiáng)度約為15 dB(圖略)。07:30,弱回波帶與對(duì)流單體合并為大的對(duì)流云團(tuán),強(qiáng)度增至40 dB。該對(duì)流云團(tuán)東部有新的對(duì)流發(fā)展加強(qiáng),不斷合并到主回波中,09:30,在梧州雷達(dá)站附近形成完整的回波帶,中心強(qiáng)度超過50 dB,繼續(xù)向廣東移動(dòng)。

        圖6 09:00和09:54梧州雷達(dá)站7 km、3.25 km等高平面位置顯示(CAPPI)和相應(yīng)徑向速度分布圖(箭頭表示剖面方向)以及沿徑向的回波剖面和速度剖面(白色曲線表示訂正后的水平風(fēng)速零線)

        09~10時(shí),對(duì)流云體移動(dòng)至梧州雷達(dá)站附近,處于向雹云發(fā)展的過渡階段,雹云的移向正好處于梧州雷達(dá)徑向,沿雷達(dá)徑向取其特征剖面,結(jié)合徑向速度特征剖面可以定性分析云體內(nèi)部的流場結(jié)構(gòu),如圖6所示。

        由于雹云流場的對(duì)流性,其中必然存在一個(gè)主上升氣流區(qū)和相對(duì)于云體水平風(fēng)速為零的區(qū)域,垂直剖面上呈現(xiàn)為一條零線,可長大成冰雹的水凝物粒子是繞零線循環(huán)運(yùn)行增長的,并逐步進(jìn)入主上升氣流區(qū)(許煥斌和段英,2001)。許煥斌(2012)指出,相對(duì)于云的水平風(fēng)速“零域”或“零線”的所在位置對(duì)識(shí)別判定防雹作業(yè)區(qū)具有關(guān)鍵作用。此時(shí)段雹云移速較大,達(dá)15 m s,將訂正后的“零線”在徑向速度和回波剖面上相應(yīng)的位置勾畫出來(圖6中白色曲線)。09:00,對(duì)流發(fā)展還不強(qiáng),強(qiáng)回波區(qū)位置偏低。09:54,云體迅速發(fā)展,云頂高度抬升至16 km以上,強(qiáng)回波區(qū)位于5 km高度,回波呈斜升發(fā)展。在向雹云發(fā)展的階段,從徑向速度剖面上發(fā)現(xiàn),在云體移向前方的低層有明顯的徑向正負(fù)速度的輻合,表明在低層存在明顯的低空輻合,輻合區(qū)隨高度傾斜上升,有組織的傾斜上升氣流貫穿云體上下。云內(nèi)提前形成有組織化的上升氣流,有利于雹云的發(fā)展和維持。同時(shí)“零線”逐漸向懸垂回波靠近,有利于大粒子向懸垂回波靠近增長,說明對(duì)流云體逐漸出現(xiàn)降雹潛勢。

        圖7 10:30梧州雷達(dá)站7 km、3.25 km CAPPI和相應(yīng)徑向速度分布圖(箭頭表示剖面方向)以及沿徑向的回波剖面和速度剖面(白色曲線表示訂正后的水平風(fēng)速零線,藍(lán)色曲線為流場)

        4.2 成熟降雹階段的特征結(jié)構(gòu)

        10~11時(shí)雹云正處于梧州和廣州雷達(dá)之間,基本沿著兩雷達(dá)站的徑向移動(dòng),同時(shí)結(jié)合梧州和廣州雷達(dá)對(duì)雹云回波特征進(jìn)行重點(diǎn)分析,并定性分析雹云流場結(jié)構(gòu)。11時(shí)后,雹云距梧州雷達(dá)站較遠(yuǎn),回波衰減嚴(yán)重,且移向與廣州雷達(dá)徑向夾角逐漸增加,徑向風(fēng)速的含義出現(xiàn)明顯的差異。因此將成熟降雹階段分為兩個(gè)階段(階段Ⅰ:10~11時(shí);階段Ⅱ:11~14時(shí)),分別研究雹云的動(dòng)力結(jié)構(gòu)特征。

        4.2.1 雹云特征剖面選取與流場分析方法

        冰雹云具有特征結(jié)構(gòu),首先尋找最佳的特征剖面。階段Ⅰ沿雹云的不同部位、從不同角度做剖面,發(fā)現(xiàn)通過高層7 km和低層3 km高度強(qiáng)回波中心連線所做剖面是雹云的最佳特征剖面,剖面正好沿雷達(dá)徑向,呈弱回波區(qū)—懸掛回波—回波墻的典型結(jié)構(gòu)。

        此時(shí)特征剖面處于徑向,雹云移向與雷達(dá)徑向一致,沿特征剖面的徑向速度接近于全風(fēng),適合定性分析雹云的流場結(jié)構(gòu)。此時(shí)雹云距離梧州站較近,重點(diǎn)利用梧州站資料分析得到特征剖面上流場的定性結(jié)構(gòu)圖,同時(shí)輔以廣州站雷達(dá)資料結(jié)合分析。多普勒徑向速度是相對(duì)于雷達(dá)站的,與相對(duì)于云的風(fēng)場有一定的差值,利用梧州站雷達(dá)體掃相鄰時(shí)間內(nèi)雹云的移動(dòng)距離,估算出當(dāng)前時(shí)刻雹云的實(shí)際移速后進(jìn)行訂正分析,以10:30梧州雷達(dá)觀測為例,如圖7所示,雹云實(shí)際移速約15 m s,“零線”平移至徑向速度為15 m s的區(qū)域,剖面圖中白色曲線為零線,大致經(jīng)過懸掛回波的軸線。利用訂正后的徑向速度場與“零線”的位置,大致可以勾畫出流場的結(jié)構(gòu),如剖面圖中青色曲線所示,其余重點(diǎn)時(shí)次流場結(jié)構(gòu)見圖8、圖9。用相同的方法對(duì)廣州雷達(dá)的觀測進(jìn)行分析,得到的“零線”也同樣經(jīng)過懸掛回波的軸線,分析的流場結(jié)構(gòu)與梧州雷達(dá)觀測的雹云流場相似(圖略)。

        4.2.2 成熟降雹階段Ⅰ的雹云動(dòng)力結(jié)構(gòu)特征

        根據(jù)上面所述分析雹云特征剖面和流場的方法,依次得到10:00~11:00梧州和廣州雷達(dá)特征剖面的回波和徑向速度剖面,同時(shí)配合7 km、3.25 km CAPPI和相應(yīng)的徑向速度的連續(xù)演變,可以細(xì)致探討雹云的結(jié)構(gòu)和演變特征,圖8、9列出了梧州和廣州雷達(dá)代表時(shí)刻的雹云結(jié)構(gòu)。

        圖8 10:00~11:00梧州雷達(dá)站7 km、3.25 km CAPPI、徑向速度分布圖(箭頭表示剖面方向)和回波、徑向速度特征剖面與流場結(jié)構(gòu)(白色曲線表示訂正后的水平風(fēng)速零線,藍(lán)色線表示流場)

        圖9 10:00~11:00廣州雷達(dá)站7 km、3.25 km CAPPI、徑向速度分布圖和(箭頭表示剖面方向)和回波、徑向速度特征剖面與流場結(jié)構(gòu)(白色曲線表示訂正后的水平風(fēng)速零線

        (a)回波結(jié)構(gòu)特征

        由圖8、9可見,10時(shí)起,梧州和廣州雷達(dá)7 km和3.25 km CAPPI圖上,回波強(qiáng)中心都位于云系的南部,由于高空風(fēng)為強(qiáng)的偏西氣流,雹云的移向?yàn)闁|偏南向,所以高層為大的西偏南相對(duì)速度,故云砧呈西南—東北走向。3.25 km上強(qiáng)回波范圍逐漸增大,回波南端頭部的強(qiáng)中心不斷加強(qiáng)。云系南端的局部最強(qiáng)回波對(duì)應(yīng)為懸掛回波和降雹區(qū)位置,7 km CAPPI上南部局部最強(qiáng)回波大于3.25 km高度上的最強(qiáng)回波,強(qiáng)回波中心位置相對(duì)偏前,整個(gè)雹云呈斜升發(fā)展的趨勢。

        梧州雷達(dá)觀測發(fā)現(xiàn),10時(shí),雹云的強(qiáng)回波中心向移動(dòng)前方傾斜發(fā)展,出現(xiàn)無界弱回波區(qū)。10:18之后,超級(jí)單體垂直發(fā)展旺盛,回波頂高迅速抬升到16 km以上,45 dB的強(qiáng)回波抬升至10 km,雹云出現(xiàn)弱回波區(qū)—懸掛回波—回波墻的典型結(jié)構(gòu)(圖略)。10:30,回波頂高超過18 km,弱回波區(qū)增大,懸垂回波底部和回波墻前側(cè)的回波強(qiáng)度梯度很大,低層及地回波強(qiáng)度達(dá)70 dB,地面有降雹。在整個(gè)降雹時(shí)段內(nèi),特征結(jié)構(gòu)長時(shí)間維持。廣州雷達(dá)觀測發(fā)現(xiàn),10:36,高空8 km處有新生回波發(fā)展,于10:48合并至主體回波中,兩個(gè)強(qiáng)回波中心仍有維持,出現(xiàn)多單體結(jié)構(gòu)的特征。10:54~11:00,兩個(gè)強(qiáng)回波中心完全合并,多單體又轉(zhuǎn)變成典型的超級(jí)單體。這說明超級(jí)單體和多單體有很多共同點(diǎn),區(qū)分界線不太明顯,有時(shí)能相互轉(zhuǎn)化。Knapp and Cotton(1982)、Vasiloff et al.(1986)也研究過這種情況。

        (b)徑向速度特征

        分析圖8、9中雷達(dá)徑向速度和回波的特征剖面可見,該時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)斜升的徑向正負(fù)速度轉(zhuǎn)向的區(qū)域,低層出現(xiàn)明顯的徑向正負(fù)速度的輻合,輻合區(qū)隨高度傾斜上升,表明雹云中存在一支強(qiáng)的斜上升氣流,主上升氣流對(duì)應(yīng)著雹云的弱回波區(qū)和懸掛回波,強(qiáng)回波底部為氣流輻合區(qū),與定性分析得出的流場結(jié)構(gòu)十分相似。結(jié)合環(huán)境風(fēng)切變,風(fēng)暴前方低層為未擾動(dòng)的弱東風(fēng)。風(fēng)暴降水導(dǎo)致中層偏西氣流下沉,與弱東風(fēng)形成明顯的輻合(陣風(fēng)鋒),有利于上升氣流的斜升發(fā)展,并釋放對(duì)流不穩(wěn)定能量,使風(fēng)暴得到持續(xù)發(fā)展成為超級(jí)單體。小的粒子上升到高層隨環(huán)境風(fēng)向東流出,形成巨大的云砧。在雹云高層,云頂徑向速度存在明顯的輻散,最強(qiáng)輻散位置在懸垂回波頂附近。風(fēng)暴頂輻散能使強(qiáng)上升氣流維持,有利于冰雹的增長。

        在徑向速度特征剖面上指狀逆風(fēng)區(qū)是上升氣流區(qū),中心線的后方(西側(cè))為輻合,升速向東增大;中心線的前方(東側(cè))為輻散,升速向東減小,前方零線為許煥斌提出的有利于雹胚增長的區(qū)域,對(duì)應(yīng)升速相對(duì)較小,有利于雹胚在垂直方向上的增長。特別是當(dāng)零線比較水平時(shí),其上下分別為水平出流和入流,而升速向東遞減,有利于雹胚循環(huán) 增長?!傲憔€”的走向?yàn)樯下N式,有利于大粒子向高處集中,此處溫度很低,有利于大冰雹的形成,而且“零線”為迎著雹云移向,氣流速度的空間梯度較大,零線附近“穴道”的匯集力較強(qiáng),有利于降雹。在10:00~11:00時(shí)段內(nèi),“零線”基本都從懸掛回波中穿過,并逐漸向懸掛回波靠近。這些觀測現(xiàn)象很好地印證了關(guān)于“零線”的理論研究。

        4.2.3 成熟降雹階段Ⅱ的雹云動(dòng)力結(jié)構(gòu)特征

        (a)雹云特征結(jié)構(gòu)的快速判定

        12時(shí)超級(jí)單體移至高明地區(qū),此時(shí)已超出梧州雷達(dá)觀測范圍,用廣州雷達(dá)觀測資料進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。同樣沿徑向做雷達(dá)反射率的垂直剖面,列于圖10。從垂直剖面圖上完全看不到特征結(jié)構(gòu),說明此時(shí)沿徑向已經(jīng)得不到特征剖面。

        為了更好研究該時(shí)段內(nèi)超級(jí)單體的垂直結(jié)構(gòu),以12:12 3.25 km、5.5 km和7 km的CAPPI(圖 11)為例分析發(fā)現(xiàn),該時(shí)刻低、中、高三層,雷達(dá)回波西南頭部均存在超過70 dB的強(qiáng)中心,從低空到高空向東南方向延伸。前文提到,經(jīng)過各層強(qiáng)中心連線可以得到特征剖面,因此可利用高低空強(qiáng)中心連線做剖面分析雹云的特征結(jié)構(gòu)。

        細(xì)微對(duì)比分析高低空關(guān)鍵高度的CAPPI,對(duì)確定懸垂回波位置、成雹部位和降雹區(qū)有很好的作用,對(duì)防雹作業(yè)有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。由于強(qiáng)中心不在同一個(gè)水平位置,根據(jù)3.25 km和7 km高度CAPPI的強(qiáng)回波的水平錯(cuò)位,利用兩高度強(qiáng)中心連線所作的垂直剖面,能快速準(zhǔn)確得出特征剖面,找出無界弱回波區(qū)或穹窿的位置(圖12)。

        圖10 12:00~12:30高明地區(qū)3.25 km CAPPI和沿徑向的回波剖面

        圖11 12:12雹云3.25 km、5.5 km、7 km CAPPI分布

        由圖12可見,結(jié)合各高度層的回波分布和垂直結(jié)構(gòu)分析,發(fā)現(xiàn)在12:00~13:30時(shí)段內(nèi),回波剖面出現(xiàn)弱回波區(qū),并有明顯的穹窿結(jié)構(gòu)。此時(shí)段特征剖面方向?yàn)闁|偏南方向,與雹云強(qiáng)回波中心的移向基本一致。在12:00~13:30時(shí)段內(nèi),低層3.25 km CAPPI回波前方的東南向入流處存在“入流缺 口”,入流缺口的高層正好對(duì)應(yīng)著懸垂回波,同時(shí)地面資料也顯示雹云前方地面風(fēng)場為東南風(fēng),雹云快速移動(dòng)與環(huán)境風(fēng)強(qiáng)烈沖擊,在入流缺口處形成強(qiáng)上升氣流,造成雹云的無界弱回波區(qū)或“穹窿”,與上文得出的雹云內(nèi)部流場一致。整個(gè)時(shí)間段內(nèi),風(fēng)暴的POH值始終維持在100%左右。這種結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生冰雹,人影作業(yè)時(shí)通常選擇這種出現(xiàn)懸垂回波結(jié)構(gòu)和穹窿的地方作為防雹作業(yè)區(qū),有助于對(duì)雹區(qū)和防雹作業(yè)區(qū)的判別。

        (b)超級(jí)單體雹暴流場結(jié)構(gòu)特征

        超級(jí)單體雹暴與其他強(qiáng)風(fēng)暴的本質(zhì)區(qū)別在于含有一個(gè)持久深厚的中氣旋(Doswell,2001;鄭媛媛等,2004;馮晉勤等,2010),在懸垂回波這一基本特征出現(xiàn)的前提下,中氣旋的出現(xiàn)會(huì)增加大冰雹概率。在10:00~11:00時(shí)段內(nèi),在強(qiáng)回波區(qū)偏西北的位置維持一個(gè)明顯的中氣旋。經(jīng)過主觀退速度模糊后發(fā)現(xiàn),利用徑向速度減雹云移速,訂正后得到的中氣旋結(jié)構(gòu)比較對(duì)稱,7 km和3.25 km高度都存在明顯的中氣旋結(jié)構(gòu)。隨著雹云的發(fā)展,中氣旋的強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),低層的渦旋強(qiáng)度比高層較強(qiáng)。

        13時(shí),云體的移動(dòng)方向與廣州雷達(dá)徑向夾角較大,此時(shí)徑向速度適合分析中氣旋特征。圖13給出了13:00不同高度的雷達(dá)徑向速度和CAPPI及剖面圖。在強(qiáng)回波區(qū)的偏西北側(cè),徑向風(fēng)向沿雷達(dá)徑向兩側(cè)出現(xiàn)變號(hào)(圖13a1、a2),此時(shí)段雹云移速徑向分量平均為-8 m s,經(jīng)過訂正后,中氣旋結(jié)構(gòu)較對(duì)稱,表示雹云內(nèi)部存在著旋轉(zhuǎn)。同時(shí)從雷達(dá)徑向速度的剖面(圖13a3)顯示旋轉(zhuǎn)的厚度很深厚,達(dá)到7 km以上。中氣旋偏南側(cè)回波剖面表現(xiàn)無界弱回波—懸掛回波—回波墻結(jié)構(gòu)(圖13b3),說明在強(qiáng)上升氣流區(qū)內(nèi)有圍繞垂直軸的強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn),能保證雹云的發(fā)展和維持。

        圖12 12:00~13:24雹云典型時(shí)刻的CAPPI分布(每個(gè)時(shí)刻從左到右依次為10 km、7 km和3.25 km)和垂直剖面圖(黃色虛線從上到下依次為10 km、7 km和3.25 km所在高度)

        圖13 13:00時(shí)刻3.25 km、7 km的徑向速度(上)、反射率(下)及其剖面圖(徑向速度的剖面相對(duì)于回波剖面偏北,黃線從上到下分別表示7 km和3.25 km)

        利用雷達(dá)回波的水平和垂直結(jié)構(gòu)、徑向風(fēng)、地面和高空風(fēng)場,并根據(jù)雹云移動(dòng)速度綜合分析,大致可以推斷出云體內(nèi)部的流場結(jié)構(gòu)。成熟階段中低層的徑向速度存在明顯的中氣旋,徑向速度剖面中反映云體內(nèi)部有傾斜的上升氣流,位于弱回波區(qū)。地面風(fēng)為東南風(fēng),雹云移速為東南向15 m s,近地面有較大相對(duì)速度的東南向入流。高空環(huán)境風(fēng)為偏西風(fēng),有較大的西偏南相對(duì)速度和出流。由于強(qiáng)回波柱區(qū)和懸掛回波區(qū)對(duì)應(yīng)強(qiáng)上升氣流,結(jié)合各層的風(fēng)特征和上升運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性,可推斷出云區(qū)流場在地面存在東南向的入流和一支位于懸掛回波下方的旋轉(zhuǎn)的主上升氣流,在高層轉(zhuǎn)為較強(qiáng)的西偏南相對(duì)速度和出流。

        4.3 消亡減弱階段

        14時(shí)起,超級(jí)單體雹暴進(jìn)入消亡減弱階段。圖14列出了該時(shí)段內(nèi)的雷達(dá)回波圖。分析可見,14時(shí),雹云回波移至廣州雷達(dá)站東部,發(fā)生第二次斷裂,主體回波區(qū)與其北部的回波帶斷裂(圖14a中白色橢圓所示),后側(cè)形成多個(gè)較為零散的強(qiáng)降水回波團(tuán)。隨著時(shí)間的推移,斷裂的北端尾部回波與其后側(cè)回波團(tuán)相連。15時(shí),兩條回波帶發(fā)生合并,形成帶狀回波1(圖14b),對(duì)回波帶做剖面(圖14c)發(fā)現(xiàn),主體強(qiáng)回波區(qū)基本位于0°C層以下,回波強(qiáng)度達(dá)到50 dB,呈典型的柱狀降水回波。對(duì)前期產(chǎn)生降雹的對(duì)流云體2進(jìn)行剖面分析(圖d),此時(shí)回波強(qiáng)度整體減弱,剖面上觀測不到懸垂回波或穹窿結(jié)構(gòu),回波質(zhì)心明顯下降,說明此時(shí)超級(jí)單體已由雹云轉(zhuǎn)為強(qiáng)降雨云,這與前文的地面降水觀測較為一致。

        圖14 (a)14時(shí)和(b)15時(shí)雷達(dá)組合反射率和(c、d)垂直剖面

        5 風(fēng)暴特性和成雹區(qū)的判別

        利用雷暴識(shí)別、追蹤、分析和預(yù)報(bào)系統(tǒng)(Thunderstorm Identification Tracking Analysis and Nowcasting,簡稱TITAN)對(duì)本次超級(jí)單體雹暴移動(dòng)發(fā)展過程中的風(fēng)暴特性進(jìn)行計(jì)算,得到08:00~18:00風(fēng)暴特性演變圖(圖15),其中圖15a為風(fēng)暴時(shí)間高度廓線,圖15b為冰雹時(shí)間廓線,圖15c為風(fēng)暴特征演變,圖中時(shí)間坐標(biāo)均為協(xié)調(diào)世界時(shí)。風(fēng)暴特性包括風(fēng)暴頂高、質(zhì)心高度、垂直積分含雹質(zhì)量、降雹概率(POH)和動(dòng)能通量(FORK)等。其中POH是根據(jù)45 dB回波的最大高度與凍結(jié)層高度的差值()與地面觀測的冰雹概率推出的經(jīng)驗(yàn)公式:POH =-1.20231+1.00184-0.170182+0.010863(Dixon and Wiener,1993);對(duì)反射率達(dá)到雙標(biāo)準(zhǔn)(最底層反射率≥55 dB;凍結(jié)層以上2 km處反射率≥45 dB)的區(qū)域計(jì)算降雹動(dòng)能通量:FORK=5.0×10×,詳見周毓荃等(2009)。

        圖 15 風(fēng)暴特性圖:(a)風(fēng)暴時(shí)間—高度剖面(黃色線分別為30 dBZ閾值回波頂高與底高,青色線為反射率中心高度,藍(lán)色線為最大反射率);(b)冰雹探測時(shí)間史(紫色線為垂直積分含雹質(zhì)量,綠色線為高空含雹質(zhì)量,青色線為降雹概率(POH),黃色線為降雹動(dòng)能通量(FORK));(c)風(fēng)暴特征演變(黃色線為垂直累積液水含量,青色線為風(fēng)暴面積,綠色線為降水通量,灰色線為風(fēng)暴體積,紫色線為風(fēng)暴質(zhì)量)

        5.1 風(fēng)暴特性演變

        10時(shí)降雹前,回波閾值最大頂高(閾值30 dB)從8.6 km迅速抬升到15.6 km,此時(shí)最大反射率值基本維持在50 dB左右。由圖15b可見,在09時(shí)前高空冰雹質(zhì)量和降雹概率POH均為零,說明此時(shí)云體基本不會(huì)產(chǎn)生降雹。09:00~10:00高空冰雹質(zhì)量和POH都迅速增大。10時(shí)前,超級(jí)單體垂直累積液水量、質(zhì)量、降水通量、面積和體積都不斷增加。10~14時(shí)超級(jí)單體成熟降雹階段,閾值回波最大頂高維持在15 km以上的高度,最大反射率基本維持在70 dB以上。高空冰雹質(zhì)量和垂直積分冰雹質(zhì)量較大,POH維持在100%左右,這三個(gè)冰雹特征量說明超級(jí)單體有很大的降雹潛力。超級(jí)單體的垂直累積液水含量(VIL)呈波動(dòng)變化。其中13:00~13:12閾值回波頂高下降到降雹階段的最低點(diǎn),為11.1 km,此時(shí)冰雹特征量和超級(jí)單體的質(zhì)量、面積、體積及降水通量都相應(yīng)下降到成熟降雹期的最低值,是由于超級(jí)單體此時(shí)移經(jīng)雷達(dá)站附近,受到仰角的限制,只能探測到低仰角范圍內(nèi)的雷達(dá)回波所致。14時(shí)后,閾值回波最大頂高和最大反射率因子仍分別維持在15 km和60 dB左右。垂直整體冰雹質(zhì)量和高空冰雹質(zhì)量都明顯減小,數(shù)值不斷波動(dòng),POH降到降雹預(yù)警值以下。超級(jí)單體的VIL、質(zhì)量、降水通量、面積、體積都略有增加,這說明此時(shí)風(fēng)暴已經(jīng)轉(zhuǎn)為較強(qiáng)的降水云。

        5.2 成雹區(qū)的判據(jù)

        降雹過程中,TITAN系統(tǒng)計(jì)算的降雹潛勢POH始終維持在100%,可作為判斷是否降雹的重要指標(biāo)。利用POH計(jì)算公式反推得到45 dB強(qiáng)回波高于0°C層的高度與降雹概率POH的關(guān)系:降雹概率為100%、90%和80%時(shí),分別為6 km、5 km和4.1 km。因此可根據(jù)45 dB強(qiáng)回波的高度和位置來識(shí)別成雹區(qū)。

        本次過程中,0°C層高度約為4 km,所以45 dB強(qiáng)回波的高度超過10 km時(shí),降雹潛勢POH即可達(dá)到100%。根據(jù)10~15時(shí)10 km CAPPI演變(圖16)發(fā)現(xiàn),10~14時(shí)降雹期間,10 km高度上始終有強(qiáng)回波維持發(fā)展,超過45 dB的回波范圍隨時(shí)間不斷增大。13時(shí)雹暴移至廣州雷達(dá)站附近,受雷達(dá)仰角限制,高層看不到雹暴的回波強(qiáng)度和位置。14時(shí)雹暴10 km CAPPI圖上仍有回波強(qiáng)度大于45 dB的區(qū)域。15時(shí)后,超級(jí)單體雹暴進(jìn)入減弱消散期,高層回波減弱消散,回波強(qiáng)度基本低于45 dB。由此可推測10~14時(shí),在超級(jí)單體雹暴頭部超過45 dB的部位降雹概率較大,15時(shí)后超級(jí)單體不會(huì)降雹。這與實(shí)測的冰雹落區(qū)和路徑也十分一致。因此,本次過程中10 km(0°C高度以上6 km)高度上大于45 dB的強(qiáng)回波區(qū)可認(rèn)為是成雹區(qū),能為防雹作業(yè)提供及時(shí)有效的信息。

        圖16 10~15時(shí)雹云逐小時(shí)10 km高度上CAPPI演變

        6 結(jié)論和討論

        本文利用雷達(dá)觀測資料,結(jié)合探空和常規(guī)觀測資料,對(duì)2011年4月17日廣東一次超級(jí)單體雹暴的流場和回波結(jié)構(gòu)演變特征進(jìn)行了詳細(xì)分析,并重點(diǎn)研究了降雹階段超級(jí)單體雹暴的結(jié)構(gòu)特征,提出冰雹識(shí)別和預(yù)警的指標(biāo)。主要結(jié)果有:

        (1)本次超級(jí)單體雹暴在條件性不穩(wěn)定和垂直風(fēng)切變較大的環(huán)境條件下產(chǎn)生的右移風(fēng)暴。風(fēng)暴過境引發(fā)了局地強(qiáng)降水和大風(fēng),地面氣溫明顯降低,氣壓躍增。

        根據(jù)長委編制的《漢江夾河以下干流河段綜合利用規(guī)劃報(bào)告》,漢江丹江口水庫二期工程完建和南水北調(diào)工程實(shí)施后,可基本替代沙洋以上14個(gè)蓄洪民垸的蓄洪量,同時(shí)杜家臺(tái)分洪工程蓄洪區(qū)承擔(dān)的分洪量將減少35%左右。但隨著國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和以人為本的要求,動(dòng)用蓄洪圍垸蓄洪的決策愈來愈難。因此,在漢江中下游防洪調(diào)度尤其是遭遇中小洪水時(shí),利用行洪道分流將是優(yōu)先考慮的洪水調(diào)度手段。

        (2)超級(jí)單體雹暴在初生發(fā)展階段,云內(nèi)逐漸提前形成有組織化的斜上升氣流促進(jìn)雹云的形成和發(fā)展。成熟降雹階段,雹云維持典型的弱回波區(qū)—懸掛回波—回波墻特征結(jié)構(gòu)。擴(kuò)展降水對(duì)流減弱階段,雹暴轉(zhuǎn)化為降雨云,分裂為多個(gè)零散的強(qiáng)回波中心。

        (3)結(jié)合回波和徑向速度定性分析得出雹云內(nèi)流場結(jié)構(gòu),降雹時(shí)段內(nèi)云內(nèi)存在一支強(qiáng)的斜上升氣流,主上升氣流對(duì)應(yīng)著雹云的弱回波區(qū),強(qiáng)回波底部為氣流輻合區(qū)。隨著雹云的發(fā)展,“零線”逐漸向懸掛回波靠近,并從中穿過。“零線”走向?yàn)樯下N式,附近“穴道”的匯集力較強(qiáng),有利于降雹。通過對(duì)“零線”位置的判斷可分析有利成雹的區(qū)域。

        (4)雹區(qū)的識(shí)別,對(duì)于冰雹預(yù)警和防雹作業(yè)區(qū)的判別非常重要,根據(jù)高低空兩層強(qiáng)回波的水平錯(cuò)位,利用其強(qiáng)中心連線所作剖面能快速準(zhǔn)確地分析特征剖面。利用0°C層以上6 km高度處,降雹潛勢達(dá)到100%的45 dB的區(qū)域識(shí)別為成雹區(qū),與降雹實(shí)況對(duì)比發(fā)現(xiàn)識(shí)別效果良好。

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        Observations, Analysis, and Hail-Forming Area Identification of a Supercell Hailstorm

        CAI Miao, ZHOU Yuquan, JIANG Yuanhua, LIU Liping, and LI Jing

        1,100081;,410118;3,,100081;4,010051

        A detailed analysis on the evolution of stream fields and echo structures of a supercell hailstorm that occurred on April 17, 2011, is conducted on the basis of Doppler radar data combined with radio sounding and surface observation. The main results are as follows: The hailstorm occurred in a conditional instability and significant vertical wind-shear environment, which belong to right-moving storms. A cross-section of the development stageshows that an organized updraft was formed gradually, which promoted the formation and development of the hail cloud. During the hail-forming stage,a strong, tilted updraft and deep mesocyclone manifested in the hailstorm; the main updraft corresponded to the weak echo region. The hailstorm maintained a typical bounded weak echo region (BWER)– overhang-echo–wall-echo structure. According to the evolution of zero velocity line, which connects the radar radial velocity and the speed of hailstorm, the line approached the overhang echo zone with hail cloud development and crossed the overhang echo. The trend of zero velocity line was upturned, and the collection power of the cave channel near the line was sufficiently strong to form hail. The hail formation area can be analyzed through the determination of the zero velocity line. A method of identifying the characteristic structure of the hail-forming region is also presented in this study.According to the strong echo dislocation of high and low levels, the characteristic structure is determined quickly and accurately from the strong echo center section at two heights. Moreover, a 45 dBregion at a 6 km height above the 0°C layer is identified as the hail-forming region, where the potential of hail is calculated to be 100% .The identified hail region is in contrast to the actual hail observation.

        Supercell storm, Hail-forming area identification, Overhang echo, Potential of hail (POH)

        1006?9895(2014)05?0845?16

        P401

        A

        10.3878/j.issn.1006-9895.1402.13107

        2013?01?11,2014?02?20收修定稿

        國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)項(xiàng)目2012AA120902,國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目41275150

        蔡淼,女,1987年生,博士,研究方向:云降水物理與人工影響天氣。E-mail: caibird133@163.com

        周毓荃,E-mail:zhouyq05@163.com

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