邢甘甜

摘 要：本文利用常規(guī)觀(guān)測(cè)資料、探空資料和多普勒雷達(dá)資料，對(duì)2020年5月29日三門(mén)峽市冰雹天氣的產(chǎn)生天氣形勢(shì)、物理量特征以及雷達(dá)回波特征進(jìn)行分析。結(jié)果表明，這次降雹過(guò)程是在高空處于槽前西南氣流的背景下產(chǎn)生的;700 hPa和850 hPa的切變線(xiàn)提供了抬升觸發(fā)條件;0 ℃及-20 ℃層高度有利于冰雹的產(chǎn)生，強(qiáng)的垂直上升運(yùn)動(dòng)和深厚的濕度大值區(qū)也為冰雹的產(chǎn)生提供了有利的環(huán)境條件;冰雹回波面積小但強(qiáng)度大;上冷下暖的熱力不穩(wěn)定度和垂直風(fēng)切變促使強(qiáng)對(duì)流發(fā)展;做冰雹的短臨預(yù)報(bào)預(yù)警時(shí)，或許ET和VIL應(yīng)該優(yōu)先于CR或R監(jiān)測(cè)，能更好地達(dá)到預(yù)報(bào)預(yù)警效果。

關(guān)鍵詞：冰雹;天氣形勢(shì);雷達(dá)回波特征

中圖分類(lèi)號(hào)：P458.121.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）26-0151-04

Abstract： This paper used conventional observation data， sounding data and Doppler radar data to analyze the weather situation， physical characteristics and radar echo characteristics of the hail weather in Sanmenxia on May 29， 2020. The results show that the hailstorm process was caused by the high-altitude southwest airflow in front of the trough; the shear lines of 700 hPa and 850 hPa provided the trigger conditions for lifting; the height of the 0 ℃ and -20 ℃ layer was conducive to the occurrence of hail， and the strong vertical ascending movement and the deep humidity area also provided favorable environmental conditions for the occurrence of hail; the hail echo area was small but strong; the thermal instability and vertical wind shear of cold top and warm bottom promoted the development of strong convection; when making short-term forecasts and warnings of hail， perhaps ET and VIL should be prioritized to CR or R monitoring to better achieve forecast and warning effects.

Keywords： hail storm;weather situation;Doppler radar

三門(mén)峽市位于豫西山區(qū)，每年都會(huì)出現(xiàn)不同程度的強(qiáng)天氣過(guò)程，而突發(fā)性、局地性、致災(zāi)性強(qiáng)的冰雹往往會(huì)給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重?fù)p失。因此，對(duì)冰雹預(yù)報(bào)方法的研究一直是工作中的重中之重[1-5]。俞小鼎[2]探討了多種強(qiáng)對(duì)流天氣的多普勒雷達(dá)識(shí)別和預(yù)警技術(shù)。本文通過(guò)分析三門(mén)峽市一次冰雹天氣過(guò)程的高低空形勢(shì)、物理量特征、雷達(dá)特征，對(duì)冰雹發(fā)生發(fā)展機(jī)理進(jìn)行研究，為三門(mén)峽市冰雹天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警提供支撐。

1 天氣實(shí)況

2020年5月29日下午到夜里，三門(mén)峽市部分地區(qū)出現(xiàn)雷陣雨和冰雹天氣。過(guò)程累計(jì)降水量如圖1所示：湖濱區(qū)、陜州區(qū)降水為0.1～1.9 mm，最大降水出現(xiàn)在大營(yíng)站;靈寶市降水為0.1～9.7 mm，最大降水出現(xiàn)在陽(yáng)平站;澠池縣、義馬市無(wú)降水;盧氏縣降水為0.1～23.6 mm，最大降水出現(xiàn)在潘河站。15：30，靈寶市朱陽(yáng)鎮(zhèn)出現(xiàn)冰雹，持續(xù)25 min，直徑約為1 cm，造成朱陽(yáng)鎮(zhèn)雙廟村煙葉受災(zāi)，造成農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失約30萬(wàn)元。17：00，靈寶程村出現(xiàn)冰雹。靈寶觀(guān)測(cè)站極大風(fēng)速為12.7 m/s。

2 天氣形勢(shì)

2.1 高低空形勢(shì)

29日08：00，500 hPa上內(nèi)蒙古鄂托克旗-陜西延安-四川達(dá)州-峨眉山一線(xiàn)有一冷槽，三門(mén)峽市位于槽前的西南氣流中，高層冷空氣的侵入為強(qiáng)對(duì)流的發(fā)生提供了一定的熱力條件。700 hPa上有切變位于阿拉善-甘肅環(huán)縣-四川達(dá)州一線(xiàn)，三門(mén)峽處于東南氣流中。850 hPa上在銅川-貴州桐梓-畢節(jié)有一切變線(xiàn)，三門(mén)峽市仍處于西南氣流中，如圖2（a）所示。地面場(chǎng)上（見(jiàn)圖2（b）），三門(mén)峽市處于低壓帶中，有一冷鋒位于河套西北部，隨后鋒面東移南壓。29日20：00，如圖2（c）所示，低槽一直維持前傾的形勢(shì)，并東移移至三門(mén)峽市上空，形成上冷下暖的不穩(wěn)定層結(jié)。700 hPa上仍處于東南氣流中，且有一條東西向、南北向的切變線(xiàn)相交于三門(mén)峽。850 hPa切變線(xiàn)東移南上，影響三門(mén)峽市;地面上（見(jiàn)圖2（d））鋒面移至河套地區(qū)，此時(shí)雖然三門(mén)峽市仍處于鋒前的低壓帶中，但由于冷鋒所攜帶的強(qiáng)冷空氣的推動(dòng)作用，地面仍有弱冷空氣入侵，對(duì)強(qiáng)對(duì)流有一定的觸發(fā)作用。此次過(guò)程主要受500 hPa低槽東移和700 hPa上以及850 hPa上切變線(xiàn)的共同影響。由此可見(jiàn)，此次強(qiáng)對(duì)流過(guò)程是在有利的大尺度環(huán)流背景下產(chǎn)生的，高空切變?yōu)閷?duì)流的發(fā)生提供了充足的動(dòng)力條件。

2.2 探空?qǐng)D分析

08：00無(wú)CAPE值，k值為27.9 ℃，但0 ℃高度為3 853 m，-20 ℃高度為6 979 m，均為產(chǎn)生冰雹的適宜高度，對(duì)冰雹天氣的出現(xiàn)有一定的指示意義。700 hPa處存在垂直風(fēng)切變，為強(qiáng)對(duì)流生成提供動(dòng)力條件。20：00的CAPE值上升至590.5，k值升至33.3 ℃。能量增大，k指數(shù)增大，對(duì)流潛勢(shì)增大。0 ℃高度為3 834 m，-20 ℃高度為6 901 m，仍為均為產(chǎn)生冰雹的適宜高度。風(fēng)隨高度先順轉(zhuǎn)至600 hPa再逆轉(zhuǎn)，上層冷，下層暖，為冰雹產(chǎn)生提供了有利的熱力條件。

3 物理量分析

20：00，500 hPa上（見(jiàn)圖3（a））有一個(gè)中心強(qiáng)度達(dá)到7.5×10-5 s-1的散度正值中心，而在850 hPa上（見(jiàn)圖3（b）），三門(mén)峽市有一個(gè)中心強(qiáng)度達(dá)到-12.5×10-5 s-1的散度負(fù)值中心，即低層輻合高層輻散，有利于垂直上升運(yùn)動(dòng)的生成。

4 雷達(dá)分析

4.1 朱陽(yáng)鎮(zhèn)冰雹發(fā)展特征

11：11，盧氏、洛寧和欒川交界處開(kāi)始出現(xiàn)明顯的回波并發(fā)展、加強(qiáng)，29日對(duì)流萌芽開(kāi)始顯現(xiàn)。13：50，影響靈寶朱陽(yáng)鎮(zhèn)雙廟冰雹的回波首先在冰雹地（雙廟村）東部生成（Y）。14：15，此回波減弱，但在其西南方向又有多個(gè)對(duì)流單體生成并發(fā)展（標(biāo)注為ABCD），如圖4（a）所示。14：28，AB單體回波中心強(qiáng)度達(dá)到50 dBZ，如圖4（b）所示，14：34有所減弱。14：41，BC單體出現(xiàn)減弱態(tài)勢(shì)，而AD單體開(kāi)始合并加強(qiáng)。14：47，合并的回波中心強(qiáng)度再次達(dá)到50 dBZ，如圖4（c）所示，強(qiáng)回波范圍明顯增大，14：53回波中心強(qiáng)度達(dá)到最大（55 dBZ）。15：19，此東傳的回波分裂呈三個(gè)明顯的對(duì)流單體，尾部的F單體才是真正影響朱陽(yáng)鎮(zhèn)雙廟村冰雹的單體。15：19—15：44維持45～50 dBZ的回波中心。在此階段，ET上升，保持在9～11 km，如圖4（d）所示。15：25，VIL為10～15 kg/m2，維持了四個(gè)體掃，如圖4（e）所示。

4.2 陽(yáng)平鎮(zhèn)程村冰雹發(fā)展特征

15：19在靈寶方向有多個(gè)弱的對(duì)流單體生成并發(fā)展，在16：03，多個(gè)對(duì)流單體連成片，中心強(qiáng)度超過(guò)50dBZ，并且呈現(xiàn)南部減弱消散、北部增強(qiáng)（即回波向北移動(dòng)發(fā)展）的形態(tài)。16：54，回波強(qiáng)度達(dá)到60 dBZ（見(jiàn)圖5（a）），影響靈寶陽(yáng)平鎮(zhèn)程村。17：01，回波強(qiáng)度達(dá)到最大（65 dBZ）。60 dBZ以上強(qiáng)度的回波持續(xù)兩個(gè)體掃，隨后減弱。ET在降雹前最強(qiáng)，保持在12～14 km，維持一個(gè)體掃，如圖5（b）所示。VIL在16：41增加到超過(guò)10 kg/m2，16：54達(dá)到最大（25～30 kg/m2），如圖5（c）所示，隨后降低。VIL和ET均在降雹前較高，降雹時(shí)有所下降。結(jié)合程村冰雹，可以發(fā)現(xiàn)在降雹的前一個(gè)或兩個(gè)體掃，ET和VIL達(dá)到最大，降雹時(shí)反射率因子達(dá)到最大。因此，在做冰雹的短臨預(yù)報(bào)預(yù)警時(shí)，或許ET和VIL應(yīng)該優(yōu)先于CR或R監(jiān)測(cè)，能更好地達(dá)到預(yù)報(bào)預(yù)警效果。

5 結(jié)論

這次降雹過(guò)程是在高空處于槽前西南氣流的背景下產(chǎn)生的，700 hPa和850 hPa的切變線(xiàn)提供了抬升觸發(fā)條件，0 ℃及-20 ℃層高度有利于冰雹的產(chǎn)生，強(qiáng)的垂直上升運(yùn)動(dòng)和深厚的濕度大值區(qū)也為冰雹的產(chǎn)生提供了有利的環(huán)境條件。冰雹回波面積小但強(qiáng)度大，上冷下暖的熱力不穩(wěn)定度和垂直風(fēng)切變促使強(qiáng)對(duì)流發(fā)展。進(jìn)行冰雹的短臨預(yù)報(bào)預(yù)警時(shí)，或許ET和VIL應(yīng)該優(yōu)先于CR或R監(jiān)測(cè)，能更好地達(dá)到預(yù)報(bào)預(yù)警效果。

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