亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        黔江CD雷達產(chǎn)品特征及其在短臨預(yù)警中的應(yīng)用

        2021-06-14 13:33:08易田何春輝李文英
        關(guān)鍵詞:雷雨大風降雹黔江

        易田 何春輝 李文英

        (重慶市黔江區(qū)氣象局,重慶 40900)

        0 引言

        黔江區(qū)新一代天氣雷達為成都784廠生產(chǎn)的CINRAD/CD型雷達,位于黔江區(qū)城東八面山中山頂,海拔高度1725 m,屬于高山雷達。

        黔江區(qū)CD雷達自2007年11月建成并投入業(yè)務(wù)運行以來,對渝東南片區(qū)強對流天氣監(jiān)測和預(yù)警、短時臨近天氣預(yù)報、人工影響天氣、重大社會活動氣象保障服務(wù)等方面有較好的指導(dǎo)作用,促進了本地中小尺度災(zāi)害性天氣的預(yù)警能力,較大地提升了黔江氣象應(yīng)急保障能力,在防災(zāi)減災(zāi)和自然資源開發(fā)中發(fā)揮了出明顯經(jīng)濟效益。進一步系統(tǒng)地研究雷達產(chǎn)品特征及短時臨近自動預(yù)警技術(shù),提高雷達產(chǎn)品的應(yīng)用能力,更好地進行強對流天氣的監(jiān)測和預(yù)警,指導(dǎo)人工影響天氣工作,是業(yè)務(wù)工作的需要,也是氣象防災(zāi)減災(zāi)、氣象為農(nóng)服務(wù)的需要。

        本文所有雷達資料均為黔江CD雷達產(chǎn)品資料,其中短時強降水和大風的觀測資料來源于黔江站及區(qū)域自動站資料,冰雹資料以各區(qū)縣上報災(zāi)情及報表記錄情況為準。

        1 黔江CD雷達產(chǎn)品特征分析

        強對流天氣最主要的類型有雷暴、短時強降水、冰雹、雷雨大風等。由于短時強降水、冰雹、雷雨大風一般都伴隨雷暴,因此不再單獨分析雷暴的雷達產(chǎn)品特征,重點分析能夠造成較大災(zāi)害的短時強降水、冰雹、雷雨大風等3種不同的災(zāi)害性天氣類型,分析其雷達產(chǎn)品特征的異同。本文中短時強降水指1 h雨量≥20 mm的降雨,雷雨大風定義為瞬時風速≥17 m/s。

        1.1 短時強降水雷達產(chǎn)品特征

        1.1.1 短時強降水特征

        短時強降水作為最為普遍的一種強對流天氣,是造成暴洪、山體滑坡、城市內(nèi)澇等氣象災(zāi)害及次生災(zāi)害的直接原因。2010年“7.9”暴雨,造成了黔江區(qū)內(nèi)大小滑坡點達100多處,2015年“7.22”暴雨,12—13時2個小時雨量達56.2 mm,造成城區(qū)大面積積水,內(nèi)澇嚴重。黔江區(qū)內(nèi)最大小時雨強為89.5 mm/h(金洞2013年6月22日)。

        根據(jù)2012—2016年黔江降雨資料分析,黔江南部地區(qū)發(fā)生短時強降水的次數(shù)較多,中部地區(qū)發(fā)生短時強降水的次數(shù)較為平均,北部地區(qū)發(fā)生短時強降水的次數(shù)相對較少;小時雨強的大值區(qū)也出現(xiàn)在南部高海拔地區(qū)和迎風坡地帶(圖1)。這種分布與黔江區(qū)地形有明顯的關(guān)系,南部地區(qū)嶺谷相間,山嶺主要呈南北走向,這導(dǎo)致了處于高海拔和迎風坡位置的水市、五里、馬喇等地成為短時強降水的高發(fā)區(qū);而處于背風坡地帶的白土、新華、濯水等地短時強降水較少;中北部地區(qū)地勢較為平緩,短時強降水分布則較為均勻一些。

        圖1 短時強降水事件發(fā)生頻次空間分布(a)和小時雨強極大值分布(b)Fig. 1 Spatial distribution of frequency of short-term heavy precipitation events (a) and maximum value of hourly rainfall intensity (b)

        黔江區(qū)短時強降水有3個易發(fā)時段:主高峰在00—06時、次高峰在09時及15—16時,其中,主高峰00—06時段出現(xiàn)短時強降水的概率達到42%,而次高峰09時和16時單小時出現(xiàn)短時強降水的概率均超過了5%。短時強降水的持續(xù)時間和過程總雨量均呈明顯的單峰型特征,其中71%的持續(xù)時間集中在30~90 min內(nèi),59%的持續(xù)時間集中在40~80 min內(nèi)(圖2)。

        1.1.2 短時強降水的雷達產(chǎn)品特征

        對黔江出現(xiàn)短時強降水時段的CD雷達資料進行分析,造成渝東南地區(qū)短時強降水的回波類型有單體回波、片狀回波(塊狀回波)、帶狀回波(線狀回波)等(圖3),最強回波強度一般都超過50 dBz,大部分超過55 dBz,強回波的持續(xù)時間從十幾分鐘到十幾個小時不等,以下午到晚上發(fā)生居多。

        受西風帶的影響,強回波移動方向以西南—東北向或西—東向為主,少數(shù)為南—北向或轉(zhuǎn)向。8月,受東風波影響,多東—西向或東南—西北向。局地熱對流引發(fā)的短時強降水一般持續(xù)時間短,呈現(xiàn)穩(wěn)定少動的特點。

        短時強降水的強度場具有的共同特征:一是回波強度一般超過50 dBz,大部分超過55 dBz;二是區(qū)域性短時強降水一般為層狀云回波中夾雜大片的對流性回波,且具有明顯的“列車效應(yīng)”。黔江雷達的速度場較為凌亂,分析具有一定的難度,但是也具有一些共同的特點:一是強降雨區(qū)域一般均伴有風向或風速的輻合;二是區(qū)域性短時強降水發(fā)生時有明顯的低空急流和輻合區(qū)(圖4a和4b)?;夭敻咭话愠^9 km,大部分超過14 km(圖4c)。VIL值一般在6~20 dBz,超過30 dBz時不能確定是否夾雜小冰雹。VWP資料作為參考,一般用于區(qū)域性的短時強降水過程中,當發(fā)現(xiàn)風速增強且順時針旋轉(zhuǎn)角度加大時,回波將會繼續(xù)發(fā)展,降雨持續(xù)。降水量產(chǎn)品對降雨量級的估計有一定的指示意義,當1 h降雨量達到30 mm時,一般會對應(yīng)短時強降水(圖4d)。

        圖2 短時強降水過程的持續(xù)時間分布特征(a)和過程總雨量分布特征(b)Fig. 2 Duration distribution characteristics (a) and total rainfall distribution characteristics (b) of short-term heavy precipitation process

        圖3 造成短時強降水的不同形態(tài)雷達回波(a)單體回波;(b)帶狀回波;(c)為片狀回波Fig. 3 Various forms of radar echoes causing short-time heavy precipitation(a) single echo, (b) strip echo, (c) sheet echo

        1.2 冰雹的雷達產(chǎn)品特征

        冰雹是由強對流天氣系統(tǒng)引起的一種劇烈的氣象災(zāi)害,它具有局地性強、突發(fā)性強、持續(xù)時間短、破壞性大等特點,常常伴隨著局地的狂風、短時強降水等災(zāi)害性天氣。根據(jù)江玉華等和李珂等研究發(fā)現(xiàn),渝東南是重慶市冰雹天氣出現(xiàn)較多的地區(qū)之一,年均降雹日數(shù)為0.4~1.2 d。此外,渝東南受武陵山、方斗山影響,基本上是以局地對流冰雹為主,增加了渝東南地區(qū)冰雹預(yù)報的難度。因此,通過雷達資料識別冰雹云,及時抓住有利防雹作業(yè)時機,開展防雹減災(zāi)作業(yè)非常重要。

        選擇2011—2014年多普勒雷達資料比較齊全的冰雹個例共7個,在這7次冰雹天氣過程中,主要回波特征如表1所示。

        判別冰雹云的雷達回波指標應(yīng)綜合分析,從回波形狀、強度、頂高、VIL值及特征、冰雹指數(shù)、速度場特征等全方位考慮,總結(jié)出可能降雹的冰雹云的回波特征如下:

        1)冰雹回波大部分都是塊狀,且邊界清楚整齊,回波強度≥60 dBz、回波頂高≥14 km、垂直累積液態(tài)含水量≥38 kg/m時(圖5),可能產(chǎn)生降雹。

        2)VIL值對識別冰雹回波有很好的指示意義。利用VIL的大小和高強VIL值的維持時間可以預(yù)測冰雹的大小和降雹時間,一般VIL值越大,維持時間越長,冰雹直徑越大,降雹范圍越大。VIL在降雹前1~3個體掃一般會有一個明顯的躍增,降雹開始時VIL值出現(xiàn)峰值,降雹開始時間與VIL峰值的時間基本一致,降雹發(fā)生后VIL值迅速減?。▓D6)。而一般雷雨垂直累積液態(tài)含水量很小且變化不大,依據(jù)此特征結(jié)合其他方法可以提前發(fā)布冰雹的臨近預(yù)報,這對于識別冰雹云、掌握人工防雹的最佳時機具有非常重要的意義。

        3)冰雹指數(shù)產(chǎn)品具有一定的使用價值,冰雹指數(shù)為連續(xù)實心三角形、標值大于4且持續(xù)多個體掃時,降雹的可能性很大。

        圖4 一些對短時強降水有指標意義的雷達產(chǎn)品(a)低空急流;(b)輻合區(qū);(c)達到19 km的回波頂高;(d)超過30 mm/h的1 h雨強Fig. 4 Some radar products with indicator significance for short-term heavy precipitation(a) low-altitude jet stream, (b) the convergence zone,(c) the echo top height reaching 19 km, (d) 1-hour rain intensity exceeding 30 mm/h

        表1 7次冰雹天氣過程雷達產(chǎn)品特征值統(tǒng)計Table 1 Statistics of characteristic values of radar products in 7 hail weather processes

        4)徑向速度圖上出現(xiàn)明顯的風速輻合特別是中層徑向輻合、陣風鋒、輻合區(qū)等特征時,易降雹并產(chǎn)生地面大風。

        對于人工防雹來說,只要出現(xiàn)上述任何一項特征都應(yīng)該做出預(yù)警,經(jīng)值班員綜合各項資料分析后確定是否開展人工防雹作業(yè)。

        1.3 雷雨大風的雷達產(chǎn)品特征

        一般的,把出現(xiàn)極大風速≥17 m/s的大風,并伴有雷雨的這種強對流天氣稱為雷雨大風天氣。雷雨大風天氣具有明顯的中小尺度特征和突發(fā)性、局地性和破壞性等特點,是天氣預(yù)報中的難點。

        圖5 2014年8月1日冰雹回波的速度圖(a)、反射率因子圖(b)和VIL圖(c)Fig. 5 Velocity (a), reflectivity factor (b) and VIL (c) of hail echo on 1 August 2014

        圖6 2013年7月30日VIL值演變Fig. 6 Snapshoot of VIL value on 30 July 2013

        渝東南地區(qū)出現(xiàn)的大風局地性非常強,主要發(fā)生在8月,占比達47%。其中大部分大風過程是由于帶狀回波造成的?;夭◤姸纫话憔苓_到60 dBz以上,速度圖雜亂,有大風區(qū)或輻合區(qū),部分能分析出中層徑向輻合?;夭敻咭话愠^14 km,最高可超過20 km。VIL值大小不等,有小于10 kg/m的,也有超過50 kg/m的,但是沒有冰雹的大風天氣VIL值大部分在25~40 kg/m。VWP上低層大部分為東北風或偏東風主導(dǎo)。1 h降水量產(chǎn)品一般大于25 mm。

        局地大風的發(fā)生一般伴隨著短時強降水、冰雹等,且發(fā)生站點很少。但是部分由帶狀回波造成的大風天氣也可能涉及較大的區(qū)域。其中2013年8月16—18日下午到傍晚,受臺風“尤特”帶來的東風波氣流影響,黔江區(qū)曾連續(xù)3 d出現(xiàn)局地大風天氣,其中16日和18日,出現(xiàn)大風的站點多,影響范圍大,極大風速超過25 m/s(10級)(表2)。

        這次雷雨大風表現(xiàn)在雷達回波上有2個明顯的特征:一個是在反射率因子圖上表現(xiàn)為明顯的帶狀回波(弓形回波)特征;另一個是在徑向速度圖上表現(xiàn)出來的成片的速度大值區(qū)(帶),或者是中層徑向輻合(圖7、圖8)。這些特征可以作為預(yù)報雷雨大風的指標。

        表2 2013年8月16日和18日黔江區(qū)出現(xiàn)大風的站點及相應(yīng)的小時雨強Table 2 Stations of gale and corresponding hourly rain intensity in Qianjiang District on 16 and 18 August 2013

        2 黔江雷達短時臨近自動預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)用

        由于雷達PUP軟件不能提供基于強對流天氣的聲音報警功能,因此,研發(fā)具有自動報警功能的短時臨近自動預(yù)警系統(tǒng),為預(yù)報員提供提醒功能(特別是夜間)非常必要,有利于提高短時臨近預(yù)報水平。

        黔江雷達短時臨近自動預(yù)警系統(tǒng)是重慶市氣象局業(yè)務(wù)技術(shù)攻關(guān)面上項目《黔江區(qū)CD雷達產(chǎn)品特征分析及短時臨近自動預(yù)警研究》的研究成果,預(yù)警使用Visual C++語言開發(fā),以雷達基數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過對雷達基數(shù)據(jù)二值化,均值濾波、開啟運算、閉合運算,采用區(qū)域生長法分離出單個回波聯(lián)通區(qū)域,并對每個回波聯(lián)通區(qū)域的特征進行自動分析計算,實現(xiàn)自動識別、跟蹤和預(yù)警,有效提高了黔江區(qū)域內(nèi)強對流天氣短時臨近預(yù)警能力。

        計算每個回波連續(xù)的位置、強度、回波頂高、垂直液態(tài)水含量、雨強等的變化,再根據(jù)雷達回波和黔江邊界之間的距離及影響開始時間,及時進行預(yù)警。

        圖7 黔江雷達2013年8月16日16:31時1.5°仰角基本反射率因子(a)和徑向速度(b)Fig. 7 Basic reflectivity factor (a) and radial velocity diagram (b) of 1.5°elevation of Qianjiang radar at 16:31 on 16 August 2013

        圖8 黔江雷達2013年8月18日15:26時1.5°仰角基本反射率因子(a)和徑向速度(b)Fig. 8 Basic reflectivity factor (a) and radial velocity diagram (b) of 1.5°elevation of Qianjiang radar at 15:26 on 18 August 2013

        2015年8月29日09:55和2015年8月29日10:01相鄰兩個體掃雷達回波表明(圖略),軟件非常準確地追蹤到了同一塊對流云團的移動,繼而自動判斷對流云團的回波強度、面積變化、回波頂高、移動情況等,根據(jù)設(shè)定條件實現(xiàn)計算機自動預(yù)報預(yù)警。

        3 結(jié)論

        1)黔江區(qū)短時強降水的發(fā)生次數(shù)南部較多、北部較少、中部地區(qū)較為平均。短時強降水有3個易發(fā)時段:即主高峰的00—06時、次高峰的09時及15—16時。短時強降水的持續(xù)時間和過程總雨量均呈明顯的單峰型特征,短時強降水的回波類型有單體回波、片狀回波(塊狀回波)、帶狀回波(線狀回波)等,強回波的持續(xù)時間從十幾分鐘到十幾個小時不等,以下午到晚上發(fā)生居多。受西風帶的影響,強回波移動方向以西南—東北向或西—東向為主,少數(shù)為南—北向或轉(zhuǎn)向。

        2)冰雹回波大部分都是塊狀,且邊界清楚整齊,回波強度大于等于60 dBz、回波頂高大于等于14 km、垂直累積液態(tài)含水量大于等于38 kg/m時,可能產(chǎn)生降雹。VIL值對識別冰雹回波有很好的指示意義。利用VIL的大小和高強VIL值的維持時間可以預(yù)測冰雹的大小和降雹時間,一般VIL值越大,維持時間越長,冰雹直徑越大,降雹范圍越大。VIL在降雹前1~3個體掃一般會有一個明顯的躍增,降雹開始時VIL值出現(xiàn)峰值,降雹開始時間與VIL峰值的時間基本一致,降雹發(fā)生后VIL值迅速減小。冰雹指數(shù)產(chǎn)品具有一定的使用價值,冰雹指數(shù)為連續(xù)實心三角形、標值大于4且持續(xù)多個體掃時,降雹的可能性很大。徑向速度圖上出現(xiàn)明顯的風速輻合特別是中層徑向輻合、陣風鋒、輻合區(qū)等特征時,易降雹并產(chǎn)生地面大風。

        3)大風局地性非常強,主要發(fā)生在8月,占比達47%。其中大部分大風過程是由于帶狀回波造成的?;夭◤姸纫话憔苓_到60 dBz以上,速度圖雜亂,有大風區(qū)或輻合區(qū),部分能分析出中層徑向輻合?;夭敻咭话愠^14 km,最高可超過20 km。VIL值大小不等,有小于10 dBz的,也有超過50 dBz的,但是沒有冰雹的大風天氣VIL值大部分在25~40 kg/m。VWP上低層大部分為東北風或偏東風主導(dǎo)。1 h降水量產(chǎn)品一般大于25 mm。預(yù)報雷雨大風兩個最明顯的特征:一個是在反射率因子圖上表現(xiàn)為明顯的帶狀回波(弓形回波)特征;另一個是在徑向速度圖上表現(xiàn)出來的成片的速度大值區(qū)(帶),或者是中層徑向輻合。

        猜你喜歡
        雷雨大風降雹黔江
        黑龍江省冰雹的時空分布特征
        黑龍江氣象(2022年2期)2022-08-07 11:04:32
        青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)近60 a降雹特征及其致災(zāi)危險性
        干旱氣象(2022年3期)2022-07-01 16:46:38
        黔江:“三在一融合”精細化治理城市
        當代黨員(2022年9期)2022-05-20 13:35:21
        國、市蠶?!半p體系”為黔江蠶業(yè)高質(zhì)量發(fā)展獻策
        家蠶新品種“川山×蜀水”與“華康2號”在黔江飼養(yǎng)表現(xiàn)
        廣州市雷雨大風災(zāi)害風險區(qū)劃
        廣東氣象(2020年1期)2020-03-20 10:38:24
        威寧冰雹落點時空分布特征
        1981—2013年遼寧省雷雨大風特征分析
        “4. 17”廣東雷雨大風冰雹天氣成因分析
        黔江精神探論
        夜夜爽一区二区三区精品| 国产精品精品国产色婷婷| 99riav国产精品视频| 欧洲一卡2卡三卡4卡免费网站 | 曰韩少妇内射免费播放| 黑人巨大无码中文字幕无码| 欧美日韩性视频| 美女扒开内裤露黑毛无遮挡| 手机久草视频福利在线观看| 熟女少妇内射日韩亚洲| 成年男女免费视频网站| 国产成人综合久久三区北岛玲| 风韵人妻丰满熟妇老熟| 乱人妻中文字幕| 黄色毛片在线看| 久久综合激激的五月天| 日韩少妇人妻中文视频| 亚洲成av人片在线观看麦芽 | 日韩人妻无码中文字幕一区| 亚洲一区二区三区在线视频| 少妇被爽到高潮喷水久久欧美精品| 国产精品成人免费视频网站京东| 久久99中文字幕久久| 不卡视频在线观看网站| 制服丝袜中文字幕在线| 亚洲AV永久无码制服河南实里| 久久久婷婷综合亚洲av| 日韩精品第一区二区三区| 极品新婚夜少妇真紧| 久久久久亚洲精品天堂| 亚洲桃色蜜桃av影院| 无码爆乳护士让我爽| 色爱区综合激情五月综合小说| 一亚洲一区二区中文字幕| 一区二区三区人妻少妇| 久久久精品人妻一区二区三区蜜桃| 国产精品高潮av有码久久| 中文字幕有码在线人妻| 女女女女女裸体处开bbb| 欧美中文在线观看| 亚洲中文字幕国产剧情|