浙江突發(fā)冰雹強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程對(duì)農(nóng)業(yè)的影響分析

孟莉萍

(紹興氣象技術(shù)服務(wù)有限公司，浙江 紹興 312000)

引言

一般而言，冰雹出現(xiàn)的季節(jié)多為晚秋和早春。而2009年和2010年浙江冬季連陰雨天氣過(guò)程中都出現(xiàn)了較為罕見(jiàn)的強(qiáng)對(duì)流天氣，強(qiáng)對(duì)流主要以雷雨大風(fēng)和冰雹為主，且冰雹最大直徑都達(dá)到了大冰雹的標(biāo)準(zhǔn)。冰雹，特別是大冰雹[1](指直徑≥20mm的冰雹)嚴(yán)重威脅著人們的生活、生產(chǎn)活動(dòng)甚至生命安全。對(duì)于廣大氣象工作者來(lái)說(shuō)，如何預(yù)警預(yù)報(bào)出降雹事件，提前及時(shí)做好臨近預(yù)報(bào)，從而最大限度減少人們的生命財(cái)產(chǎn)損失，是擺在氣象工作者面前亟待解決的課題。對(duì)于冰雹的分析和預(yù)報(bào)，一般借助相關(guān)天氣型的辨識(shí)以及參數(shù)大小的計(jì)算。在環(huán)流形勢(shì)和天氣影響系統(tǒng)方面，廖曉農(nóng)[2]等對(duì)北京盛夏1次罕見(jiàn)大冰雹事件進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)冰雹發(fā)生在蒙古低渦低槽大尺度環(huán)流背景下，500hPa冷空氣疊置在低層暖空氣上為冰雹天氣的出現(xiàn)提供了有利條件；宋曉輝[3]等對(duì)5次冰雹天氣過(guò)程綜合分析的結(jié)果表明，冰雹天氣現(xiàn)在對(duì)流性不穩(wěn)定層結(jié)條件下，中高層干冷低層暖濕，地面有中尺度輻合切變線配合。另外，一些對(duì)流參數(shù)可以較好地預(yù)示強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生發(fā)展，表征著對(duì)流參數(shù)對(duì)冰雹天氣的有效性。陳曉紅[4]等的計(jì)算分析發(fā)現(xiàn)，CAPE、NCAPE、SSI和SHR等參數(shù)較好地反映出強(qiáng)冰雹天氣過(guò)程的出現(xiàn)，而KI、SI指數(shù)對(duì)于預(yù)示冰雹過(guò)程存在著一定的局限性。

2009年2月24日夜間，浙江中北部的金華東部—紹興南部—寧波西南部一帶部分地區(qū)先后出現(xiàn)了冰雹強(qiáng)對(duì)流天氣，冰雹直徑普遍為10～20mm，最大冰雹直徑達(dá)到30mm以上。此次冰雹天氣過(guò)程影響范圍之廣，出現(xiàn)時(shí)間之早，為歷史罕見(jiàn)，為50a一遇。直至25日上午，紹興嵊州浦口街道的地面還覆蓋著厚厚一層冰雹。2010年2月25日晚，浙江金華蘭溪和臺(tái)州臨海的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)也遭受了冰雹襲擊，整個(gè)過(guò)程持續(xù)時(shí)間約10min，冰雹的最大直徑約30mm。由于持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，且冰雹顆粒較大。冰雹天氣給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)巨大影響，給農(nóng)戶帶來(lái)了直接經(jīng)濟(jì)損失和生命安全威脅。

近年來(lái)，隨著多普勒天氣雷達(dá)的廣泛布設(shè)和數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)水平的提高，通過(guò)高時(shí)空分辨的雷達(dá)資料或數(shù)值模擬資料對(duì)冰雹發(fā)生發(fā)展的機(jī)理研究已成為重要手段。張?zhí)旆錥5]等通過(guò)對(duì)甘肅慶陽(yáng)區(qū)域性冰雹天氣的雷達(dá)回波資料分析，得到了冰雹云在強(qiáng)度回波、速度回波和物理量產(chǎn)品中的特征，揭示了此次特大冰雹是颮線移動(dòng)中在慶陽(yáng)市區(qū)產(chǎn)生超級(jí)單體風(fēng)暴造成的。刁秀廣[6]等利用濟(jì)南雷達(dá)探測(cè)資料對(duì)發(fā)生在山東境內(nèi)的3次強(qiáng)天氣過(guò)程的風(fēng)暴單體演變趨勢(shì)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，在地面出現(xiàn)冰雹前，部分強(qiáng)單體具有基于單體的垂直累積液態(tài)水含量(C-VIL)和單體強(qiáng)中心高度同步增長(zhǎng)現(xiàn)象。在冰雹數(shù)值模擬方面，宋娟[7]和于華英[8]利用中科院大氣所的完全彈性三維冰雹云模式都較好地模擬了冰雹云過(guò)程，得到碰并增長(zhǎng)是冰雹云中各種水物質(zhì)的形成和增長(zhǎng)方式，但前者雹的增長(zhǎng)主要來(lái)源于霰的自動(dòng)轉(zhuǎn)化，而后者冰雹粒子中凍滴的貢獻(xiàn)則較大。王秀明[9]利用WRF中尺度數(shù)值模式模擬了冰雹強(qiáng)對(duì)流過(guò)程，模擬結(jié)果很好地再現(xiàn)了影響天氣系統(tǒng)和強(qiáng)對(duì)流單體結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)冰雹云單體具有超級(jí)單體概念的特征結(jié)構(gòu)，在水平結(jié)構(gòu)上有不對(duì)稱的雙“S”型流場(chǎng)和回波結(jié)構(gòu)，垂直結(jié)構(gòu)有回波墻—有界弱回波區(qū)—懸掛回波結(jié)構(gòu)。

本文以浙江省2次冬季冰雹天氣過(guò)程為例，采用NCEP再分析資料并結(jié)合所能得到的探空等觀測(cè)資料，力求尋找冬季冰雹天氣出現(xiàn)前期的環(huán)境場(chǎng)以及對(duì)流參數(shù)、能量參數(shù)的特征，為此類災(zāi)害性天氣的預(yù)報(bào)、預(yù)警與服務(wù)提供依據(jù)。

1 環(huán)流形勢(shì)分析

1.1 冬季冰雹過(guò)程的大尺度環(huán)流形勢(shì)

2009年2月24日08∶00 500hPa，見(jiàn)圖1，在四川東部有一低槽，副熱帶高壓位于海上，脊線位置較常年偏北偏西，588dgmp西脊點(diǎn)已西伸至E115°附近，高空槽前和副高西北側(cè)為寬廣的西南氣流，整個(gè)浙江處于槽前的西南氣流控制下，有著強(qiáng)盛的暖濕平流，中緯度則為平直西風(fēng)環(huán)流，不利于冷空氣的南下，未來(lái)副高位置穩(wěn)定少動(dòng)，而低槽則緩慢東移，至冰雹發(fā)生時(shí)浙江都為西南氣流。相比于2009年，2010年冰雹過(guò)程中，2月25日08∶00 500hPa在四川重慶交界處也有一低槽存在，槽前為西南氣流，但由于副高位置較偏南，使得副高北側(cè)的西南氣流弱于2009年，浙江上空基本為偏西氣流控制，隨著低槽東移，浙江上空逐漸轉(zhuǎn)為西偏南氣流。從2次冰雹過(guò)程500hPa環(huán)流形勢(shì)看，其與眾多冰雹個(gè)例[2,7]中500hPa為西偏北氣流不同，這2次冰雹過(guò)程中高空沒(méi)有較強(qiáng)的冷平流，相反具有很深厚的暖濕平流，因而其降雹類型都屬于南支槽型。

在850hPa形勢(shì)場(chǎng)上，見(jiàn)圖2，2009年冰雹發(fā)生前，24日08∶00四川上空有一低渦存在，低渦東側(cè)N32°附近為東西向的切變線，但此時(shí)切變東端還只抵達(dá)安徽西部，切變北側(cè)為偏東風(fēng)，南側(cè)為西南風(fēng)，偏東風(fēng)和西南風(fēng)2支氣流構(gòu)成了較好的低層輻合條件，有利于上升運(yùn)動(dòng)的發(fā)展。從風(fēng)速大小看，江西以西地區(qū)西南風(fēng)已達(dá)低空急流的強(qiáng)度，表明暖濕平流很強(qiáng)，但此時(shí)浙江區(qū)域內(nèi)的風(fēng)速仍較小，未來(lái)隨著低空急流東傳發(fā)展，浙江境內(nèi)的風(fēng)速也顯著增大，至24日14∶00也達(dá)急流標(biāo)準(zhǔn)，低空急流輸送的暖濕平流為冰雹強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生提供了良好的能量條件。與此同時(shí)，低渦也沿著切變線東移，冰雹發(fā)生前夕低渦切變已移至安徽至江蘇中南部，浙江正位于低渦東南部區(qū)域，該區(qū)有著很強(qiáng)的不穩(wěn)定。在2010年冰雹天氣過(guò)程中，2月25日08∶00 850hPa風(fēng)場(chǎng)上浙江西北方向也有一切變維持，但其走向與2009年冰雹過(guò)程有所不同，后者為NE—SW走向，切變北側(cè)為偏北風(fēng)，表明2010年冰雹過(guò)程中冷空氣條件較2009年好，浙江處于切變南側(cè)西南氣流中，熱力條件良好，未來(lái)隨著切變南壓將觸發(fā)不穩(wěn)定能量的釋放。

1.2 冬季冰雹過(guò)程的地面形勢(shì)

2009年和2010年冬季冰雹過(guò)程的地面形勢(shì)具體見(jiàn)圖3。2009年冰雹發(fā)生前，2月24日08∶00，我國(guó)華西地區(qū)就處于大片的低值區(qū)，配合高空槽的東移，地面低值系統(tǒng)不斷向東發(fā)展，至24日20∶00該低值系統(tǒng)東側(cè)的范圍已經(jīng)延伸到了江浙沿海地區(qū)，此時(shí)強(qiáng)對(duì)流天氣正在發(fā)生，冰雹天氣發(fā)生區(qū)域位于該地面倒槽延伸出來(lái)的輻合線附近，因?yàn)槟抢锢渑諝饨粎R最為劇烈。分析2010年冰雹過(guò)程地面形勢(shì)的演變也類似，冰雹也出現(xiàn)地面輻合線附近。

圖1 2次冰雹發(fā)生前850hPa形勢(shì)場(chǎng)

圖2 2次冰雹發(fā)生前850hPa高度場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)

圖3 地面形勢(shì)圖

2 水汽和不穩(wěn)定層結(jié)分析

水汽是提供成云致雨的原料，對(duì)流云的形成必須有豐富的水汽和水汽供應(yīng)，在有利的大尺度環(huán)流形勢(shì)下，大氣中的水汽含量是產(chǎn)生冰雹的決定性因素之一。圖4給出了2次冰雹發(fā)生前夕的水汽通量分布。從低層的水汽通量演變看，2次冰雹發(fā)生過(guò)程中浙中北地區(qū)都有較高通量的水汽輸入，2009年和2010年冰雹發(fā)生前浙中北區(qū)域的水汽通量都在10g·s-1·hPa·cm-1以上，且水汽通量分布特征與圖1中的低空西南急流相一致，大值區(qū)分布在低空急流帶上，表明西南風(fēng)低空急流是此次強(qiáng)對(duì)流過(guò)程的主要水汽輸送帶。但從圖2中也可看出，冰雹并非出現(xiàn)在水汽通量最大的地方，這個(gè)原因可能是因?yàn)榈蛯铀窟^(guò)大，在對(duì)流云發(fā)展早期，云內(nèi)就會(huì)有大量的水汽凝聚，形成雨滴而降落，阻礙上升氣流的進(jìn)一步發(fā)展，反而不利于形成冰雹。水汽的垂直分布是影響氣層穩(wěn)定度的重要因子，當(dāng)?shù)蛯佑袧裆喽渖蠈痈采w著一干氣層時(shí)，或在高層干平流與低層濕平流相疊加的區(qū)域，會(huì)使對(duì)流性不穩(wěn)定增強(qiáng)。從圖5、6水汽通量垂直剖面圖上可以看到，水汽的輸送主要集中在對(duì)流層低層，而高層則是相對(duì)干的區(qū)域，這種上干下濕的濕度配置反映出氣層的對(duì)流性層結(jié)不穩(wěn)定。

強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生發(fā)展是不穩(wěn)定能量積聚和釋放的過(guò)程，低層充沛水汽輸送為大面積冰雹的產(chǎn)生提供了有利的不穩(wěn)定層結(jié)條件。在2次冰雹過(guò)程中，沿著低空急流在浙江有NE—SW走向的相當(dāng)位溫高能舌，且高相當(dāng)位溫值區(qū)域與低空急流水汽輸送帶基本重合，相當(dāng)位溫最大中心也出現(xiàn)在急流最大風(fēng)速核區(qū)內(nèi)，表明浙江中北部地區(qū)已具備發(fā)生強(qiáng)對(duì)流所需的大量不穩(wěn)定能量。

圖4 冰雹發(fā)生前850hPa水汽通量(陰影區(qū)域，g·s-1·hPa·cm-1)和相當(dāng)位溫(等值線，K)

圖5 水汽通量垂直剖面圖120°E

圖6 水汽通量垂直剖面圖30°N

3 環(huán)境風(fēng)垂直切變分析

統(tǒng)計(jì)分析表明，環(huán)境風(fēng)垂直切變的大小往往和形成強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴的強(qiáng)弱密切相關(guān)。在給定濕度、不穩(wěn)定性及抬升的深厚濕對(duì)流中，垂直風(fēng)切變對(duì)對(duì)流風(fēng)暴組織和特征的影響最大。垂直風(fēng)切變的增強(qiáng)能使得強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴進(jìn)一步加強(qiáng)和發(fā)展，因?yàn)樵诖蟮那凶儹h(huán)境下能夠使上升氣流傾斜，使得上升氣流中形成的降水質(zhì)點(diǎn)能夠脫離上升氣流，而不會(huì)因降水拖曳作用減弱上升氣流的浮力；還可以增強(qiáng)中層干冷空氣的吸入，加強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴中的下沉氣流和低層冷空氣外流，再通過(guò)強(qiáng)迫抬升使得流入的暖濕氣流更強(qiáng)烈地上升，從而加強(qiáng)對(duì)流。本文以200hPa和850hPa緯向風(fēng)u之差來(lái)表示高低層風(fēng)的垂直切變(s=?u/?z)，圖7給出了冰雹發(fā)生前環(huán)境風(fēng)垂直切變分布，如圖7所示，無(wú)論是2009年還是2010年，2次冰雹過(guò)程中浙中北地區(qū)都處于大的風(fēng)速切變環(huán)境中，切變值接近60m·s-1，在這種風(fēng)切變環(huán)境下有利于組織完好的強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴的強(qiáng)烈發(fā)展。

4 對(duì)流參數(shù)分析

4.1 對(duì)流有效位能(CAPE)

形成大冰雹的一個(gè)必要條件是要有強(qiáng)的，能長(zhǎng)時(shí)間支撐著雹塊的上升氣流，足以使雹塊增長(zhǎng)到較大的尺寸。對(duì)強(qiáng)上升氣流有主要貢獻(xiàn)的是熱浮力，一般來(lái)說(shuō)，浮力越大，出現(xiàn)大冰雹的可能性越大。對(duì)流有效位能(CAPE)是指氣塊在給定環(huán)境中絕熱上升時(shí)的正浮力所產(chǎn)生的能量的垂直積分，是風(fēng)暴潛在強(qiáng)度的一個(gè)重要指標(biāo)。在溫度對(duì)數(shù)壓力圖上，CAPE正比于氣塊上升曲線和環(huán)境溫度曲線從自由對(duì)流高度至平衡高度所圍成的區(qū)域的面積。在浮力估計(jì)方面，CAPE的積分較其它指數(shù)更加可靠，CAPE的數(shù)值越大，則CAPE能量釋放后形成的上升氣流強(qiáng)度就越強(qiáng)。從CAPE值的演變來(lái)看，2009年2月24日08∶00CAPE高能帶位于E118°以西地區(qū)，高能帶上分布著2個(gè)中心，分別位于湖南江西交界處和廣東西部，其中心值在1100J·kg-1以上，而此時(shí)浙中北地區(qū)CAPE值還很小，都在100J·kg-1以下，熱浮力條件較差。至14∶00，見(jiàn)圖8a，由于太陽(yáng)輻射和暖平流的增溫作用，CAPE高能中心值已增大至1300J·kg-1并東移至江西境內(nèi)，此時(shí)浙中北的CAPE也逐漸增大，達(dá)200～300J·kg-1時(shí)，至24日20∶00即冰雹發(fā)生時(shí)刻，浙江中北部CAPE又有顯著增長(zhǎng)，浙江中西部地區(qū)已被CAPE高能中心控制，達(dá)1200J·kg-1以上，比較有利于冰雹的出現(xiàn)。2010年冰雹過(guò)程中，2月25日08∶00CAPE高能區(qū)呈NE—WS的帶狀分布，見(jiàn)圖8b，在江蘇安徽南部交界處、江西北部和湖南東北部分布著3個(gè)CAPE高值中心，中心值都在1000J·kg-1以上，此時(shí)浙江處于CAPE高值帶南側(cè)，其中浙北地區(qū)CAPE已達(dá)500J·kg-1以上。未來(lái)伴隨低空切變的南壓，CAPE高能帶也相應(yīng)南移，至25日14∶00整個(gè)浙江都已為CAPE高能區(qū)控制，生成冰雹的環(huán)境條件變得良好，但因25日白天浙江出現(xiàn)降水，太陽(yáng)輻射升溫條件較2009年冰雹過(guò)程差，至14∶00CAPE值增加不明顯。從這2次冰雹過(guò)程CAPE數(shù)值與以往冰雹研究個(gè)例[2,4]的CAPE數(shù)值對(duì)比看，2009年和2010年冬季浙江冰雹過(guò)程的CAPE值都較小，這可能是冬季熱力條件不如夏季所造成的。

圖7 環(huán)境風(fēng)垂直切變(m·s-1)

圖8 冰雹發(fā)生前夕對(duì)流有效位能CAPE分布(J·kg-1)

4.2 抬升指數(shù)(LI)

抬升指數(shù)(LI)是一種表示自由對(duì)流高度以上不穩(wěn)定能量大小的指數(shù)。其表示一個(gè)氣塊從抬升凝結(jié)高度出發(fā)，沿濕絕熱線上升到500hPa處所具有的溫度被該處實(shí)際大氣溫度所減得到的差值。差值為正數(shù)時(shí)，表示大氣層結(jié)穩(wěn)定。當(dāng)差值為負(fù)數(shù)時(shí)，表明氣塊比其環(huán)境溫度更暖，因此將會(huì)繼續(xù)上升,該差值的絕對(duì)值越大，出現(xiàn)對(duì)流天氣的可能性也越大。對(duì)2次冰雹中抬升指數(shù)的演變情況進(jìn)行分析。2009年冰雹過(guò)程中2月24日08∶00浙中北仍為抬升指數(shù)正值區(qū)控制，其值從南到北為2～4不等，表明此刻浙中北的大氣層結(jié)不穩(wěn)定條件還不十分有利，浙江以西為負(fù)值區(qū)，負(fù)值中心則分布在江西和湖南交界處，未來(lái)負(fù)值區(qū)迅速向東擴(kuò)展；至24日14∶00，見(jiàn)圖9a，浙中北已由正值區(qū)演變?yōu)樨?fù)值區(qū)，其值已降至-1左右，不穩(wěn)定條件開(kāi)始變得良好，至24日20∶00浙中北的抬升指數(shù)進(jìn)一步陡降至-3～-5，見(jiàn)圖10,冰雹正是在臨近此時(shí)刻發(fā)生的。與2009年冰雹過(guò)程抬升指數(shù)演變有所不同，2010年冰雹過(guò)程中浙中北抬升指數(shù)負(fù)值區(qū)的出現(xiàn)時(shí)間較早，早在2月24日20∶00浙中北抬升指數(shù)已降至-2～-3，此時(shí)距離冰雹發(fā)生還有近24h，表明大氣早已處于層結(jié)不穩(wěn)定，隨后此負(fù)值區(qū)一直維持至冰雹出現(xiàn)，但數(shù)值的絕對(duì)值沒(méi)有出現(xiàn)陡增的現(xiàn)象，見(jiàn)圖9b。

圖9 冰雹發(fā)生前夕抬升指數(shù)LI分布

圖10 抬升指數(shù)LI分布

5 成雹條件分析

影響落到地面冰雹尺寸的重要因子還有當(dāng)雹塊從凍結(jié)高度向地面降落時(shí)的融化效應(yīng)。這種融化效應(yīng)又受到很多因素的影響。凍結(jié)層至地面的距離。環(huán)境濕球溫度0℃層高度接近下沉空氣的凍結(jié)層高度，此層處最有可能出現(xiàn)雹塊，這一層次離地越高，融化過(guò)程就越長(zhǎng)，一般而言，0℃層的適宜高度為700～600hPa。從圖11給出的E120°、N29°處溫度探空曲線可知，2009年和2010年冰雹發(fā)生前0℃層高度分別約為600hPa和650hPa。凍結(jié)層和地面之間下沉空氣的平均溫度。平均溫度越高，融化速度就越塊。要產(chǎn)生冰雹除了凍結(jié)層高度合適外,還必須有足夠的逆溫區(qū)供冰雹運(yùn)動(dòng)和增長(zhǎng)，這在圖9中也可以看到，2次冰雹過(guò)程中低層都有溫度垂直遞減率小或逆溫區(qū)存在。由于大水滴自然成冰的溫度在-20℃左右，因此-20℃層的高度也是一個(gè)判斷環(huán)境大氣是否有利于冰雹云形成的參數(shù)。一般來(lái)講，-20℃層的高度在400～500hPa時(shí)有可能出現(xiàn)冰雹，而2009年和2010年冰雹過(guò)程中-20℃層的高度都約在450hPa左右，均滿足出現(xiàn)冰雹的條件。0℃層和-20℃層2個(gè)溫度所在高度的氣壓差(凍結(jié)層厚度)分別為150hPa(約1.62km)和200hPa(約2.15km)，與形成冰雹的凍結(jié)層厚度相吻合。

圖11 E120°，N29°溫度垂直分布

圖12 2009年2月24日組合反射率因圖

6 雷達(dá)資料分析(以2009年冰雹為例)

根據(jù)寧波WSR-98D雷達(dá)探測(cè)資料分析，2009年2月24日傍晚開(kāi)始，浙江西北部、蘇南一帶地區(qū)有回波生成并發(fā)展。18∶00—19∶00在金華有回波生成，并向東陽(yáng)、嵊州方向移動(dòng)并發(fā)展，19∶10回波移至東陽(yáng)附近，在0.5仰角的反射率因子圖上回波強(qiáng)中心已達(dá)50dBZ，此時(shí)該地區(qū)的天氣實(shí)況有雷電但尚無(wú)冰雹出現(xiàn)，表明回波正處在發(fā)展階段。19∶23部分強(qiáng)回波東移至嵊州西南部，低仰角觀測(cè)到55dBZ的反射率因子面積進(jìn)一步擴(kuò)大，預(yù)示著地面冰雹區(qū)域的擴(kuò)大，見(jiàn)圖12a，中心極值達(dá)65dBZ以上，表明此時(shí)降落的冰雹粒子較大，地面實(shí)況為嵊州長(zhǎng)樂(lè)鎮(zhèn)出現(xiàn)了非常密集的直徑為20～40mm的冰雹，同時(shí)地面伴有8級(jí)的冰雹大風(fēng)，可見(jiàn)低仰角55dBZ以上的強(qiáng)回波通常與地面冰雹相聯(lián)系。由圖12b可知，19∶36，第1塊強(qiáng)回波移至嵊州市區(qū)一帶，強(qiáng)度略有減弱，地面天氣實(shí)況為嵊州市區(qū)出現(xiàn)密集冰雹；第2塊回波移入嵊州西南部，強(qiáng)度已增強(qiáng)到60dBZ，對(duì)應(yīng)地面實(shí)況出現(xiàn)小冰雹；第3塊回波也已增強(qiáng)至55dBZ，位于東陽(yáng)境內(nèi)。由圖12c可知，19∶56，第1塊強(qiáng)回波移至寧波境內(nèi)，強(qiáng)度略有減弱，仍在55dBZ以上，地面天氣實(shí)況為寧波西南部出現(xiàn)小冰雹；第2塊回波移入嵊州市區(qū)東部，強(qiáng)度已增強(qiáng)到60dBZ以上，范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，對(duì)應(yīng)地面實(shí)況浦口街道、下王出現(xiàn)大范圍的直徑20～40mm的冰雹；第3塊回波強(qiáng)度有所減弱，55dBZ中心很小，對(duì)應(yīng)地面局地小冰雹。由圖12d可知，20∶03,第2塊強(qiáng)回波基本移出嵊州，強(qiáng)度略有減弱，嵊州的冰雹基本結(jié)束，寧波的奉化出現(xiàn)了冰雹；第3塊回波強(qiáng)度減弱，冰雹過(guò)程基本結(jié)束。從上述雷達(dá)回波特征及演變來(lái)看，這是一次多單體風(fēng)暴，其生命史從發(fā)展至減弱約經(jīng)歷2h。

上述回波特征顯示，低仰角55dBZ以上的強(qiáng)回波往往與冰雹發(fā)生地區(qū)有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，強(qiáng)回波中心范圍越大，對(duì)應(yīng)地面出現(xiàn)區(qū)域性冰雹的概率較大，大值中心移過(guò)的路徑對(duì)應(yīng)冰雹出現(xiàn)區(qū)域。此次強(qiáng)回波中心自西向東貫穿全市大部地區(qū)，從而造成了該次大范圍罕見(jiàn)冰雹。

7 小結(jié)

本文從大尺度環(huán)流形勢(shì)、水汽和穩(wěn)定度條件、環(huán)境風(fēng)垂直切變、對(duì)流指數(shù)、成雹條件以及雷達(dá)資料等多角度探討了出現(xiàn)在2009年和2010年冬季浙江的2次罕見(jiàn)冰雹天氣事件的成因。分析表明：2次冰雹過(guò)程都屬于南支槽型，高空槽前強(qiáng)盛的西南氣流和低層豐富的水汽輸送為冰雹的產(chǎn)生提供暖濕不穩(wěn)定層結(jié)條件，相當(dāng)位溫分析表明浙中北處于高能帶中，地面輻合切變線是冰雹強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生發(fā)展的觸發(fā)機(jī)制；2次冰雹事件都產(chǎn)生在較強(qiáng)環(huán)境風(fēng)垂直切變中,200hPa和850hPa環(huán)境風(fēng)垂直切變的絕對(duì)值都達(dá)到60m·s-1。環(huán)境溫度的垂直分布也為冰雹的出現(xiàn)創(chuàng)造了良好的條件，0℃層和-20℃層的高度以及凍結(jié)層的厚度都有利于冰雹的增長(zhǎng)；對(duì)流有效位能(CAPE)和抬升指數(shù)(LI)反映了有可能轉(zhuǎn)化為上升氣流的潛在能量,從而與強(qiáng)對(duì)流天氣有好的對(duì)應(yīng)，雖然冬季冰雹過(guò)程中CAPE和LI的絕對(duì)值較夏季冰雹事件要小，但CAPE的正值區(qū)和LI的負(fù)值區(qū)的發(fā)展仍對(duì)冰雹強(qiáng)對(duì)流的發(fā)生有指示意思；雷達(dá)低仰角55dBZ以上強(qiáng)的反射率因子與地面冰雹有較好的對(duì)應(yīng)，其范圍大小決定了降雹區(qū)域大小，其移動(dòng)路徑區(qū)域決定了一次冰雹過(guò)程的影響范圍；而回波強(qiáng)中心極值大小對(duì)應(yīng)地面冰雹的最大直徑。