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      寧夏南部山區(qū)兩次冰雹過程對比分析

      2021-07-19 07:41:46張曉茹賈宏元譚志強(qiáng)紀(jì)曉玲馬國濤
      沙漠與綠洲氣象 2021年3期
      關(guān)鍵詞:降雹亮溫渦度

      張曉茹,賈宏元,譚志強(qiáng),紀(jì)曉玲*,馬國濤

      (1.中國氣象局旱區(qū)特色農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警與風(fēng)險管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,寧夏 銀川750002;2.寧夏氣象防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,寧夏 銀川750002;3.寧夏氣象臺,寧夏 銀川750002;4.固原市氣象局,寧夏 固原756000)

      冰雹是一種中小尺度天氣現(xiàn)象,具有突發(fā)性、短時性、局地性和致災(zāi)性的特點(diǎn),會嚴(yán)重危害國民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)。因此,分析冰雹天氣成因及觸發(fā)機(jī)制[1-4]、了解冰雹天氣分布特征及天氣系統(tǒng)分型[3,5-13]、總結(jié)冰雹天氣各項(xiàng)物理量及判別指標(biāo)[14-19]和提高冰雹天氣預(yù)報及預(yù)警能力[20-25],一直是眾多學(xué)者的研究重點(diǎn)。

      寧夏冰雹天氣具有季節(jié)性強(qiáng)、雹日高度集中的特征,6月為其高發(fā)期,占總次數(shù)的20.3%。降雹隨氣溫呈明顯日變化,其中87%的降雹出現(xiàn)在中午至傍晚(12—20時)。南部山區(qū)(六盤山山系東南地區(qū)的海原縣和固原市)因受地形影響而為雹災(zāi)多發(fā)區(qū),降雹頻次占寧夏境內(nèi)冰雹發(fā)生總次數(shù)的57%,但針對該地區(qū)冰雹天氣的對比分析研究較少。因此,本文結(jié)合“葵花-8”靜止氣象衛(wèi)星、多普勒雷達(dá)、常規(guī)氣象觀測和0.125°×0.125°ERA-Interim的6 h間隔再分析資料等,分別從環(huán)流形勢、環(huán)境場和中尺度特征等方面,對2018年6月發(fā)生在寧夏南部山區(qū)涇源縣的兩次冰雹過程進(jìn)行對比分析,旨在總結(jié)山區(qū)降雹及大冰雹生成的有利監(jiān)測指標(biāo),提高寧夏本地小范圍強(qiáng)天氣臨近預(yù)報及監(jiān)測預(yù)警水平。

      1 天氣實(shí)況

      2018年6月11和29日午后,固原市涇源縣出現(xiàn)了冰雹天氣,其中,11日13:54—14:50(BT,下同)涇源縣涇河源鎮(zhèn)(106.38°E,35.42°N)和新民鄉(xiāng)(106.41°E,35.35°N)先后出現(xiàn)的冰雹(以下簡稱“6·11”過程),最大直徑為3 cm,局部積雹厚度達(dá)6 cm;29日14:05—14:34涇源縣涇河源鎮(zhèn)和興盛鄉(xiāng)(106.37°E,35.45°N)發(fā)生的冰雹過程(以下簡稱“6·29”過程),最大降雹直徑為6 cm,積雹厚度為10 cm。兩次冰雹過程都伴有短時強(qiáng)降水和雷電等強(qiáng)對流天氣,并給當(dāng)?shù)卦斐闪溯^大的經(jīng)濟(jì)損失。

      2 環(huán)流形勢及影響系統(tǒng)

      “6·11”過程前后24 h內(nèi),08時500 hPa天氣圖上,歐亞范圍環(huán)流形勢基本為兩槽一脊,亞洲中高緯受寬廣脊區(qū)控制,貝加爾湖(簡稱“貝湖”)附近的切斷低渦沿脊緩慢東南向移動,配合-20℃的冷中心。寧夏處于“西高東低”形勢下,東西高差達(dá)80 gpm。11日08時(圖1a),阻塞形勢逐漸建立(20時閉合高壓中心形成于105°E,65°N附近)。切斷低壓位于貝加爾湖東側(cè),配合-16℃的閉合冷中心。我國西部處于高壓脊控制內(nèi),冷空氣沿脊下滑影響寧夏,-12℃線壓至寧夏中部。同時,200 hPa存在風(fēng)速>40 m/s的高空西北急流。700 hPa寧夏南部至甘肅南部有切變線東移。850 hPa寧夏北部有暖切變線。中低層為偏南氣流影響,暖濕平流明顯。配合地面有冷鋒東移南下至內(nèi)蒙古境內(nèi),寧夏處于冷鋒前部,位于低壓帶底部,河套地區(qū)至河西走廊有輻合線(圖1b)。

      圖1 11日(a)、29日(c)08時200 hPa風(fēng)場(風(fēng)向桿,m/s)、500 hPa高度場(藍(lán)色線,dagpm)、溫度場(紅色線,℃)及11日(b)、29日(d)08時地面形勢和紅外云圖

      “6·29”過程前后24 h內(nèi),08時500 hPa天氣圖上歐亞范圍也為兩槽一脊(圖1c),高壓脊位于中西伯利亞至內(nèi)蒙古西部,東移發(fā)展中不斷有冷空氣沿脊下滑。寧夏處于“西高東低”形勢下,東西高差達(dá)80 gpm,大部地區(qū)處于-8℃線控制內(nèi)。同時,200 hPa也存在風(fēng)速>40 m/s的西北急流。700 hPa寧夏南部至甘肅南部有低渦切變線存在。850 hPa寧夏東南部與陜甘交界處有低渦且配合暖式切變線。地面東移冷鋒配合東北氣旋位于東北至內(nèi)蒙古中東部,高原東部至寧夏中北部有輻合線(圖1d)。

      比較兩次冰雹過程可發(fā)現(xiàn),“6·11”過程除和阻塞形勢有關(guān)外,其余環(huán)流特征與“6·29”過程具有較多共性:一是均發(fā)生在“西高東低”環(huán)流背景下,屬于冷渦后部西北氣流型,冷空氣沿脊前西北氣流東移南下影響寧夏,為強(qiáng)對流發(fā)生發(fā)展提供了動力條件;二是中低層寧夏南部有切變線東移,配合地面有輻合線,利于低層暖濕空氣的輻合抬升,造成層結(jié)不穩(wěn)定(冰雹出現(xiàn)在700和850 hPa切變線附近);三是冰雹均發(fā)生在午后,太陽輻射熱力作用使得對流迅速增強(qiáng)。

      3 環(huán)境場特征

      利用2018年6月11日和29日14時0.125°×0.125°ERA-Interim再分析資料,從抬升條件、水汽條件和不穩(wěn)定條件3方面對兩次降雹落區(qū)的環(huán)境場特征進(jìn)行對比分析。

      3.1 抬升條件

      兩次降雹過程中,南部山區(qū)均是高空干冷氣流配合低層西南暖濕氣流,上下層擾動明顯,且高層冷槽和中低層切變線的位置呈明顯前傾結(jié)構(gòu),使得上升運(yùn)動得以加強(qiáng)。這種大尺度動力抬升條件為降雹提供了一定的觸發(fā)作用。為進(jìn)一步揭示對流發(fā)生時動力抬升的強(qiáng)弱,對11和29日14時沿106.4°E(涇河源鎮(zhèn)所在經(jīng)度)的垂直渦度剖面進(jìn)行分析(圖2a、2b),結(jié)果顯示:“6·11”過程發(fā)生時,降雹區(qū)域?yàn)?5.3°~35.5°N,有一氣旋性渦柱從1000 hPa延伸至700 hPa附近,正渦度中心約處于800 hPa,強(qiáng)度為6×10-5s-1,而700~400 hPa為負(fù)渦度區(qū),負(fù)渦度中心位于500~600 hPa,強(qiáng)度為-8×10-5s-1。垂直渦度的這種配置表明該過程低層輻合,中高層輻散,降雹發(fā)生、發(fā)展所需的抬升條件得到滿足?!?·29”過程高層輻散更加明顯,負(fù)渦度層更為深厚,且負(fù)渦度柱略微向北傾斜,表現(xiàn)為700 hPa以上基本為輻散層,輻散中心位于200 hPa,強(qiáng)度為-10×10-5s-1。正渦度中心位于850 hPa左右,強(qiáng)度為6×10-5s-1。研究表明,當(dāng)高層輻散量高于低層輻合量時,對流云發(fā)展會增強(qiáng)[26]?!?·29”過程高層輻散更顯著,垂直上升運(yùn)動更強(qiáng)烈,因此帶來的強(qiáng)對流天氣更明顯。

      圖2 11日(a)、29日(b)14時沿106.4°E的垂直渦度剖面(黑色線,10-5 s-1)及11日(c)、29日(d)14時地面渦度場(黑色線,10-5 s-1)

      研究發(fā)現(xiàn)中尺度抬升機(jī)制是冰雹等強(qiáng)對流天氣被觸發(fā)的必要條件,而近地面中尺度抬升作用尤為關(guān)鍵[27]。由圖2c和2d中的14時地面渦度場分布可知,兩次降雹過程中,海原至彭陽一帶均有一條西北—東南向的中尺度輻合線,但“6·11”過程的降雹區(qū)處在輻合線西側(cè)的輻散區(qū)中,而“6·29”過程中輻合線較寬廣,降雹區(qū)位于正渦度中心偏南處,輻合強(qiáng)度約1×10-5s-1。從14時地面加密自動站風(fēng)場上也可加以印證:“6·11”過程中南部山區(qū)輻合線較弱,降雹區(qū)基本為2 m/s的偏南風(fēng)或偏東風(fēng),而“6·29”過程中的地面輻合線尤為清晰,降雹區(qū)處于強(qiáng)西北風(fēng)(10 m/s)和較強(qiáng)東南風(fēng)(4 m/s)的輻合區(qū)中。這進(jìn)一步表明,地面強(qiáng)冷空氣的入侵,使得“6·29”過程中的中尺度輻合線擾動更加明顯,由此觸發(fā)的冰雹天氣更加強(qiáng)烈。

      3.2 水汽條件

      圖3給出了11日和29日14時相對濕度和比濕沿106.4°E的垂直剖面,從中可以發(fā)現(xiàn),水汽分布在兩次降雹過程中均呈現(xiàn)“上干下濕”的特征。“6·11”過程中,降雹區(qū)≥60%的相對濕度由1000 hPa延伸至700 hPa附近,850 hPa以下相對濕度≥70%,但高濕區(qū)位于冰雹落區(qū)的北部。從比濕剖面可知,該過程850 hPa以上的比濕均低于10 g/kg,降雹區(qū)域最大比濕為11 g/kg,分布在850 hPa附近?!?·29”過程,中低層水汽條件明顯更好,對強(qiáng)對流天氣的產(chǎn)生更加有利,其中,水汽含量高于10 g/kg的層結(jié)伸展至700 hPa以上,850 hPa以下比濕超過14 g/kg。相對濕度剖面圖顯示高濕區(qū)(≥90%)涵蓋降雹落區(qū),且該過程的近飽和層高度更高,可達(dá)400 hPa高度(約7.5 km)。此外,該過程中700~500 hPa的相對濕度均≥80%,高濕區(qū)伸展至0℃層(約5.5 km)以上。700~500 hPa恰好為冰雹形成和增長的主要高度,高濕條件有利于云內(nèi)冰雹粒子的形成增長[27],這可能也是“6·29”過程降雹直徑更大的原因之一。

      圖3 11日(a)和29日(b)14時沿106.4°E的相對濕度≥60%(陰影)和比濕(黑色線,單位:g/kg)的垂直剖面

      3.3 不穩(wěn)定條件

      假相當(dāng)位溫(θse)是表征大氣溫、壓、濕綜合特征的物理量,其水平和垂直分布與強(qiáng)對流天氣的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。由θse垂直剖面場可知,兩次降雹過程的θse在中低層均呈現(xiàn)隨高度升高而降低的特征,表明存在對流不穩(wěn)定層,有利于冰雹等強(qiáng)對流天氣的發(fā)生和發(fā)展。“6·29”過程的不穩(wěn)定層結(jié)伸展高度更高,可達(dá)400 hPa(“6·11”過程約500 hPa)。此外,圖4顯示了11日和29日14時850 hPa的θse水平分布場,可看出兩次過程的降雹區(qū)均位于高能區(qū)中,θse超過340 K且水平梯度較大,不穩(wěn)定能量聚集明顯。但是,“6·29”過程的能量更強(qiáng),主要表現(xiàn)為“6·29”過程中θse超過350 K,且冰雹落區(qū)位于能量高值中心區(qū)偏北側(cè),該處的假相當(dāng)位溫線密集,兩區(qū)域吻合較好,而“6·11”過程中高能中心位于甘肅南部,離降雹區(qū)域較遠(yuǎn)。

      圖4 11日(a)和29日(b)14時850 hPa假相當(dāng)位溫水平分布場(單位:K)

      此外,利用11日和29日14時地面溫度和露點(diǎn)溫度對甘肅省平?jīng)鍪嗅轻颊荆▽幭哪喜康貐^(qū)業(yè)務(wù)預(yù)報中常用該站點(diǎn)資料)當(dāng)天08時的探空資料進(jìn)行訂正,以此對兩次過程中的不穩(wěn)定能量進(jìn)行診斷分析(表1)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),兩次過程均在午后呈現(xiàn)出對流不穩(wěn)定增加的趨勢,表明午后大氣升溫,熱力不穩(wěn)定發(fā)展明顯。其中,“6·11”過程中訂正后的對流有效位能(CAPE)值為1334 J/kg,抬升指數(shù)(LI)為-5.1℃,說明該過程不穩(wěn)定能量較強(qiáng),且熱力不穩(wěn)定條件有利于冰雹的產(chǎn)生。此外,0℃層和-20℃層高度分別為4.3 km(600 hPa)和7.1 km(400 hPa),極有利于冰雹的形成?!?·29”過程中的CAPE(811 J/kg)和LI值(-0.8℃)較弱,0℃層和-20℃層高度較高,但0~6 km風(fēng)矢量差較大,為2.4 m/s。研究發(fā)現(xiàn),合適的條件下,垂直風(fēng)切變值越強(qiáng),越有利于大冰雹的產(chǎn)生[19]。同時,“6·29”過程中的對流抑制有效位能(CIN)為117.5 J/kg,而“6·11”過程為0 J/kg。事實(shí)表明,適當(dāng)?shù)膶α饕种颇芰康拇嬖诳墒共环€(wěn)定能量在低層積聚,有利于強(qiáng)對流的發(fā)展。因此,“6·11”過程降雹直徑較小的可能原因和該過程無對流抑制能量、使冰雹發(fā)生前對流能量積累不足有關(guān)。

      表1 “6·11”和“6·29”過程中崆峒站探空資料對比

      4 中尺度分析

      4.1 衛(wèi)星云圖特征分析

      利用“葵花-8”靜止氣象衛(wèi)星逐10 min紅外云圖資料可知,“6·11”過程主要由低渦云系尾部發(fā)展的塊狀對流云團(tuán)引起,云團(tuán)較分散,但對流發(fā)展旺盛,降雹區(qū)域云體白亮,且下邊界有稍許卷云羽存在(圖5a紅圈)。陳渭民[28]指出,風(fēng)的垂直切變是判斷是否降雹的一個重要依據(jù),在衛(wèi)星云圖上判斷風(fēng)的垂直切變可根據(jù)云頂卷云砧的長度來決定,卷云羽越長,風(fēng)的垂直切變越大。該過程中降雹云團(tuán)較小,卷云砧表現(xiàn)較弱,卷云羽較短。“6·29”過程主要受高空急流云系影響,呈反氣旋彎曲的盾狀結(jié)構(gòu),前側(cè)云系較松散,多起伏的對流云團(tuán)。陳渭民[28]也指出,高空急流冷平流重疊到暖濕氣流上方會引起對流云系。該過程降雹區(qū)域云團(tuán)較“6·11”過程表現(xiàn)更密實(shí)、更白亮(圖5b紅圈),表明對流發(fā)展更旺盛,云頂高度更高。

      圖5 11日14:40 BT(a)和29日14:10 BT(b)“葵花-8”紅外云圖

      利用“葵花-8”B13通道(中心波長10.4μm)的觀測數(shù)據(jù),以云頂亮溫(TBB)230 K(-43℃)為閾值對降雹期間強(qiáng)對流云團(tuán)進(jìn)行識別提取,并計(jì)算云頂亮溫、亮溫梯度和降溫率等云團(tuán)特征參數(shù)(計(jì)算方法詳見文獻(xiàn)[29-30])。研究指出,TBB、亮溫梯度和降溫率能反映對流云團(tuán)發(fā)展程度及對流活躍強(qiáng)度,一般TBB越低、亮溫梯度和降溫率越大,表明云頂伸展越高,云體紋理越豐富,對流發(fā)展越旺盛[29-30]?!?·11”過程降雹持續(xù)時間較長(56 min),但最大冰雹直徑(3 cm)和積雹厚度(6 cm)都較小,對應(yīng)的平均云頂亮溫和最低亮溫分別為228.6、228.0 K,最大亮溫梯度和降溫率分別為11.7℃/km和12.0℃/h(表達(dá))?!?·29”過程中的各項(xiàng)云團(tuán)特征參數(shù)表現(xiàn)明顯優(yōu)于“6·11”過程,其中,平均云頂亮溫和最低亮溫分別比“6·11”過程低6.9 K和8.0 K,最大亮溫梯度和降溫率分別是“6·11”過程的2.7倍和2.0倍,且“6·29”過程TBB≤221 K(-52℃)的冷云面積超過4000 km2,而冷云面積也是對流發(fā)展程度的間接表示[29]。由此可知,“6·29”過程中對流云團(tuán)發(fā)展更活躍旺盛,云頂伸展高度更高,對流強(qiáng)度更強(qiáng),從而短時間內(nèi)大量降雹(積雹厚度10 cm),且冰雹直徑更大(最大冰雹直徑6 cm)。

      表2 “6·11”和“6·29”過程對流云團(tuán)特征參數(shù)對比

      此外,通過分析兩次過程降雹落區(qū)及云團(tuán)特征參數(shù)間的對應(yīng)關(guān)系,可以發(fā)現(xiàn)云圖資料對冰雹落區(qū)預(yù)報也有較好的指示作用。圖6給出了兩次降雹過程中識別的對流云團(tuán),并對亮溫梯度≥5.0℃/km的區(qū)域進(jìn)行了填色。兩次降雹均發(fā)生在云體發(fā)展強(qiáng)盛處及亮溫梯度最大處的前端。已有研究發(fā)現(xiàn)[11,21,30-31],云頂亮溫在233~213 K,亮溫梯度不低于8℃/0.05°,冷云頂降溫率達(dá)10℃/h時,冰雹等強(qiáng)對流天氣發(fā)生概率較大,且易出現(xiàn)在冷云發(fā)展前端,對應(yīng)亮溫梯度大值區(qū)。寧南山區(qū)兩次冰雹過程的云團(tuán)特征參數(shù)值均符合或高于上述研究閾值。因此,本研究所得的云團(tuán)參數(shù)值對冰雹的監(jiān)測和預(yù)警有一定參考價值,可作為寧夏降雹的有利云圖監(jiān)測指標(biāo),且云團(tuán)參數(shù)表現(xiàn)越強(qiáng)烈,大冰雹產(chǎn)生概率越高。

      圖6 11日14:10 BT(a)和29日14:30 BT(b)“葵花-8”強(qiáng)對流云團(tuán)亮溫梯度分布

      4.2 雷達(dá)資料特征分析

      利用固原多普勒雷達(dá)資料對兩次降雹過程進(jìn)行分析,由13—15時組合反射率可知,這兩次過程的雷達(dá)回波均是積云為主的混合性回波,降雹單體大多呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)密實(shí)的塊狀結(jié)構(gòu),且自西北向東南移動?!?·11”過程源于小對流單體原位發(fā)展,前期較分散,隨后在緩慢移動中合并發(fā)展成片,持續(xù)時間較長。“6·29”過程前期強(qiáng)回波中心集中,后期趨于分散,且移動速度很快。

      “6·11”過程,降雹單體于13:22生成并發(fā)展,13:52中心強(qiáng)度達(dá)60 dBZ,之后對流持續(xù)加強(qiáng),回波強(qiáng)度為60~65 dBZ的范圍于14:27達(dá)最大(圖7a),隨后減弱移出涇源。過程中實(shí)心冰雹指數(shù)持續(xù)8個體掃,冰雹概率(POH)≥90%,強(qiáng)冰雹概率(POSH)≥70%。液態(tài)水含量(VIL)最強(qiáng)達(dá)35~40 kg/m2,出現(xiàn)在14:07(圖7b)。徑向速度顯示中低層入流為主和高層輻散,且出現(xiàn)速度模糊(圖7c中紅圈)。從圖7d單體趨勢來看,雷達(dá)回波特征顯著:降雹期間最大反射率因子接近60 dBZ,最大反射率因子高度明顯下降;降雹前期VIL出現(xiàn)增加的現(xiàn)象,且POH和POSH持續(xù)20 min為100%,這符合已有研究結(jié)果—POH為100%、POSH≥70%時,出現(xiàn)冰雹甚至大冰雹的可能性高[32,33]。此外,該過程單體回波頂高約7.5 km,最大反射率因子超過60 dBZ的高度僅3.6 km,表明強(qiáng)對流伸展高度較低。

      圖7 11日14:27 BT雷達(dá)組合反射率(a,單位:dBZ)、14:07 BT液態(tài)水含量(b,單位:kg/m2)、徑向速度(c,單位:m/s)及單體D0風(fēng)暴趨勢(d,D0為單體編號)

      與“6·11”過程相比,“6·29”過程中對流單體持續(xù)時間較短,但雷達(dá)回波特征更顯著。13:52降雹單體明顯加強(qiáng)于14:17發(fā)展至最強(qiáng),回波強(qiáng)度>65 dBZ(圖8a)。過程實(shí)心冰雹指數(shù)持續(xù)10個體掃,POH持續(xù)為100%,POSH≥80%。單體發(fā)展最強(qiáng)階段(14:17)基本反射率圖上觀測到旁瓣回波(圖8b紅圈)。過程中VIL值達(dá)40~45 kg/m2,明顯高于“6·11”過程(圖8c)。徑向速度圖上中低層以匯合流場為主,出現(xiàn)速度大值區(qū),且明顯存在速度模糊(圖8d紅圈)。同時,單體結(jié)構(gòu)圖上(圖8e),降雹期間最大反射率為60 dBZ,最大反射率因子高度出現(xiàn)驟降,POH和POSH始終為100%,且降雹前期VIL持續(xù)增加。此外,該過程單體回波頂高更高(接近10 km),最大反射率因子超過60 dBZ的高度達(dá)7.4 km。湯興汁等[16]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)強(qiáng)回波(45 dBZ)出現(xiàn)高度越高時,云內(nèi)具有的上升氣流越強(qiáng)。這進(jìn)一步表明,“6·29”過程中對流發(fā)展更強(qiáng),強(qiáng)回波伸展高度更高,產(chǎn)生大冰雹的條件也更有利。

      圖8 29日14:17 BT組合反射率(a,單位:dBZ)、基本反射率(b,dBZ)、液態(tài)水含量(c,單位:kg/m2)、徑向速度(d,單位:m/s)和單體I0風(fēng)暴趨勢(e,I0為單體編號)

      5 結(jié)論

      (1)寧夏南部山區(qū)6月午后出現(xiàn)的兩次冰雹過程均發(fā)生在“西高東低”環(huán)流形勢下,屬于冷渦后部西北氣流型。脊前冷空氣配合高空西北急流和中低層偏南氣流形成高空干冷、低層暖濕的垂直動力配置,且500 hPa冷槽與700 hPa及850 hPa切變線位置呈明顯前傾結(jié)構(gòu),為冰雹天氣的發(fā)生提供了大尺度的動力條件。地面輻合線的生成為冰雹天氣提供了中尺度抬升機(jī)制,促進(jìn)了強(qiáng)對流天氣的爆發(fā)。

      (2)渦度、水汽和不穩(wěn)定能量等參數(shù)在兩次過程中具有較明顯差異。“6·11”過程中的CAPE和LI值較大,0℃和-20℃層高度更適宜,但無對流抑制有效位能,不穩(wěn)定能量無法在低層積聚?!?·29”過程負(fù)渦度層更加深厚、高層輻散強(qiáng)度更強(qiáng),近飽和層和高水汽含量層伸展更高,不穩(wěn)定層結(jié)更厚、假相當(dāng)位溫及其水平梯度更大、0~6 km垂直風(fēng)切變更強(qiáng),由此觸發(fā)的冰雹天氣更加劇烈,降雹直徑更大,積雹厚度更深。

      (3)“葵花-8”靜止氣象衛(wèi)星資料對冰雹落區(qū)和強(qiáng)度預(yù)報有較好的指示作用。當(dāng)云頂亮溫不高于228 K、亮溫梯度和降溫率分別不低于12℃/km和12℃/h時,冰雹天氣發(fā)生的概率較大。降雹易發(fā)生在云體發(fā)展強(qiáng)盛處及亮溫梯度最大處的前端,且亮溫越低、亮溫梯度越大,降溫率越高,降雹直徑越大。

      (4)雷達(dá)回波資料對冰雹天氣的參考作用較大。當(dāng)降雹單體結(jié)構(gòu)密實(shí),反射率因子≥60 dBZ,液態(tài)水含量≥35 kg/m,回波頂高≥7 km,實(shí)心冰雹指數(shù)持續(xù)存在,中低層存在速度大值區(qū),且單體趨勢中最大反射率因子高度下降,冰雹概率為100%,液態(tài)水含量增加等現(xiàn)象被觀測到時,降雹的可能性較大。最大反射率因子超過60 dBZ的高度越接近-20℃層高度,大冰雹出現(xiàn)概率越高。

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