2023年尋甸煙區(qū)重大冰雹災(zāi)害潛勢(shì)預(yù)報(bào)方法和作業(yè)指標(biāo)研究

耿 瓊,莫紹青,崔國(guó)生

(1.尋甸縣氣象局,云南 尋甸 655200;2.昆明市呈貢區(qū)氣象局,云南 昆明 650506;3.昆明藍(lán)天氣象信息公司,云南 昆明 650034)

0 前言

冰雹災(zāi)害是全球范圍內(nèi)的重要?dú)庀鬄?zāi)害之一。20世紀(jì)七八十年代以來,中國(guó)在識(shí)別冰雹云方面總結(jié)出多種綜合識(shí)別方法[1-4]。隨著大氣探測(cè)技術(shù)手段的不斷改進(jìn)、數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)的大幅提高以及天氣雷達(dá)在業(yè)務(wù)中的廣泛應(yīng)用,冰雹的預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)水平有了很大的提高。但是,由于冰雹天氣的局地性、突發(fā)性強(qiáng)、生命周期短、且受地形影響較大,這大大增加了冰雹云生成發(fā)展過程中強(qiáng)度的多變性和移動(dòng)路線的隨機(jī)性,使臨近研判和實(shí)施作業(yè)更加困難。

在對(duì)冰雹天氣形成的機(jī)理研究方面,諸多的研究表明有利環(huán)流背景下的深層垂直風(fēng)切變、層結(jié)不穩(wěn)定(高CAPE值)、低層充沛的水汽條件等是冰雹天氣形成和發(fā)展的關(guān)鍵[5-10]。近年來針對(duì)云南冰雹判別的研究[11-16],多數(shù)研究成果用45 dBz回波頂高(H45dBz)與0℃層高度(H0)之間的關(guān)系(H=H45dBz-H0)作為防雹作業(yè)指標(biāo)判別依據(jù)。如段鶴等:6-8月H≥2.0 km且H45dBz-H-20≥-1.2 km、VIL≥3 (kg·m-2)、DVIL≥3.0(kg·m-2)時(shí),預(yù)報(bào)有冰雹發(fā)生;鄭媛媛等將45 dBz頂高H45dBz≥7.5 km、H45dBz-H0℃≥2.8 km作為冰雹預(yù)警指標(biāo)。但這些指標(biāo)在尋甸烤煙種植區(qū)的防雹工作業(yè)中使用不甚便捷。在實(shí)際作業(yè)過程中,稍縱即逝的作業(yè)時(shí)機(jī)使得指揮人員沒有足夠的時(shí)間分析太多的判別指標(biāo)。簡(jiǎn)單實(shí)用的作業(yè)指標(biāo)是提高作業(yè)效率的最佳捷徑。

1 研究區(qū)域概況

尋甸回族彝族自治縣位于云南省東北部,昆明市北部,地處102°41′E～103°33′E,25°20′N～26°01′N,轄16個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)、175個(gè)村委(社區(qū))、1 577個(gè)自然村,自然資源十分豐富。受低緯高原季風(fēng)氣候影響,冬春兩季干旱少雨;夏秋兩季潮濕多雨,干、雨季分明。境內(nèi)地形高差大,低谷區(qū)與高山區(qū)氣候差別顯著,立體氣候明顯。除適宜種植玉米、稻谷等糧食作物外,還盛產(chǎn)烤煙、肉牛、土豆、紅鱒魚等經(jīng)濟(jì)作物和特色農(nóng)產(chǎn)品,是典型的農(nóng)業(yè)縣。烤煙種植作為尋甸縣脫貧致富的主要產(chǎn)業(yè),年均種植面積約1 000 hm2,年均創(chuàng)造煙葉產(chǎn)值6～8億元,占尋甸縣生產(chǎn)總值的4%左右,可為煙農(nóng)戶年均增收5～6萬元。冰雹是影響尋甸縣烤煙生產(chǎn)最重要的災(zāi)害性天氣之一,導(dǎo)致烤煙年均受災(zāi)面積約100 hm2,約占烤煙種植面積的10%,嚴(yán)重制約著農(nóng)民增收和社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

2 資料應(yīng)用

利用資料有昆明氣象站和威寧氣象站每天2次的地面探空實(shí)況和高空天氣圖、每3 h一次的地面觀測(cè)資料和地面天氣圖、尋甸縣各自動(dòng)氣象站實(shí)時(shí)資料、昆明C波段雷達(dá)回波資料以及中國(guó)氣象局地球系統(tǒng)數(shù)值預(yù)報(bào)中心(CMA_GFS)、中國(guó)氣象局中尺度天氣數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)(CMA_MESO)、中國(guó)氣象局廣東快速更新同化數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)(CMA_GD)、中國(guó)氣象局上海數(shù)值預(yù)報(bào)模式系統(tǒng)(CMA_SH)、歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心細(xì)網(wǎng)格模式(ECthin)以及日本、德國(guó)和美國(guó)的相關(guān)數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品。為了獲得更具代表性的探空資料,選擇近似在一條直線上距離尋甸約80 km的昆明探空站和距離尋甸約178 km的威寧探空站,在實(shí)際預(yù)報(bào)過程中對(duì)兩個(gè)站的數(shù)據(jù)進(jìn)行權(quán)重系數(shù)法的插值處理,以代表尋甸烤煙種植區(qū)上空的探空數(shù)據(jù)。插值公式如下:

C*=(C1L2+C2L1)/(L1+L2)

式中:C*為插值后代表尋甸縣上空的物理量;C1為昆明站上空的物理量;C2為威寧站上空的物理量;L1為昆明與尋甸(仁德街道)之間的距離;L2為威寧與尋甸之間的距離。

3 天氣實(shí)況和災(zāi)情統(tǒng)計(jì)

2023年8月10日至11日,由于強(qiáng)對(duì)流天氣造成尋甸烤煙種植區(qū)大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)大到暴雨、局部大暴雨并伴有雷暴、大風(fēng)、冰雹、短時(shí)強(qiáng)降水天氣,造成多地發(fā)生大風(fēng)冰雹災(zāi)害,其中較嚴(yán)重的是功山鎮(zhèn)、塘子鎮(zhèn)和羊街鎮(zhèn)(表1)。最嚴(yán)重的功山綱紀(jì)村附近,于10日午夜前后形成大風(fēng)冰雹災(zāi)害,雹粒大小約10 mm。20 min降雹以及冰雹云帶來的18.5 m/s大風(fēng)造成大量煙田嚴(yán)重受損。冰雹云同時(shí)形成短時(shí)強(qiáng)降水,3 h單站最大降水量達(dá)103.8 mm。另外,10日至11日,鳳合鎮(zhèn)、倘甸鎮(zhèn)和雞街鎮(zhèn)也先后受不同程度的冰雹、大風(fēng)災(zāi)害。

表1 2023年8月10-11日天氣實(shí)況及災(zāi)情統(tǒng)計(jì)

4 冰雹潛勢(shì)預(yù)報(bào)及服務(wù)情況

4.1 潛勢(shì)預(yù)報(bào)基本思路

冰雹天氣是在多種因素共同作用下發(fā)生發(fā)展形成的,所以,必須在全面分析各種天氣資料的情況下才能做出較為準(zhǔn)確的潛勢(shì)預(yù)報(bào)。

首先,形成冰雹的抬升條件分析。足夠強(qiáng)的抬升是指在幾小時(shí)內(nèi)將氣塊抬升到自由對(duì)流高度上的上升運(yùn)動(dòng)。天氣尺度系統(tǒng)往往不是觸發(fā)強(qiáng)對(duì)流天氣的因素,而低層中尺度天氣系統(tǒng),如鋒面、倒槽輻合線、重力波、地形抬升以及中尺度對(duì)流系統(tǒng)產(chǎn)生的陣風(fēng)等都足以直接觸發(fā)強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生[17-18]。因此,分析環(huán)流背景,尤其是分析天氣尺度系統(tǒng)下的中小尺度系統(tǒng),是預(yù)報(bào)冰雹潛勢(shì)和發(fā)生機(jī)率的前提。

其次是水汽條件的分析。水汽條件不僅是形成冰雹必須的物質(zhì)條件,也是為對(duì)流云團(tuán)持續(xù)發(fā)展的能量來源。形成冰雹的水汽有兩個(gè)來源:一是本地上空已經(jīng)存在的水汽,主要來自下墊面的蒸騰作用,有一定的局限性;二是大氣環(huán)流輸送到本地的水汽,較好的水汽輸送通道輸送水汽往往具有量大和持續(xù)性強(qiáng)的特點(diǎn),為強(qiáng)對(duì)流天氣提供源源不斷的水汽,在潛勢(shì)預(yù)報(bào)過程中應(yīng)著重考慮。在環(huán)流形勢(shì)分析的同時(shí)分析水汽輸送條件,用數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品中700 hPa、600 hPa、500 hPa的比濕以及整層水汽含量等預(yù)報(bào)診斷量,參考探空資料中的濕層厚度衡量未來時(shí)段的水汽條件。

第三是分析能量條件。主要是應(yīng)用T_logP圖和數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的預(yù)報(bào)診斷量分析。在6—7月份的應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),單純用昆明站探空資料中的對(duì)流有效位能作為預(yù)報(bào)指標(biāo),有時(shí)會(huì)有明顯的偏差。在運(yùn)用距離權(quán)重法和威寧的探空資料進(jìn)行插值后具有更好的代表性。

4.2 天氣形勢(shì)分析

10日08時(shí)500 hPa圖上(圖1a),昆明到普洱受風(fēng)切變影響。受臺(tái)風(fēng)頂托作用,本地為副高外圍偏東氣流帶,成都—威寧一帶為弱12 h負(fù)變溫區(qū),煙區(qū)上空為冷平流,有利于對(duì)流的發(fā)展。700 hPa上宜賓—昆明—普洱有一切變線,本地處于此切變輻合區(qū)中(圖1b),中低空水汽輸送條件較好,08時(shí)昆明站濕層厚度為1 999 m,20時(shí)濕層厚度躍增為8 485 m(表2)(其中約4 700 m的飽和層)。

圖1 2023年8月10—11日位勢(shì)高度(黑色實(shí)線,單位:dagpm)和溫度(紅色虛線,單位:℃)以及風(fēng)場(chǎng)(風(fēng)羽,單位:m/s)和切變線(棕色實(shí)線)Fig.1 Geopotential height(black solid line,unit:dagpm),temperature(red dotted line,unit:℃),wind field(windbar,unit:m/s)and shear line(brown solid line)from 10 to 11 on August,2023

表2 8月10日至11日尋甸上空部分探空物理量(插值結(jié)果)

11日08時(shí)500 hPa圖上(圖1c),受臺(tái)風(fēng)頂托作用,本地處于兩高之間的輻合區(qū)、滇東—貴州—廣西上空為12 h負(fù)變溫區(qū),廣西上空為一-4℃的負(fù)變溫中心,一致的偏東氣流形成冷平流,有利于對(duì)流的發(fā)展。700 hPa西昌—昆明—蒙自一線存在明顯的風(fēng)切變線(圖1d),廣東有一低壓環(huán)流,其北部偏東氣流形成水汽輸送通道,中低空水汽充沛,本地處于切變輻合區(qū)中,有利于對(duì)流發(fā)展加強(qiáng)。

10日08時(shí)T_logP圖上(圖2a),400 hPa以下風(fēng)向順轉(zhuǎn)有暖平流,400 hPa以上風(fēng)向逆轉(zhuǎn)有冷平流,下暖上冷有利于對(duì)流發(fā)展。沙氏指數(shù)(SI)為-0.42 ℃,濕有效位能(CAPE)1 257(J·kg-1),對(duì)流抑制濕有效位能(CIN)為3.5(J·kg-1),有利于對(duì)流生成和發(fā)展。高、低空切變?yōu)楸?、大風(fēng)產(chǎn)生提供動(dòng)力條件。

圖2 2023年10-11日昆明站探空?qǐng)D

11日08時(shí)T_logP圖上(圖2c),500 hPa以下風(fēng)向順轉(zhuǎn)有暖平流,400 hPa以上風(fēng)向逆轉(zhuǎn)有冷平流,下暖上冷有利于對(duì)流發(fā)展。沙氏指數(shù)(SI)1.79 ℃,濕有效位能(CAPE)32.5(J·kg-1),對(duì)流抑制濕有效位能(CIN)為162.4(J·kg-1),沙氏指數(shù)、濕有效位能不利于對(duì)流生成和發(fā)展。但在20時(shí)昆明站T_logP圖上(圖2d),沙氏指數(shù)(SI)-1.67 ℃,濕對(duì)流有效位能躍增為3 158.2(J·kg-1),非常有利于強(qiáng)對(duì)流發(fā)展。

4.3 預(yù)報(bào)與服務(wù)

4.3.1 數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的應(yīng)用

在對(duì)CMA_GFS、CMA_MESO、ECthin等相關(guān)數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)證明。ECthin對(duì)與強(qiáng)對(duì)流天氣相關(guān)的抬升機(jī)制、水汽參數(shù)和能量參數(shù)都有比較接近實(shí)況的預(yù)報(bào),參考價(jià)值較大。

在抬升機(jī)制方面,通過MICAPS分析ECthin產(chǎn)品,700 hPa有中小尺度風(fēng)氣旋性風(fēng)切變線,結(jié)合3小時(shí)一次的降水強(qiáng)中心預(yù)報(bào)也顯示中小尺度系統(tǒng)的存在。

在能量方面,CAPE值、各層溫度和(T2m-T500)能夠很好地表證大氣層結(jié)狀況(表3)。ECthin對(duì)尋甸烤煙種植區(qū)10日和11日的CAPE預(yù)報(bào)都比較高。10日14時(shí),域內(nèi)CAPE最高值達(dá)到1 218(J·kg-1),11日14時(shí)的域內(nèi)最高值達(dá)到1 340(J·kg-1)。高空各層溫度趨勢(shì)都顯示出正常日變化的過程,但是地面2 m和500 hPa的溫度差(T2m-T500)在14時(shí)—17時(shí)達(dá)到峰值。預(yù)報(bào)往往比實(shí)況偏低3～4℃,訂正后的T2m約30 ℃,可以很好的代表地面氣溫與500 hPa溫度差。一般情況下,訂正后的(T2m-T500)≥30 ℃有利于對(duì)流云團(tuán)的生成和發(fā)展。兩天內(nèi)降雹區(qū)域的最高氣溫實(shí)況均大于30℃,(T2m-T500)≥30 ℃。

表3 ECthin對(duì)尋甸煙區(qū)能量參數(shù)和水汽參數(shù)的預(yù)報(bào)

在水汽方面,氣柱水汽總含量(Q總)顯示,下午顯著增大,上干冷下暖濕特征明顯,有利于對(duì)流強(qiáng)盛發(fā)展。

4.3.2 8月10日潛勢(shì)預(yù)報(bào)與服務(wù)

從10日08時(shí)衛(wèi)星云圖和天氣圖分析,昆明和威寧兩個(gè)站分屬不同性質(zhì)的氣團(tuán)。威寧處于具有明顯反氣旋性質(zhì)的區(qū)域,尋甸煙區(qū)與昆明站同處倒槽系統(tǒng),尋甸處在倒槽的末端部位,有一定的抬升條件。插值獲得的尋甸探空數(shù)據(jù)與昆明接近。

10日08時(shí)探空數(shù)據(jù)(表2)分析,尋甸上空CAPE約為1 054(J·kg-1),SI較小為0.1 ℃,表明煙區(qū)上空存在足夠的潛在能量,而較小的CIN使得低層觸發(fā)條件容易達(dá)到。700 hPa的溫度露點(diǎn)小于2℃、存在約2 km厚度的高濕層,表明水汽條件較好;500 hPa的溫度露點(diǎn)差大于8 ℃,上干下濕有利于對(duì)流發(fā)展旺盛。ECthin預(yù)報(bào)14時(shí)的CAPE最大值為1 218(J·kg-1),地面2 m氣溫與500 hPa氣溫差為26 ℃。一般而言,地面2 m氣溫實(shí)況較ECthin預(yù)報(bào)的要高出3～4 ℃,在制作潛勢(shì)預(yù)報(bào)時(shí),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)計(jì)地面氣溫在29 ℃。實(shí)際上,這一天尋甸的最高氣溫達(dá)到32.7 ℃,地面和500 hPa的溫度差在≥33 ℃。據(jù)此分析,預(yù)報(bào)10日的冰雹風(fēng)險(xiǎn)高。

10日20時(shí)探空數(shù)據(jù)顯示(表2),H0和H-20的顯著抬高說明有大量的熱能儲(chǔ)存在中下層的空氣當(dāng)中,而濕層厚度(Hr)從08時(shí)的1 999 m躍增至8 485 m(圖2b)說明煙區(qū)上空有非常充沛的水汽來源。

4.3.3 8月11日潛勢(shì)預(yù)報(bào)與服務(wù)

11日08時(shí),威寧和昆明兩站的探空數(shù)據(jù)都沒有出現(xiàn)強(qiáng)的對(duì)流指標(biāo),插值結(jié)果也顯示不易發(fā)生對(duì)流天氣。從數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的形勢(shì)分析,這一天影響煙區(qū)的天氣系統(tǒng)主要是位于廣西上空的低渦系統(tǒng)發(fā)展東移,造成貴州—云南一帶的偏東氣流加強(qiáng),輸送大量水汽后形成對(duì)流并發(fā)展。ECthin預(yù)報(bào)顯示,當(dāng)日下午多地為CAPE值的高值區(qū),最大值為1 340 J·kg-1,并預(yù)報(bào)地面2 m氣溫與500 hPa氣溫差為26.8 ℃。從水汽條件來看,預(yù)報(bào)下午有明顯的增濕過程。依上分析,預(yù)報(bào)11日的冰雹風(fēng)險(xiǎn)高。

用以上的分析和預(yù)報(bào)方法,在6—8月份的預(yù)報(bào)實(shí)踐中取得了良好的成績(jī),3個(gè)月的24小時(shí)預(yù)報(bào)TS評(píng)分分別為1.0、0.968和0.903。其中,7月份漏報(bào)1次,8月份漏報(bào)1次、空?qǐng)?bào)2次,其它時(shí)間預(yù)報(bào)準(zhǔn)確。

5 雷達(dá)回波特征分析及作業(yè)指標(biāo)研究

5.1 冰雹云團(tuán)分類

造成10日和11日冰雹災(zāi)害的5個(gè)對(duì)流云團(tuán)特征見表4。其中,造成11日塘子鎮(zhèn)和羊街鎮(zhèn)雹災(zāi)的是同一云團(tuán),在發(fā)展移動(dòng)過程中造成不同地方的冰雹災(zāi)害,其回波特征有所不同,故作為不同的單體對(duì)待。這些云團(tuán)從發(fā)生源地分為輸入型和本地生成發(fā)展型(本地型)。其中在煙區(qū)發(fā)生發(fā)展的云團(tuán),有比較充足的時(shí)間進(jìn)行人工影響,提前作業(yè)使大多數(shù)對(duì)流云團(tuán)具有云體較小、強(qiáng)度較弱、生命期較短、造成降雹強(qiáng)度較小、災(zāi)害較輕的特點(diǎn)。但在功山綱紀(jì)、塘子鐘靈和羊街清水溝造成雹災(zāi)的對(duì)流云則是從鄰縣生成發(fā)展強(qiáng)盛后移入尋甸煙區(qū)(輸入型),根據(jù)其發(fā)展過程的各種參數(shù)分析,在進(jìn)入尋甸以前就已經(jīng)形成冰雹,進(jìn)入尋甸后又得到進(jìn)一步發(fā)展加強(qiáng),導(dǎo)致對(duì)尋甸煙區(qū)造成災(zāi)害。

表4 8月10日-11日尋甸煙區(qū)降雹天氣及雷達(dá)回波特征

5.2 降雹天氣及雷達(dá)回波統(tǒng)計(jì)特征

10日到11日,尋甸煙區(qū)共有7個(gè)地方出現(xiàn)降雹現(xiàn)象(表4)。從降雹時(shí)間分析,最早出現(xiàn)在10日下午16∶00,最晚出現(xiàn)在10日晚上23∶20。降雹時(shí)間最短4 min,最長(zhǎng)20 min。從雹粒大小(根據(jù)當(dāng)?shù)責(zé)熮r(nóng)描述和照片估計(jì))分析,最小的雹粒約5 mm,最大的約25 mm。運(yùn)用雹粒大小、降雹時(shí)間長(zhǎng)度和受災(zāi)面積等幾個(gè)方面來綜合衡量降雹強(qiáng)度,分析發(fā)現(xiàn):夜間的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于白天的;降雹前回波發(fā)展時(shí)間長(zhǎng)度、降雹時(shí)最大液態(tài)含水量(VIL)、VIL躍增量和云團(tuán)的輻合強(qiáng)度等參數(shù)與降雹強(qiáng)度都有很好的正相關(guān)性;功山綱紀(jì)(圖略)、塘子鐘靈(圖3d)和羊街清水溝(圖3e)成災(zāi)的對(duì)流云團(tuán)都是輸入型的,降雹強(qiáng)度遠(yuǎn)大于本地型的。

圖3 最強(qiáng)中心與降雹不同步的個(gè)例(a、b、c為8月10日雞街降雹云團(tuán);d、e、f為8月11日塘子和羊街的降雹云團(tuán))

5.3 雷達(dá)回波強(qiáng)中心時(shí)間與降雹時(shí)間關(guān)系

將雷達(dá)回波第一次出現(xiàn)45 dBz強(qiáng)中心時(shí)為0時(shí)刻計(jì)算降雹云的發(fā)展時(shí)間。對(duì)6次降雹過程的回波強(qiáng)中心分析發(fā)現(xiàn),降雹前云團(tuán)發(fā)展時(shí)間最短的不足6 min,最長(zhǎng)的可達(dá)100 min,回波最強(qiáng)中心的出現(xiàn)時(shí)間和降雹時(shí)間并沒有相關(guān)性。有的對(duì)流云團(tuán)在中心強(qiáng)度最強(qiáng)時(shí)造成降雹,也有的云團(tuán)在強(qiáng)中心達(dá)到最大時(shí)沒有形成降雹天氣,而是此后一段時(shí)間后才降雹。后者如雞街北屏余家箐村的降雹過程(圖3a、b、c),對(duì)流云中心回波強(qiáng)度達(dá)59.5 dBz后約24 min才出現(xiàn)降雹天氣,降雹時(shí)最強(qiáng)中心強(qiáng)度58.5 dBz。而羊街清水溝村則是降雹開始后13 min才出現(xiàn)強(qiáng)中心,中心強(qiáng)度達(dá)66 dBz(圖3e、f),是今年以來所見最強(qiáng),但沒有搜集到此時(shí)的降雹信息,值得商榷。

5.4 防雹作業(yè)指標(biāo)研究

考慮到“提前申請(qǐng)、提前作業(yè)”和“雙減”目標(biāo)要求,通過分析往年強(qiáng)對(duì)流云團(tuán),發(fā)現(xiàn)多數(shù)對(duì)流云團(tuán)出現(xiàn)降雹時(shí),H≥3.0 km,降雹前往往有2～4個(gè)體掃時(shí)間維持H≥1 km,然后躍變至H≥3 km產(chǎn)生冰雹。因此初步采用兩個(gè)指標(biāo):將H≥1 km作為一般作業(yè)指標(biāo);將H≥1 km保持2個(gè)體掃時(shí)間以上或H≥1.5 km作為緊急作業(yè)指標(biāo)。當(dāng)達(dá)到一般作業(yè)指標(biāo)時(shí),申請(qǐng)空域獲批,則用適量炮彈作業(yè),監(jiān)測(cè)研判發(fā)展趨勢(shì),做進(jìn)一步作業(yè)計(jì)劃;滿足緊急作業(yè)指標(biāo)時(shí),云團(tuán)很有可能在1-2個(gè)體掃周期內(nèi)躍增為冰雹云,則用足量作業(yè)量,以盡量避免其發(fā)展為冰雹云。此作業(yè)模式可以對(duì)絕大多數(shù)可發(fā)展為冰雹云的云體開展有效的作業(yè)。

5.5 作業(yè)指標(biāo)應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

在今年的作業(yè)過程中,用上述作業(yè)指標(biāo),取得了顯著的防雹效果。對(duì)大多數(shù)本地型強(qiáng)對(duì)流云,往往有足夠的時(shí)間進(jìn)行研判和作業(yè),空域申請(qǐng)比較容易,易做到提前申請(qǐng)、提前作業(yè)。主汛期以來的本地型強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)都沒有造成嚴(yán)重的冰雹災(zāi)害,造成災(zāi)害的幾次冰雹都具有小雹粒(≤5 mm)、短時(shí)間(≤10 min)、小面積(≤5 hm2)和損毀程度小的特點(diǎn)。

盡管如此,有些降雹過程還是被遺漏,如10日造成鳳合集成交守村和倘甸箐水排村降雹的云團(tuán),第一個(gè)體掃顯示最強(qiáng)回波強(qiáng)度為38.5 dBz,第二個(gè)體掃最強(qiáng)中心強(qiáng)度達(dá)60 dBz,45 dBz回波頂高度達(dá)9.48 km,同時(shí)形成冰雹災(zāi)害。這樣的降雹過程,沒有足夠的預(yù)警時(shí)間,任何指標(biāo)都會(huì)失效。類似的降雹過程在2023年還有出現(xiàn),但造成的降雹強(qiáng)度都較小。

另外,功山綱紀(jì)村、塘子鐘靈社區(qū)和羊街清水溝村的降雹云團(tuán)在移入尋甸前已經(jīng)發(fā)展成熟,進(jìn)入尋甸縣域后又長(zhǎng)時(shí)間沒有得到空域批準(zhǔn),空域獲批作業(yè)時(shí),已經(jīng)形成降雹,故無法評(píng)價(jià)作業(yè)指標(biāo)。

6 結(jié)論與討論

利用昆明站、威寧站探空數(shù)據(jù)以及相關(guān)數(shù)值模式預(yù)報(bào)產(chǎn)品,對(duì)尋甸縣冰雹潛勢(shì)預(yù)報(bào)方法做了探討,并利用此方法對(duì)8月10日和11日發(fā)生在尋甸煙區(qū)的冰雹天氣過程進(jìn)行了驗(yàn)證分析,結(jié)果表明此潛勢(shì)預(yù)報(bào)方法有一定的可用性。

根據(jù)冰雹云雷達(dá)回波移動(dòng)特征可將降雹云團(tuán)分為本地型和輸入型。其中,本地型云團(tuán)具有云體較小、強(qiáng)度較弱、生命期較短、造成降雹強(qiáng)度較小、災(zāi)害較輕的特點(diǎn)。結(jié)合冰雹云發(fā)展演變特征,將H≥1 km作為防雹一般作業(yè)指標(biāo)和將H≥1 km保持2個(gè)體掃時(shí)間以上或H≥1.5 km作為防雹緊急作業(yè)指標(biāo),并在防雹過程中驗(yàn)證,表明此指標(biāo)有較好的防雹效果。

午后至傍晚是冰雹天氣的高發(fā)期,利用每日08時(shí)的探空數(shù)據(jù)以及數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品,根據(jù)提煉出的冰雹潛勢(shì)預(yù)報(bào)方法,結(jié)合防雹作業(yè)指標(biāo),可以做到提前準(zhǔn)備、提早應(yīng)對(duì),對(duì)于降低冰雹災(zāi)害造成的損失具有重要意義。