七師墾區(qū)一次對流天氣的多普勒雷達回波特征分析

任朝武

（兵團第七師氣象局，新疆奎屯833200）

七師墾區(qū)一次對流天氣的多普勒雷達回波特征分析

任朝武

（兵團第七師氣象局，新疆奎屯833200）

利用七師新一代多普勒天氣雷達回波資料、氣象臺地面觀測資料對2015年7月2日七師墾區(qū)一次強對流天氣進行分析，天氣資料分析顯示，當日該地區(qū)處于不穩(wěn)定層結(jié)狀態(tài)，為風向弱輻合區(qū)；雷達回波資料分析顯示，初期對流單體為一南北帶狀體，左側(cè)不斷降水減弱，右側(cè)合并發(fā)展加強，成為較強單體降水回波一次天氣過程。

多普勒天氣雷達；對流天氣；強單體回波

1 引言

2015年7月2日12：10至20：30七師墾區(qū)出現(xiàn)強對流天氣過程，歷時8小時20分鐘。雹云先后影響七師一二四團、一二五團、一三團、一三一團，19時33分一二五團自動站資料顯示本站瞬間風力達到14.6m/s，上述團場防雹作業(yè)點對雹云實施了早期超劑量催化作業(yè)，累計作業(yè)人雨彈1088發(fā)、火箭彈110枚。作業(yè)后，影響區(qū)普降短時暴雨，部分棉田有積水現(xiàn)象，一二四團247炮點周圍降暴雨夾小冰粒和軟雹，密度較小，無災害。

圖17 月2日20時高空圖

2 天氣背景分析

圖17 月2日20時高空圖

7月2日20時500hPa高空圖（圖1a）：低槽位于北疆中部，墾區(qū)受偏北氣流控制。20時地面圖：南疆東部為弱高壓，北疆氣壓梯度較小。700hPa高度場（圖1b）：七師墾區(qū)為負值中心，為輻合，有利于對流發(fā)展。19時云圖（圖1c）：墾區(qū)北部對流云團有所發(fā)展。20時K指數(shù)場（圖1d），墾區(qū)為30，處于不穩(wěn)定層結(jié)。20時850hPa流場（圖1e）：七師墾區(qū)上游低空有風切變。

3PPI、RHI及速度場回波分析

2015年7月2日18：05時，在距七師雷達站北面60～100km處有強對流云體，云體為多單體的1條云帶（見圖2），寬約40km，移動速度10m/s左右，云體內(nèi)自左向右有3個強中心。

圖22015 年7月2日18：05時至20：16時PPI

從（圖2a～2f）雹云PPI演變過程可以看出，強單體在東偏南移過程中，云體左側(cè)降水在減弱，右側(cè)發(fā)展在加強，具有傳播雹云的特性。而右側(cè)單體最終發(fā)展成為強對流單體并降冰粒夾軟雹。

19：00時PPI回波資料顯示（圖3a），雹云東偏南移動至距雷達站北30～90km處，有3個強單體中心，沿云體移動方向做任意垂直剖面（圖3b），有1個明顯的弱回波區(qū)結(jié)構(gòu)，形狀似紡錘狀，強度50dBz，強中心高度10km。19：11時，云體左側(cè)的2個強中心逐漸合并，云體再次發(fā)展壯大（圖3c）。

圖22015 年7月2日18：05時至20：16時PPI

圖32015 年7月2日19：00時至19：11時PPI、RHI

圖4 不同仰角強中心仰角傾斜高度

從不同仰角看強中心仰角傾斜的高度發(fā)現(xiàn)，強區(qū)梯度較大（見圖4a～4f）。

19：11時（圖5a），與上面PPI圖相對應的，在云體合并階段，低層（2.7～3.5km）出現(xiàn)輻合型氣旋，從輻合型氣旋結(jié)構(gòu)看，正速度區(qū)速度8.2m/s，負速度區(qū)速度14.6m/s，低層為輻合型氣旋。左側(cè)有1個氣旋，旋轉(zhuǎn)速度約為10m/s。長時間降水、充沛的水汽、底層輻合抬升機制等有利條件，使單體迅速加強，發(fā)展成為強對流單體回波。在氣旋的左側(cè)還有1個面積較小的逆風區(qū)，逆風區(qū)附近常常伴隨有1個較微弱的擾動，逆風區(qū)往往是判別雹云天氣的很好的指標。

圖52015 年7月2日19：11時至19：22時速度場及RHI

從圖5可以看出，對流云體在中層（4～7km）高度為1個較大的氣旋（圖5c），云體頂層對應的是1個強烈的輻散場（圖5d）。云體結(jié)構(gòu)與中氣旋結(jié)構(gòu)基本相似。19：22時（圖5e），單體已發(fā)展至成熟階段，此時，單體強度達60dBz，從PPI圖中可以看出有1個“V”形缺口，RHI剖面圖顯示（圖5b）單體有1個明顯入流區(qū)，單體后面降水，前部在加強。與“V”形缺口相對應的速度場顯示有1個速度較大的區(qū)域，速度為13.4m/s，判斷應為強單體的入流區(qū)（圖5f）。

19：49時（圖6a），速度場呈現(xiàn)單體低層有1個較強的輻合，但相鄰有1個相對較弱的反氣旋運動，相對應的RHI剖面圖顯示（圖6b），單體強中心回波底部變的更強，達到60dBz，可以判斷單體已經(jīng)發(fā)展成熟并開始產(chǎn)生降水。20：00時（圖6c），速度場低層顯示為較強反氣旋旋轉(zhuǎn)，氣旋速度為12.8m/s，相對應的RHI剖面圖顯示（圖6d），單體強中心已經(jīng)開始坍塌，單體逐漸減弱，20：30時，單體減弱成為降水云系并逐漸移出七師防區(qū)。

4 防雹增雨作業(yè)情況

在雹云發(fā)展初期階段，調(diào)集影響區(qū)內(nèi)的流動防雹火箭車，實施跨區(qū)、跨團防雹作業(yè)，可最大限度地集中防雹火力，形成局部火力優(yōu)勢，對云體進行早期大劑量催化作業(yè)，迫使云體能夠在最短時間內(nèi)產(chǎn)生大量降水，從而達到消弱雹云內(nèi)部能量的效果。如果雹云在東移過程中，未出現(xiàn)明顯減弱或有繼續(xù)增加強的趨勢，則立即組織第2、第3道防線的流動火箭車和高炮，對雹云采取炮箭聯(lián)合作業(yè)方式，促使雹云產(chǎn)生降水直至減弱或消亡。例：在這次防雹作業(yè)指揮過程中，七師聯(lián)防指揮部辦公室，果斷下達作業(yè)指令，調(diào)一二四團3輛流動火箭車集中在雹云重點影響區(qū)內(nèi)，與247防雹高炮聯(lián)合作業(yè)，與此同時，又調(diào)集一二五團3輛火箭車和一三團3輛火箭車，前往影響區(qū)及下游區(qū)域進行增援作業(yè)，為預防雹云北挺，又通知一二三團、一二七團流動火箭車到車排子鎮(zhèn)和石橋鄉(xiāng)待命。雹云自西向東影響柳溝水庫和一二五團南區(qū)，前來增援的一二五團和一三團流動火箭對雹云實施了連續(xù)作業(yè)，云體逐漸瓦解消散，此次防雹作業(yè)，有效地化解了一次冰雹災害。

5 小結(jié)

（1）從不同仰角看強中心是否有傾斜現(xiàn)象，傾斜越大，云體發(fā)展越旺盛，水平梯度越大，云體發(fā)展越強，總之，云體強中心的傾斜程度、水平梯度大小可作為判斷雹云未來發(fā)展趨勢的重要指標[1]。（2）多單體在發(fā)展過程中，左側(cè)云體不斷降水減弱，其中有一個單體右側(cè)不斷加強或形成新的單體，具有傳播特征。（3）在速度場中，強對流云單體中低層為輻合型氣旋結(jié)構(gòu)，中層為氣旋結(jié)構(gòu)，高層為輻散型結(jié)構(gòu)，說明雹云具有加強趨勢。（4）早期作業(yè)和連續(xù)不間斷作業(yè)能起到良好的預防效果。

[1]王令，鄭國光，康玉霞，等.多普勒天氣雷達徑向速度圖上的雹云特征[J].應用氣象學報，2006（3）：281-287.

2016—03—31