7月10日阿子營地區(qū)3次降雹的三維雷達(dá)回波分析

鄭藝　蒙曙光

摘要 本文在對于冰雹天氣及其發(fā)生的環(huán)境條件深入剖析的基礎(chǔ)之上，對2016年7月10日阿子營地區(qū)3次降雹過程利用多普勒雷達(dá)分析三維雷達(dá)回波。

關(guān)鍵詞 冰雹云；三維雷達(dá)回波分析；雙核結(jié)構(gòu)

中圖分類號 P4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2095—6363（2016）17—0027—01

1冰雹對流天氣及其發(fā)生的環(huán)境條件

由于大氣對流活動劇烈（對流風(fēng)暴）而引發(fā)的強(qiáng)對流天氣涵蓋了降雹直徑超過2cm的強(qiáng)冰雹云、瞬時風(fēng)速超過8級的雷雨大風(fēng)以及暴洪等災(zāi)害氣象。大氣層結(jié)構(gòu)的垂直穩(wěn)定性、水汽條件以及抬升（觸發(fā)）機(jī)制是影響強(qiáng)對流風(fēng)暴天氣形成的主要因素，前二者通常表觀以有效位能CAPE和對流抑制CIN為參照。而對于強(qiáng)冰雹天氣而言，其產(chǎn)生生成受對流有效位能、垂直風(fēng)切變以及0℃層高度等環(huán)境因素的影響。

2 7月10日阿子營三次降雹過程的三維雷達(dá)回波分析

2.1天氣背景分析

阿子營地區(qū)是云南省昆明市嵩明縣轄鄉(xiāng)，主要受副高外圍西南氣流影響，屬于冰雹天氣高發(fā)地區(qū)，盤龍區(qū)氣象局人工影響天氣中心也曾于昆明、曲靖、玉溪、保山、昭通、楚雄、紅河、文山等8州市實施地面防雹作業(yè)累計257次。

2.2強(qiáng)冰雹云的主要形成過程

2.2.1第1次降雹過程中，據(jù)觀測其形成過程

1）回波生成于17：00大沖-葛根塘一帶，屬局地對流引起，從生成到降雹僅需要1h的時間，云體移動距離較小?；夭◤?qiáng)度也不斷增強(qiáng)，從17：12時刻的35dBZ逐漸變強(qiáng)到17：24時刻的45dBZ。

2）初生云體為單個云體，經(jīng)過15min～18min后，云體形成雙核結(jié)構(gòu)（右核大，左核小）。到17：30，云體的左側(cè)擊發(fā)出小的對流單體。

3）左側(cè)的小對流單體合并后，加快了左核的發(fā)展，17：35—17：53，是左右核發(fā)展和力量轉(zhuǎn)換的一個過程，在云體孕育發(fā)展過程中，雙核呈現(xiàn)出此消彼長的能量轉(zhuǎn)化和發(fā)展，回波達(dá)到強(qiáng)度45dBZ～50dBZ。但到了17：53，這種狀態(tài)出現(xiàn)了變化，前部（左核）的對流出現(xiàn)躍增，后部對流減弱。

4）17：53，左核迅速發(fā)展，右核則迅速減弱，云系回波結(jié)構(gòu)見下圖4所示。左核回波出現(xiàn)了躍增過程，35dBZ回波有明顯的懸掛回波。而冰雹產(chǎn)生及發(fā)展主要受-10℃～-30℃層次雹胚以及上升氣流強(qiáng)度等的影響，強(qiáng)冰雹天氣的形成通常在高懸的強(qiáng)回波基礎(chǔ)之上。較高反射率因子值及相對高度值直接促進(jìn)著冰雹天氣的產(chǎn)生強(qiáng)度的提升。

2.2.2第2次降雹過程中，據(jù)觀測其形成過程：

1）18：05—18：10時刻，第一次降雹后到18：17時刻為云的減弱過程，到18：17時刻其結(jié)構(gòu)為35dBZ～50dBZ；到18：23，35dBZ～45dBZ，對流單體的前部偏右側(cè)擊發(fā)出別一個小的對流體，并不斷發(fā)展。

2）18：53，雙核結(jié)構(gòu)明顯，并且形成了左核迅速發(fā)展，右核逐漸減弱的形態(tài)。左核中心強(qiáng)度達(dá)到55dBZ。

3）18：58，55dBZ強(qiáng)中心高度下降，說明18：53—58，已形成降雹，降雹地點位于第1次降雹正西方的小西村、大西村一帶，距離約101km，降雹后回波減弱。19：10 19：16，35dBZ～45dBZ。

2.2.3第3次降雹過程中，據(jù)觀測其形成過程

1）第3次降雹與第2次降雹時間相差3個半小時。19：22分至19：28分，伴隨二次降雹后回波的減弱（35dBZ～45dBZ），西側(cè)云系形成并發(fā)展，至19：40時刻形成多核云帶，20：10，35dBZ～55dBZ結(jié)構(gòu)，接近原防雹地，但原防雹云系已很弱，移入的云體達(dá)55dBZ（廠口的阿魯紀(jì)），另一塊55dBZ的云體位于富民縣側(cè)坡腳。說明災(zāi)情上報的20：03在阿子營附近的降雹是不存在的。此后，西側(cè)移入云系逐漸減弱消散。至21：03時刻，第三次降雹云系開始形成，在阿子營東邊的嵩明有對流云展，21：50分，阿子營西南方的云向阿子營方向移動，在22：08時刻，移入的云與原地生成的對流云合并，強(qiáng)度達(dá)55dBZ，位于嵩明縣西山村（彌良河水庫附近）。云體內(nèi)形成多個對流中心。

2）22：08，東面的對流中心迅速發(fā)展到達(dá)55dBZ。22：14，東面的核（右核）迅速減弱，從55dBZ減弱為50dBZ，同時，左核（阿子營）增強(qiáng)，形成類似的雙核結(jié)構(gòu)，相距15kin。22：20，左核迅速躍增，中心強(qiáng)度達(dá)到50dBZ，而右核則迅速減弱。22：26，左核強(qiáng)度達(dá)到55dBZ，RHI強(qiáng)中心較高，強(qiáng)回波位于馬軍村南側(cè)附近，杜家壩、肚錢山一帶。

2.3對流風(fēng)暴強(qiáng)弱的判斷和雷暴的三維結(jié)構(gòu)

基于多普勒天氣雷達(dá)對流風(fēng)暴強(qiáng)度及雷暴三維結(jié)構(gòu)的觀測對于冰雹天氣的探測與預(yù)警水平的提升有著極大地促進(jìn)作用，該模型強(qiáng)調(diào)風(fēng)暴的三維結(jié)構(gòu)，并主要利用對于中、高位垂直風(fēng)切變條件下對風(fēng)暴內(nèi)上升氣流強(qiáng)度進(jìn)行有效觀測。其中，低中高各層次反射率因子的相互重疊性以及四周梯度的均勻度、風(fēng)暴回波核心層的垂直流向剖面是衡量風(fēng)暴形式及強(qiáng)度的重要參考依據(jù)，并通過屏幕對于不同仰角反射率因子的觀測顯示（四分圖）以直觀掌握雷暴的結(jié)構(gòu)形式及其強(qiáng)度性質(zhì)，雷暴的三維結(jié)構(gòu)分析具有較強(qiáng)可視性，對于冰雹云的結(jié)構(gòu)發(fā)展可做出精準(zhǔn)觀測，并未氣象探測與預(yù)警提供可靠依據(jù)。

2.4對于3次降雹過程的三維雷達(dá)回波的分析

通過對于阿子營地區(qū)3次降雹形成過程以及基于多普勒天氣雷達(dá)對流風(fēng)暴強(qiáng)度及雷暴三維結(jié)構(gòu)的觀測，從不同角度對于3次降雹過程的三維雷達(dá)回波進(jìn)行分析：

1）降雹天氣背景分析：本次降雹的天氣背景為副高外圍的西南氣流影響，這是云南夏季有利的降雹天氣背景條件之一，7月10日這天全省發(fā)生雹災(zāi)達(dá)28次之多。

2）對于降雹時間的預(yù)測：該降雹天氣過程中，在同一天內(nèi)，在同一地點附近產(chǎn)生3次降雹過程，通過對回波的分析，可判斷發(fā)生降雹時間分別為：18：05—18：10，18：53—18：58，22：26—22：30.

3）對于降雹原因分析：7月10日的對流單體發(fā)展過程普遍存在雙核結(jié)構(gòu)（兩個強(qiáng)中心），雙核的能量存在此消彼長的現(xiàn)象，在其中—核達(dá)到成熟—消亡過程中，會促使另一核的快速發(fā)展，從而引起降雹。

4）云系雙核結(jié)構(gòu)的形成對于降雹的影響：從前兩次降雹回波發(fā)展看出，對流單體的移動是跨躍式的，在對流單體后核消亡的同時，首先是在對流體的前方擊發(fā)出小的對流單體，新的對流單體與主體云系跨接合并后生成新的對流核，再次形成云中有兩個強(qiáng)中心，即雙核結(jié)構(gòu)。

3結(jié)論

基于對阿子營地區(qū)3次降雹形成過程以及三維雷達(dá)回波的系統(tǒng)化分析，對于冰雹云體中存在雙核甚至多核結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究，據(jù)雷達(dá)回波觀測結(jié)果，對流單體呈現(xiàn)跨躍式移動，單體后核消亡與前核擊發(fā)出新的對流單體同步進(jìn)行，且生成的新的對流單體與主體云系跨接合并后生成新的對流核，因此對流單體發(fā)展過程普遍存在雙核結(jié)構(gòu)（兩個強(qiáng)中心），雙核的能量存在此消彼長的現(xiàn)象，在其中一核達(dá)到成熟—消亡過程中，會促使另一核的快速發(fā)展，從而引起降雹。endprint