2009年阜新市兩次冰雹天氣過程多普勒天氣雷達(dá)產(chǎn)品的對(duì)比分析

張丹梅

摘要：冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣是遼寧省阜新市夏季預(yù)報(bào)和服務(wù)的重點(diǎn)，針對(duì)2009年發(fā)生在阜新市的兩次強(qiáng)冰雹天氣，利用常規(guī)氣象資料和多普勒天氣雷達(dá)資料進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明，兩次過程都具有突發(fā)性強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，高低空急流配置、能量、風(fēng)的垂直切變和0 ℃層等環(huán)境場(chǎng)條件更有利于冰雹的形成。通過雷達(dá)產(chǎn)品對(duì)比發(fā)現(xiàn)，6月29日是一次颮線過程，7月20日是一次超級(jí)單體過程，產(chǎn)生冰雹的風(fēng)暴回波強(qiáng)度都達(dá)到了50 dBz以上，最強(qiáng)達(dá)65 dBz，徑向速度圖出現(xiàn)逆風(fēng)區(qū)，成熟的低層和中層輻合、高層輻散的對(duì)流結(jié)構(gòu)特征，垂直液態(tài)水含量在降雹前都有一個(gè)躍增的過程，其值大于40 kg/m2，對(duì)冰雹的監(jiān)測(cè)預(yù)警和臨近預(yù)報(bào)具有指示意義。

關(guān)鍵詞：冰雹；急流；多普勒天氣雷達(dá)；超級(jí)單體；颮線；阜新市

中圖分類號(hào)：P458.1+21.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2018）07-0048-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.07.011

Comparative Analysis of Two Hail Processes Based on Doppler Weather Radar Products in Fuxin City in 2009

ZHANG Dan-mei

（Fuxin Meteorological Bureau， Fuxin 123000， Liaoning， China）

Abstract： It is crucial to well forecast severe convective weather like hail and provide better service during summer in Fuxin city，Liaoning province. Two severe hailstorms in Fuxin were compared by using conventional observation datas and doppler radar datas. The result showed that they occurred abruply，lasted longly. And the coupled upper and lower jet flows，energy condition，the vertical wind shear and the height of zero temperature conduced more to the occurrence of the hail event. The results of comparation by using doppler radar data showed that，the process on June，29th was a strong squall line process，while the process on July，20th was a typical supper-cell process. Two hail process which storm reflectivity was larger than 50 dbz，while the largest was 65 dbz，and there were an adverse wind area，as well as lower level convergence and upper level divergence. The vertically integrated liquid （VIL） value before the hail falling all had a sudden process，and the value was larger than 40 kg/m2，which had a significant indicating function on hails of monitoting and waring as well as forcassting.

Key words： hail； jet low； doppler weather radar； super cell； squall line； Fuxin city

冰雹是遼寧省阜新市夏季的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一。冰雹與系統(tǒng)性大風(fēng)、暴雨相比不僅范圍小，而且持續(xù)時(shí)間短。但因來勢(shì)猛、強(qiáng)度大，瞬間即能給農(nóng)業(yè)造成較大危害。尤其是冰雹與短時(shí)暴雨、雷雨大風(fēng)同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，不僅危害農(nóng)業(yè)、林業(yè)，而且對(duì)工業(yè)、通訊、交通等也會(huì)造成極大的危害。由于冰雹具有時(shí)空尺度小、突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)，利用常規(guī)天氣資料預(yù)報(bào)具有一定的難度，因此也成為預(yù)報(bào)工作的難點(diǎn)。近幾年隨著全國(guó)新一代雷達(dá)網(wǎng)的建設(shè)，國(guó)內(nèi)在利用新一代天氣雷達(dá)產(chǎn)品對(duì)冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣監(jiān)測(cè)和分析方面的研究已經(jīng)有不少成果。如趙俊榮[1]分析了天山北坡一次致災(zāi)冰雹的多普勒天氣雷達(dá)回波特征；吳建坤等[2]介紹了強(qiáng)冰雹天氣的多普勒天氣雷達(dá)探測(cè)和預(yù)警技術(shù)；鄭媛媛等[3]對(duì)一次典型超級(jí)單體風(fēng)暴的多普勒天氣雷達(dá)進(jìn)行分析；伍志方等[4]探討了一次強(qiáng)對(duì)流天氣的多普勒特征；刁秀廣等[5]分析了3次超級(jí)單體風(fēng)暴雷達(dá)產(chǎn)品特征及氣流結(jié)構(gòu)差異性；王令等[6]研究了多普勒天氣雷達(dá)徑向速度圖上的雹云特征；俞小鼎等[7]對(duì)安徽一次強(qiáng)烈龍卷的多普勒天氣雷達(dá)進(jìn)行了深入探討。以上分析均得出了較好的結(jié)論，為冰雹等災(zāi)害性天氣的監(jiān)測(cè)和預(yù)警提供了參考。

但是類似冰雹事件的中小尺度災(zāi)害性天氣仍是當(dāng)前預(yù)報(bào)技術(shù)的難點(diǎn)[8]。2009年6月29日中午前后，阜新市遭冰雹襲擊，受災(zāi)人口5 598人，農(nóng)作物受災(zāi)面積2 805 hm2，絕收作物633 hm2，雹災(zāi)共造成直接經(jīng)濟(jì)損失2 610萬元。7月20日午后，冰雹再度襲擊阜新市，冰雹對(duì)玉米、大豆、烤煙等造成了不同程度的危害，直接經(jīng)濟(jì)損失3 000余萬元。本研究利用常規(guī)觀測(cè)資料和新一代天氣雷達(dá)資料對(duì)造成這兩次降雹的環(huán)境場(chǎng)條件和中尺度特征進(jìn)行分析，尋找監(jiān)測(cè)預(yù)警和臨近預(yù)報(bào)的雷達(dá)產(chǎn)品特征，更好地利用新一代天氣雷達(dá)為冰雹的監(jiān)測(cè)預(yù)警和臨近預(yù)報(bào)提供依據(jù)，對(duì)阜新市防災(zāi)減災(zāi)也具有重要指導(dǎo)意義。

1 資料與方法

利用常規(guī)觀測(cè)資料、探空資料和營(yíng)口C波段多普勒雷達(dá)產(chǎn)品，應(yīng)用天氣學(xué)、大氣物理學(xué)和雷達(dá)氣象學(xué)方法探討了2009年6月29日和7月20日發(fā)生在阜新市的兩次冰雹天氣過程的環(huán)流形勢(shì)、垂直結(jié)構(gòu)和多普勒雷達(dá)回波演變特征，找出兩次天氣過程的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩次冰雹天氣過程的主要特點(diǎn)

2009年6月29日11：30～14：30和7月20日13：30～16：30，阜新市大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)雷雨天氣，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)大風(fēng)、冰雹天氣。其中，6月29日有11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)冰雹，5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)遭受雹災(zāi)，市區(qū)出現(xiàn)大風(fēng)次生災(zāi)害；最大冰雹直徑約3～4 cm，持續(xù)時(shí)間10～20 min。7月20日有5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)冰雹，3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)遭受雹災(zāi)，最大冰雹直徑約2～3 cm，持續(xù)時(shí)間5～15 min。對(duì)比發(fā)現(xiàn)這兩次過程都具有突發(fā)性強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，但是6月29日的冰雹天氣比7月20日強(qiáng)度大、范圍廣。

2.2 天氣形勢(shì)對(duì)比

兩次冰雹天氣過程都是在歐亞環(huán)流經(jīng)向度比較大、有高空冷渦配合的環(huán)流背景下產(chǎn)生的，但是冷渦的位置、副高的位置、主要影響系統(tǒng)以及地面形勢(shì)場(chǎng)有明顯不同。6月29日副高脊線位于30°N，高空?qǐng)D上蒙古國(guó)東部為深厚的冷渦系統(tǒng)，阜新市處于該低渦的東南向限，對(duì)應(yīng)地面有蒙古低壓冷鋒東移影響阜新市。7月20日副高的脊線明顯偏南，位于35°N，500 hPa低渦位于遠(yuǎn)東地區(qū)，42°N沿低渦底部偏西氣流有低槽東移，主要的影響系統(tǒng)是內(nèi)蒙古自治區(qū)東部至河北省的切變線，切變線前部從山東省到吉林省為一支偏南低空急流，地面圖上阜新市處于蒙古低壓底部的弱氣壓場(chǎng)中，但過程中有輻合線系統(tǒng)移過阜新市。

2.3 急流在冰雹過程中的作用

冰雹云的發(fā)展與較大的風(fēng)速垂直切變有密切的關(guān)系。強(qiáng)的風(fēng)速垂直切變一般出現(xiàn)在有高空急流通過的地方[9]。低空西南風(fēng)急流對(duì)形成冰雹天氣也是有利的。Polston[10]的分析表明，降雹一般發(fā)生在低空急流前部與高空急流垂直相交的區(qū)域。

分析發(fā)現(xiàn)，降雹日8：00阜新市的東南象限都有中低空（500～850 hPa）急流，但是高空（200 hPa）急流的空間配置不同。6月29日200 hPa上（圖1a），在河套中部至山東半島有一支西北風(fēng)急流，阜新市位于低空急流中心的左前方，高空副熱帶急流出口區(qū)的左側(cè)。這種配置使阜新市處于大尺度強(qiáng)迫抬升區(qū)，高空形成水平輻散和對(duì)流層中層的正渦度平流輸送造成明顯的上升運(yùn)動(dòng)，同時(shí)造成對(duì)流層中下層的溫度差動(dòng)平流，加強(qiáng)層結(jié)不穩(wěn)定，從而具備形成冰雹的動(dòng)力和熱力條件。7月20日200 hPa上（圖1b），內(nèi)蒙古自治區(qū)中部至遼寧省的東部有一支西北風(fēng)急流，低空急流軸的位置基本相同，副熱帶急流軸明顯偏北，阜新市正好位于兩支急流軸垂直投影相交點(diǎn)附近，造成強(qiáng)垂直風(fēng)切變，高層輻散疊加在低層輻合區(qū)的上方，形成貫穿性上升運(yùn)動(dòng)，提供強(qiáng)對(duì)流天氣暴發(fā)的條件。

2.4 T-logp圖分析

由于阜新市沒有探空資料，而錦州市處在阜新市的西南方，所以分析錦州站的探空資料具有一定的參考意義。由錦州市6月29日8：00和7月20日8：00的T-logp圖（圖2）溫、濕、風(fēng)的特征可以分析出兩個(gè)有利于強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)展的因素：一個(gè)是低層700～925 hPa為暖平流（風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)），500～700 hPa為冷平流（風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn)），大氣上冷下暖的結(jié)構(gòu)非常明顯，中低層暖平流，高層冷平流，高層西北風(fēng)輸送的干冷空氣與低層偏南暖濕氣流在阜新市西南部疊加，大氣層結(jié)不穩(wěn)定加劇，為強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生、發(fā)展提供了較大的不穩(wěn)定能量、水氣條件和觸發(fā)條件；二是風(fēng)由低層的南風(fēng)、西南風(fēng)順時(shí)針方向逐漸轉(zhuǎn)為西風(fēng)，低層垂直風(fēng)切變明顯強(qiáng)于中層，最大風(fēng)切變?cè)?～700 hPa，風(fēng)矢端圖的曲率也較大，有利于有組織的強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴的產(chǎn)生和發(fā)展。

分析強(qiáng)對(duì)流活動(dòng)區(qū)附近錦州探空站上空6月29日8：00和7月20日8：00的各強(qiáng)對(duì)流參數(shù)，結(jié)果見表1。

在探空分析中，首先要注意的就是0 ℃層和-20 ℃層高度[9]。一般來說冰雹都發(fā)生在0 ℃層和-20 ℃層高度適宜的情況下。適宜降雹的0 ℃層一般在600 hPa等壓面高度左右，-20 ℃層在400 hPa等壓面高度附近或以下。另外，-20 ℃層高度較低，表明高空有冷空氣進(jìn)入，層結(jié)趨于不穩(wěn)定，有利于降雹。-20 ℃層與0 ℃層之間的厚度較小，表明中層較不穩(wěn)定，也有利于降雹。在6月29日和7月20日8：00探空?qǐng)D上，錦州市0 ℃層高度約為640 hPa和620 hPa附近，對(duì)應(yīng)高度為3 725.5 m和3 983.6 m，-20 ℃層在440 hPa和380 hPa附近，對(duì)應(yīng)高度為6 580.4 m和 8 129.4 m，-20 ℃層高度和0 ℃層高度以及兩層之間的厚度適宜，該形勢(shì)有利于形成冰雹，因而，在觸發(fā)了不穩(wěn)定能量釋放，引起對(duì)流發(fā)生后，導(dǎo)致阜新市出現(xiàn)強(qiáng)降雹天氣。

K指數(shù)、沙氏指數(shù)（SI）和對(duì)流不穩(wěn)定能量（CAPE）可以作為大氣穩(wěn)定度的判定指標(biāo)。K指數(shù)越大，SI指數(shù)越小，大氣層結(jié)越不穩(wěn)定。通常當(dāng)

-60表明不穩(wěn)定能量在增加，數(shù)值越大，大氣越趨于不穩(wěn)定。6月29日和7月20日8：00時(shí)錦州站K指數(shù)分別為22 ℃和39 ℃，SI指數(shù)為-0.18 ℃和-2.55 ℃，CAPE為1 392.7 J/kg和512.9 J/kg，均大于對(duì)流抑制能量（CIN），有利于對(duì)流發(fā)展甚至雷暴的形成，屬潛在不穩(wěn)定層結(jié)。這種不穩(wěn)定層結(jié)為強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生提供了必要的不穩(wěn)定條件。

從圖2還發(fā)現(xiàn)，由于7月20日8：00的不穩(wěn)定能量，即CAPE偏小，這樣就對(duì)下午是否具有發(fā)生強(qiáng)對(duì)流天氣的判斷有一定的影響，對(duì)于是否有冰雹的發(fā)生指示意義不明顯，究其原因是因?yàn)樘娇照镜臅r(shí)空分辨率太低，空間間距在200 km左右，時(shí)間間隔為12 h，而大氣對(duì)流穩(wěn)定度的時(shí)空變化是很大的，尤其是對(duì)大氣對(duì)流有很大影響的水氣的時(shí)空變率特別大。有研究指出，在大氣邊界層內(nèi)的對(duì)流的上升和下沉區(qū)，雖然相隔只有20～30 km，但由于其濕度相差較大，相應(yīng)的CAPE可以相差很遠(yuǎn)[11]。所以，根據(jù)常規(guī)的探空資料計(jì)算判斷是否發(fā)生強(qiáng)對(duì)流天氣，其指示性有一定的局限性。

2.5 雷達(dá)回波特征分析

2.5.1 反射率回波隨時(shí)間變化 6月29日10：47在內(nèi)蒙古自治區(qū)的青龍山和遼寧省的北票市之間開始有孤立的對(duì)流單體出現(xiàn)，此后，雷達(dá)回波不斷發(fā)展加強(qiáng)并向東偏南方向移動(dòng)；11：37在福興地鎮(zhèn)的北部回波強(qiáng)度達(dá)到了60 dBz；11：55對(duì)流單體分別進(jìn)入阜新蒙古族自治縣的西部和北部，均迅速發(fā)展成強(qiáng)回波單體，2個(gè)強(qiáng)回波單體趨向于東北西南向的排列；12：26該風(fēng)暴系統(tǒng)已發(fā)展成由多個(gè)對(duì)流風(fēng)暴連成一片尺度在80 km左右的中尺度對(duì)流系統(tǒng)； 12：33該中尺度對(duì)流系統(tǒng)中有3個(gè)發(fā)展比較強(qiáng)盛的對(duì)流風(fēng)暴，其中左側(cè)的對(duì)流風(fēng)暴最強(qiáng)，最大反射率因子為55 dBz；12：45左側(cè)的對(duì)流單體更加強(qiáng)盛，其前進(jìn)方向的右后側(cè)出現(xiàn)突出物，開始顯現(xiàn)出超級(jí)單體低層回波特征；12：57風(fēng)暴呈現(xiàn)出典型的超級(jí)單體鉤狀回波結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)的速度圖上出現(xiàn)“逆風(fēng)區(qū)”（圖3）。沿入流方向穿過最強(qiáng)回波位置的反射率因子垂直剖面圖顯現(xiàn)出弱回波區(qū)結(jié)構(gòu)，表明超級(jí)單體將繼續(xù)發(fā)展；13：03超級(jí)單體強(qiáng)度達(dá)到峰值，風(fēng)暴右后側(cè)的典型鉤狀回波的反射率因子變得更強(qiáng)，0.5°仰角的最大反射率因子超過65 dBz。該超級(jí)單體風(fēng)暴掃過阜新市的11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，對(duì)應(yīng)的實(shí)況是阜新蒙古族自治縣的舊廟鎮(zhèn)、福興地鎮(zhèn)、平安地鎮(zhèn)、化石戈鄉(xiāng)、新民鎮(zhèn)5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)雹災(zāi)，最大冰雹直徑約4 cm，最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間20 min，冰雹給這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)的玉米、大豆、烤煙等作物造成了不同程度的經(jīng)濟(jì)損失。彰武縣有6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)冰雹，由于雹粒較小，農(nóng)作物沒有受到明顯災(zāi)害。13：16超級(jí)單體風(fēng)暴開始向普通單體風(fēng)暴演變，多單體風(fēng)暴中的各個(gè)對(duì)流單體趨向于線性排列，該超級(jí)單體風(fēng)暴減弱為多單體強(qiáng)風(fēng)暴，此時(shí)0.5°仰角反射率因子降低，但仍然超過了60 dBz；13：22對(duì)流風(fēng)暴呈現(xiàn)出明顯的颮線結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的速度圖上顯示出颮線前沿云底以上的輻合特征，表現(xiàn)出地面大風(fēng)的強(qiáng)烈潛勢(shì)；15：47颮線變得很直，強(qiáng)度大大減弱，隨后風(fēng)暴繼續(xù)向東移動(dòng)；16：07多單體風(fēng)暴移出阜新市。

7月20日12：18，普通的單體風(fēng)暴在內(nèi)蒙古自治區(qū)的庫(kù)倫旗南部生成，此后，雷達(dá)回波不斷發(fā)展加強(qiáng)并向東西兩側(cè)擴(kuò)展；13：01該風(fēng)暴系統(tǒng)已發(fā)展成由多個(gè)對(duì)流單體連成一片尺度在30 km左右的中尺度對(duì)流系統(tǒng)；13：07該中尺度對(duì)流系統(tǒng)中有3個(gè)發(fā)展比較強(qiáng)盛的對(duì)流單體，其中左側(cè)的對(duì)流單體最強(qiáng)，最大反射率因子為65 dBz；14：03對(duì)流風(fēng)暴在南下的過程中強(qiáng)度雖有所減弱，但卻不斷有新單體生成，普通單體風(fēng)暴已經(jīng)發(fā)展成團(tuán)狀的多單體風(fēng)暴，其影響范圍也不斷擴(kuò)大。15：23小的對(duì)流單體合并后迅速加強(qiáng)，多單體風(fēng)暴逐漸演變?yōu)?個(gè)強(qiáng)盛的對(duì)流單體，左側(cè)的對(duì)流單體更加強(qiáng)盛，表現(xiàn)出典型的超級(jí)單體風(fēng)暴特征：0.5°仰角的反射率因子圖上出現(xiàn)鉤狀回波，對(duì)應(yīng)的速度圖上出現(xiàn)了明顯的速度模糊（圖4），反映出徑向風(fēng)場(chǎng)具有很強(qiáng)的氣旋性風(fēng)切變特征；15：29風(fēng)暴右后側(cè)的典型鉤狀回波的反射率因子變得更強(qiáng)，0.5°仰角的最大反射率因子超過65 dBz。該超級(jí)單體風(fēng)暴掃過阜新市，對(duì)應(yīng)的實(shí)況是阜新市大部分地區(qū)普降雷陣雨，阜新蒙古族自治縣的紅帽子鄉(xiāng)、王府鎮(zhèn)、大板鎮(zhèn)、大固本鎮(zhèn)、泡子鎮(zhèn)5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)雹災(zāi)，最大冰雹直徑約3 cm，最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間15 min，冰雹給這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)作物造成了不同程度的經(jīng)濟(jì)損失，甚至有部分農(nóng)作物絕收。16：00超級(jí)單體迅速失去其特征，相應(yīng)的鉤狀回波特征消失，超級(jí)單體風(fēng)暴開始向普通單體風(fēng)暴演變，此時(shí)0.5°仰角反射率因子降低，但仍然超過了60 dBz；16：38普通單體風(fēng)暴移出阜新市。

2.5.2 徑向速度產(chǎn)品特征 6月29日，從13：10的不同仰角徑向速度可以看出，均存在逆風(fēng)區(qū)，逆風(fēng)區(qū)的周圍存在中小尺度的氣旋性（或反氣旋性）輻合（或輻散）。0.5°仰角有個(gè)20 m/s的正速度中心，表明低空急流明顯。1.5°仰角速度圖上（圖5a），3塊正速度區(qū)域?qū)?yīng)出現(xiàn)3塊小尺度負(fù)速度區(qū)，負(fù)速度區(qū)對(duì)應(yīng)強(qiáng)回波區(qū)，其中左側(cè)負(fù)速度區(qū)與超級(jí)單體位置一致。表明颮線前沿的中低層出現(xiàn)了強(qiáng)的中低層輻合，其位置和強(qiáng)度與颮線上強(qiáng)反射率因子相對(duì)應(yīng)，表明颮線前部有明顯的上升氣流；2.4°仰角速度圖上，左側(cè)的負(fù)速度區(qū)與周圍的正中心形成一個(gè)中尺度徑向輻合。強(qiáng)回波中心運(yùn)動(dòng)的前方有大片的逆風(fēng)區(qū)，說明在該高度區(qū)間存在風(fēng)的垂直切變和強(qiáng)的輻合氣流，逆風(fēng)區(qū)與其西南方向的相對(duì)速度中心組成了輻合氣旋式速度對(duì)。3.4°仰角速度圖上（圖5b），呈現(xiàn)輻散的結(jié)構(gòu)，正負(fù)速度差約為35 m/s。這種低層和中層輻合、高層輻散的結(jié)構(gòu)，是成熟超級(jí)單體明顯結(jié)構(gòu)特征，也可說明此時(shí)的對(duì)流風(fēng)暴已經(jīng)發(fā)展為成熟的超級(jí)單體階段，未來會(huì)很快減弱。

7月20日，從15：23的不同仰角徑向速度可以看出，均存在逆風(fēng)區(qū)。0.5°仰角的速度圖上，大范圍的正速度區(qū)中出現(xiàn)小范圍負(fù)速度區(qū)（逆風(fēng)區(qū)），并且伴隨著速度模糊區(qū)（存在風(fēng)速的突變引起），反映出低層有系統(tǒng)性的輻合帶，方向是朝向雷達(dá)移動(dòng)，東南側(cè)也有入流邊界，對(duì)應(yīng)為輻合線。1.5°仰角也出現(xiàn)了明顯的速度模糊（圖6a），反映出徑向風(fēng)場(chǎng)具有很強(qiáng)的氣旋性風(fēng)切變特征。超級(jí)單體特征顯著，清晰可見。超級(jí)單體后側(cè)下沉氣流產(chǎn)生的出流邊界（陣風(fēng)鋒）離開超級(jí)單體向雷達(dá)方向移動(dòng)，低層入流沿著陣風(fēng)鋒的前沿進(jìn)入風(fēng)暴的有界弱回波區(qū)成為上升氣流。2.4°仰角相應(yīng)位置是一個(gè)尺度為20 km 左右的輻散式氣旋。3.4°仰角呈現(xiàn)以反射率因子強(qiáng)度核心為中心的強(qiáng)烈輻散（圖6b），正負(fù)速度差值達(dá)25 m/s，可以看出存在著風(fēng)從低空到高空的順轉(zhuǎn)。由于冰雹云距探測(cè)站較遠(yuǎn)，徑向速度場(chǎng)的邊緣部分已經(jīng)出現(xiàn)速度模糊現(xiàn)象，其最大風(fēng)速大于25 m/s。

當(dāng)冰雹云發(fā)展很強(qiáng)時(shí)，在低層可以看到一近似與距離圈平行的速度密集帶，它是冰雹云成熟階段云體中強(qiáng)烈的下沉氣流所形成的。這些都是典型的冰雹云回波特征，所產(chǎn)生的變化預(yù)示著強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生。

2.5.3 垂直液態(tài)水含量產(chǎn)品 垂直液態(tài)水含量（VIL）是在4 km×4 km底面上垂直氣柱內(nèi)液態(tài)水總量的分布產(chǎn)品，它的算法是假定垂直氣柱中所有反射率因子由液態(tài)水形成，對(duì)氣柱內(nèi)含水量求和，求得垂直累積液態(tài)水含量，它是判別強(qiáng)對(duì)流天氣造成的暴雨、暴雪和冰雹等災(zāi)害性天氣有效的工具之一。

對(duì)6月29日降雹過程颮線上位于福興地鎮(zhèn)和阜新市區(qū)的超級(jí)單體風(fēng)暴的VIL進(jìn)行分析。11：06的超級(jí)單體風(fēng)暴在福興地鎮(zhèn)生成，11：24 VIL最大值為40 kg/m2，11：37降雹前VIL 13 min增加15 kg/m2，11：37～12：08風(fēng)暴處于發(fā)展旺盛階段，持續(xù)5個(gè)體掃，VIL維持在55 kg/m2。12：26以后風(fēng)暴的反射率明顯減弱，VIL 18 min減少25 kg/m2。阜新市區(qū)的超級(jí)單體風(fēng)暴12：26生成，12：57 VIL最大值為35 kg/m2，13：03降雹前VIL 6 min增加20 kg/m2， 13：03～13：23風(fēng)暴處于發(fā)展旺盛階段，持續(xù)3個(gè)體掃，VIL維持在55 kg/m2。13：34以后風(fēng)暴迅速減弱，VIL 11 min減少25 kg/m2。由此可見，颮線風(fēng)暴VIL在降雹前有個(gè)躍增，降雹過程伴隨VIL遞減過程。

7月20日降雹過程強(qiáng)對(duì)流單體風(fēng)暴的VIL都在40～55 kg/m2，降雹前1～2個(gè)體掃VIL都有一個(gè)躍增現(xiàn)象，增量約為10～20 kg/m2不等。VIL在50 kg/m2或以下的一般為小于2 cm的冰雹，大于50 kg/m2時(shí)即可降2～7 cm的大雹。當(dāng)單體的VIL呈跳躍性的增長(zhǎng)時(shí)就有可能出現(xiàn)冰雹，VIL越大、持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，則冰雹直徑就越大，降雹范圍也越廣[12]。

3 結(jié)論

1）兩次冰雹天氣都是在高空冷渦環(huán)流背景下產(chǎn)生的，地面中尺度輻合線觸發(fā)了不穩(wěn)定能量的釋放。

2）兩次冰雹天氣均有高低空急流耦合，但是高空急流軸的位置明顯不同。在有高低空急流耦合的情況下，特別是在高空急流出口區(qū)的高低空急流耦合常常有利于強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴的發(fā)生和發(fā)展，在這種形勢(shì)下，低層低空急流造成暖濕空氣輸送，高空急流則造成干冷空氣平流，從而加強(qiáng)了大氣潛在不穩(wěn)定。而且高低空急流產(chǎn)生的次級(jí)環(huán)流上升將觸發(fā)潛在不穩(wěn)定能量釋放，激發(fā)強(qiáng)對(duì)流天氣產(chǎn)生。

3）通過觀察T-logp圖上的不同高度風(fēng)場(chǎng)的配置，0 ℃層和-20 ℃層對(duì)應(yīng)高度，結(jié)合大氣熱力動(dòng)力物理指數(shù)，對(duì)于強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生可以有一個(gè)潛勢(shì)預(yù)報(bào)，但要注意，由于探空站的時(shí)空分辨率太低，其指示性有一定的局限性。

4）當(dāng)根據(jù)天氣圖資料分析具備有產(chǎn)生冰雹天氣的天氣背景和不穩(wěn)定條件時(shí)，應(yīng)密切注意反射率、徑向速度及垂直液態(tài)水含量等雷達(dá)回波的特征。在這兩次過程中，產(chǎn)生冰雹的風(fēng)暴回波強(qiáng)度都達(dá)到了50 dBz以上，最強(qiáng)達(dá)65 dBz，徑向速度圖出現(xiàn)逆風(fēng)區(qū)，出現(xiàn)成熟的低層和中層輻合、高層輻散的對(duì)流結(jié)構(gòu)特征，垂直液態(tài)水含量在降雹前都有一個(gè)躍增的過程，VIL大于40 kg/m2，對(duì)冰雹的監(jiān)測(cè)預(yù)警和臨近預(yù)報(bào)具有指示意義。

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