孫鳴婧,劉俊哲,陳春艷,施俊杰,鄭育琳
(1.中國(guó)氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所,新疆 烏魯木齊 830002;2.新疆氣象臺(tái),新疆 烏魯木齊 830002;3.巴州氣象局,新疆 庫(kù)爾勒 841000)
冰雹是新疆的主要災(zāi)害性天氣之一,常給農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)造成慘重?fù)p失,嚴(yán)重制約著新疆糧棉、特色林果業(yè)的發(fā)展[1]。由于冰雹空間尺度小、生命史短、突發(fā)性強(qiáng),準(zhǔn)確預(yù)報(bào)冰雹一直是短時(shí)臨近預(yù)報(bào)中的難點(diǎn)和重點(diǎn)。目前,天氣雷達(dá)是國(guó)內(nèi)外冰雹預(yù)警及地面人工防雹作業(yè)最有效和最快速的探測(cè)手段[2-3],預(yù)報(bào)員如何根據(jù)雷達(dá)探測(cè)資料識(shí)別雹云回波、確定落區(qū)及強(qiáng)度對(duì)冰雹的預(yù)報(bào)和預(yù)警十分重要。
我國(guó)常用回波強(qiáng)度、回波頂高、累積垂直液態(tài)含水量來(lái)做冰雹預(yù)警,然而在不同地區(qū),總結(jié)出的冰雹預(yù)警指標(biāo)也不盡相同,有些指標(biāo)甚至差異很大[4-8]。福建龍巖將回波強(qiáng)度≥60 dBZ、回波頂高≥8 km作為冰雹預(yù)警指標(biāo)[9];安徽地區(qū)冰雹云的最大回波強(qiáng)度基本在55 dBZ以上,回波頂高平均在12.1 km[10];湘西北山區(qū)夏季冰雹云的回波頂高均在9 km以上,垂直液態(tài)水含量一般為30~35 kg/m2[11]。以往的研究表明,在新疆的不同地區(qū),冰雹的雷達(dá)回波表現(xiàn)特征并不一致,如在新疆喀什地區(qū)冰雹預(yù)警指標(biāo)為組合反射率≥50 dBZ、回波頂高≥9 km、垂直液體水含量≥20 kg/m2等[12];在阿克蘇地區(qū)判別冰雹的初步指標(biāo)為反射率因子為50.7 dBZ、回波頂高為9.4 km、垂直積分液態(tài)水含量為12.8 kg/m2[13]。由于冰雹的強(qiáng)局地性,建立合理的分區(qū)預(yù)報(bào)、預(yù)警指標(biāo)才能有效提高冰雹預(yù)報(bào)預(yù)警能力。
新疆天山西部的伊犁河和特克斯河流域是當(dāng)?shù)乇⒅匾吹?,以往?duì)此地冰雹的研究多為昭蘇縣冰雹個(gè)例分析[14],對(duì)于河谷其他縣市的冰雹分析或雷達(dá)回波指標(biāo)凝練很少,日常業(yè)務(wù)中科學(xué)支撐薄弱。本文將統(tǒng)計(jì)近12 a發(fā)生在伊犁河谷地區(qū)冰雹的時(shí)空分布、雹云雷達(dá)回波產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo),并分析典型雹云個(gè)例的雷達(dá)回波特征,為伊犁河谷地區(qū)冰雹的臨近預(yù)警提供參考。
冰雹常由中小尺度天氣系統(tǒng)造成,其尺度小于現(xiàn)行的氣象觀測(cè)網(wǎng),因此使用氣象臺(tái)站觀測(cè)到的地面降雹資料存在一定局限性。為最大限度減少冰雹觀測(cè)數(shù)據(jù)遺漏,本文收集了中國(guó)氣象局災(zāi)情直報(bào)信息作為冰雹實(shí)況的補(bǔ)充。2010—2021年共統(tǒng)計(jì)出冰雹152次(其中2021年只有災(zāi)情資料,未收集到地面觀測(cè)資料,因此在分析時(shí)間變化時(shí)所用資料時(shí)間為2010—2020年),根據(jù)其發(fā)生時(shí)間和地點(diǎn)分析其時(shí)空分布特征。剔除雷達(dá)資料缺失和回波上無(wú)明顯對(duì)流風(fēng)暴的個(gè)例,最終得到23次有較完整冰雹實(shí)況和雷達(dá)資料的過(guò)程(表1)。一次冰雹過(guò)程可能受多個(gè)對(duì)流單體影響,23次冰雹過(guò)程共32個(gè)雹暴單體,通過(guò)追蹤這32個(gè)雹暴的演變,歸納總結(jié)伊犁河谷地區(qū)冰雹的雷達(dá)回波特征。
表1 有完整雷達(dá)探測(cè)數(shù)據(jù)的冰雹個(gè)例集
伊犁河谷每年都有冰雹發(fā)生,但次數(shù)分布不均勻,逐年變化呈多波動(dòng)型,可預(yù)測(cè)性低。2010—2020年平均每年14次,其線性趨勢(shì)呈略減少態(tài)勢(shì)。2013年出現(xiàn)冰雹最多,2014年最少(圖1)。
圖1 2010—2020年冰雹次數(shù)的年(a)、月(b)變化
伊犁河谷降雹都發(fā)生在4—10月,集中出現(xiàn)在4—9月,與新疆汛期時(shí)間一致,與內(nèi)地沿海城市有較大差異[15]。其中5—8月較多,占比86%,6月出現(xiàn)冰雹頻次最高,占比30%;其次是7月,占比29%。記錄中,最早的冰雹出現(xiàn)在4月5日(2010年新源縣),最晚出現(xiàn)在10月1日(2011年特克斯縣、昭蘇縣)。
伊犁河谷冰雹日變化特征顯著,主要出現(xiàn)在午后到夜間(13—23時(shí)),占比95%,其中16—19時(shí)為冰雹高發(fā)期,占比59%;最易出現(xiàn)冰雹的時(shí)次是17時(shí),占比20%(圖2)。與我國(guó)東部城市相比,伊犁河谷出現(xiàn)冰雹的時(shí)間跨度大(前半夜也易發(fā)生),其他省市多發(fā)生在傍晚,如安徽的冰雹主要集中在15—18時(shí)[10]、唐山地區(qū)冰雹高發(fā)期在16—18時(shí)[16]等。伊犁河谷冰雹易發(fā)時(shí)間與新疆其他地市也不完全相同,阿克蘇地區(qū)冰雹易發(fā)時(shí)段為15—20時(shí),高發(fā)時(shí)段為18—20時(shí)[13],這對(duì)新疆強(qiáng)對(duì)流天氣的監(jiān)測(cè)及預(yù)警提出了更大的挑戰(zhàn)。
圖2 冰雹次數(shù)的日變化
昭蘇縣出現(xiàn)冰雹次數(shù)最多,11 a共有84次,占伊犁河谷地區(qū)冰雹總數(shù)(152次)的一半以上,平均每年發(fā)生冰雹8次;其次是特克斯縣,共19次,1 a約8次;霍城縣次之,共14次;尼勒克縣共出現(xiàn)9次、霍爾果斯市出現(xiàn)7次、察布查爾縣和伊寧市出現(xiàn)6次、新源縣出現(xiàn)4次、鞏留縣出現(xiàn)2次。
圖3為多普勒雷達(dá)監(jiān)測(cè)的32個(gè)雹暴單體的移動(dòng)路徑圖。冰雹多發(fā)在南部沿山的昭蘇縣和特克斯縣及北部沿山的霍城縣、尼勒克縣和霍爾果斯市,這與河谷的山脈地貌息息相關(guān),山脈的地形強(qiáng)迫抬升更利于強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生。雹云的移動(dòng)路徑基本與山脈走向一致,在伊犁河谷北部雹云自西北向東南移動(dòng),在南部雹云自西南向東北移動(dòng)。
圖3 伊犁河谷冰雹云移動(dòng)路徑
冰雹云是強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴的產(chǎn)物,根據(jù)微波散射理論,當(dāng)產(chǎn)生的冰雹尺寸越大時(shí),其回波也會(huì)越強(qiáng),因此冰雹云的最強(qiáng)回波常被作為冰雹預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)指標(biāo)。在伊犁河谷地區(qū),發(fā)展旺盛的冰雹云回波強(qiáng)度可達(dá)70 dBZ以上。表2統(tǒng)計(jì)了32次冰雹云的最大反射率因子值,其范圍為49~72 dBZ,與其他地區(qū)相比,最強(qiáng)回波反射率因子跨度大??傮w來(lái)看99%的最大反射率因子在50 dBZ以上(美國(guó)國(guó)家氣象局環(huán)境預(yù)報(bào)中心給出的參考值也是50 dBZ[17]),冰雹云最強(qiáng)回波常分布在55~60 dBZ,占比47%,與喀什地區(qū)一致[12]。因此在日常業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)伊犁河谷地區(qū)雷達(dá)回波時(shí),如反射率因子發(fā)展到50 dBZ以上時(shí),就應(yīng)警惕出現(xiàn)冰雹的可能性。
表2 反射率因子強(qiáng)度分級(jí)統(tǒng)計(jì)
回波頂高是用來(lái)分析對(duì)流云強(qiáng)弱和云體內(nèi)上升氣流伸展高度的指標(biāo)。伊犁河谷地區(qū)冰雹云的最大回波頂高為13.3 km,最小為6.8 km,平均回波頂高為11 km,與甘肅、湘西北地區(qū)、喀什地區(qū)相當(dāng)。99%的冰雹云回波頂高在8 km以上,冰雹云出現(xiàn)在11~12 km最多,占比31%。幾乎所有冰雹云的回波頂高都在8 km以上,因此當(dāng)回波頂高發(fā)展到8 km時(shí),就應(yīng)警惕出現(xiàn)冰雹的可能,及時(shí)做好預(yù)警。
回波頂高的逐月分布呈單峰型,峰值在6月,即伊犁河谷地區(qū)的冰雹云在6月發(fā)展最高(圖4)。4—6月,回波頂高隨時(shí)間推移增大,冰雹云的強(qiáng)度越來(lái)越強(qiáng),而7—8月回波頂高則呈下降趨勢(shì),冰雹云的強(qiáng)度逐漸減弱。產(chǎn)生冰雹的強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴最顯著的特征是反射率因子高值區(qū)向上擴(kuò)展到較高的高度,伊犁河谷地區(qū)50 dBZ的強(qiáng)回波核也同樣在6月發(fā)展的最高,2021年6月6日50 dBZ強(qiáng)回波核伸至10.6 km。
圖4 伊犁河谷冰雹云(強(qiáng))回波頂高
垂直累積液體水含量(VIL)是將反射率因子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為等價(jià)的液體水值,它對(duì)于判別帶有大冰雹的風(fēng)暴有重要參考意義,如果有VIL值異常大,則發(fā)生冰雹的可能性很大[17]。將冰雹云單體發(fā)展過(guò)程中VIL的最大值記為VILmax,表3統(tǒng)計(jì)了伊犁河谷31個(gè)單體的VILmax(剔除2017年4月14日伊寧個(gè)例,雷暴處于靜椎區(qū),VIL值不可用),其平均值為19.6 kg/m2。不同雹暴VILmax差異很大,最小值為5.02 kg/m2,出現(xiàn)在2020年8月11日的昭蘇縣,最大冰雹直徑0.5~1 cm;最大值出現(xiàn)在2021年6月6日的特克斯縣,為47.7 kg/m2(無(wú)冰雹直徑記錄)。有記錄的最大冰雹直徑3 cm個(gè)例中(2016年5月28日的霍爾果斯市)對(duì)應(yīng)單體VILmax僅27.1 kg/m2,可見(jiàn)單體的VILmax與降雹直徑?jīng)]有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
表3 單體最大VIL值分段統(tǒng)計(jì)
多項(xiàng)研究指出VIL的變化,尤其是躍增的特性,可作為判斷降雹的指標(biāo)之一。圖5給出雹暴單體VIL的時(shí)間序列變化(單體VILmax出現(xiàn)時(shí)記為0,時(shí)間單位為雷達(dá)體掃間隔,約5~6 min),多數(shù)單體VIL的時(shí)間變化序列呈波動(dòng)狀態(tài),基本都出現(xiàn)了1~2次躍增,單體VIL出現(xiàn)多次躍增,地面降雹往往也呈間歇性。遺憾的是新疆降雹實(shí)況時(shí)間記錄多為10 min級(jí)甚至小時(shí)級(jí),無(wú)法與5 min級(jí)的體掃對(duì)應(yīng)比較,得出更具參考性的指標(biāo),但在伊犁河谷降雹過(guò)程中,都伴隨著VIL的躍增。
圖5 冰雹云單體VILmax時(shí)間序列變化單體(VILmax出現(xiàn)時(shí)間記為0)
根據(jù)傳統(tǒng)的分類方法[2,17]將對(duì)流風(fēng)暴分為4類:普通單體風(fēng)暴、多單體風(fēng)暴、線風(fēng)暴和超級(jí)單體風(fēng)暴。
伊犁河谷冰雹云中最常見(jiàn)的為多單體風(fēng)暴(表4),9 a共出現(xiàn)11次,其次是普通單體風(fēng)暴,線風(fēng)暴和超級(jí)單體風(fēng)暴出現(xiàn)次數(shù)較少。普通單體風(fēng)暴和多單體風(fēng)暴均在昭蘇縣出現(xiàn)次數(shù)最多,值得注意的是霍城縣是線風(fēng)暴和超級(jí)單體風(fēng)暴出現(xiàn)最多的地方,這可能是霍城縣北部山脈對(duì)西南氣流起輻合抬升作用,為對(duì)流風(fēng)暴的發(fā)展提供了有利地形條件。
表4 4類對(duì)流風(fēng)暴參數(shù)統(tǒng)計(jì)
對(duì)比4類對(duì)流風(fēng)暴的回波強(qiáng)度發(fā)現(xiàn),普通單體、多單體、線風(fēng)暴和超級(jí)單體風(fēng)暴的最強(qiáng)回波范圍及平均值依次逐漸增強(qiáng),這指示了伊犁河谷地區(qū)對(duì)流風(fēng)暴的強(qiáng)度排序。但回波頂高卻與之相反,超級(jí)單體回波頂高在4類中最低,普通單體和多單體的回波頂高相對(duì)較高,這與對(duì)流風(fēng)暴越強(qiáng)回波頂高越高[18]相悖,以超級(jí)單體風(fēng)暴為例,風(fēng)暴成熟時(shí)0.5°仰角上觀察到30 m/s左右的雷達(dá)徑向速度,較強(qiáng)的水平風(fēng)場(chǎng)可能抑制了對(duì)流在垂直方向的發(fā)展。3次超級(jí)單體風(fēng)暴均伴隨著低層鉤狀回波和有界弱回波區(qū),其中2次出現(xiàn)旁瓣回波,但未發(fā)現(xiàn)三體散射,只有普通單體風(fēng)暴出現(xiàn)過(guò)1次三體散射現(xiàn)象。線風(fēng)暴低層易出現(xiàn)鉤狀回波和垂直回波懸垂。
2018年6月30日17—18時(shí),伊犁州昭蘇縣昭蘇鎮(zhèn)、昭蘇馬場(chǎng)、洪納海鄉(xiāng)出現(xiàn)暴雨、冰雹等惡劣天氣,降雹持續(xù)約20 min。造成此次冰雹的對(duì)流風(fēng)暴為普通單體風(fēng)暴。
17:10,>45 dBZ的回波生成于昭蘇以西邊境外,隨后向西南方向發(fā)展。17:15,回波強(qiáng)度>50 dBZ,回波頂高達(dá)10 km,GR2軟件開(kāi)始識(shí)別出冰雹。隨后回波繼續(xù)加強(qiáng)發(fā)展,最強(qiáng)回波達(dá)59.5 dBZ、回波頂高達(dá)13.2 km,50 dBZ的強(qiáng)回波核高達(dá)9.4 km,且在垂直方向上反射率因子大值區(qū)基本重疊,沒(méi)有傾斜,剖面圖上表現(xiàn)為高懸的回波質(zhì)心,無(wú)弱回波區(qū)或有界弱回波區(qū)。對(duì)應(yīng)的徑向速度圖上存在明顯的正負(fù)速度對(duì),低層有明顯輻合,但高層輻散不明顯。19:21雹暴消亡,生命史約2 h。
此次雹暴還伴隨著三體散射現(xiàn)象,17:41在2.4°和3.4°仰角雷達(dá)徑向上均觀測(cè)到三體散射長(zhǎng)釘(TBSS),共維持了5個(gè)體掃約20 min,由此判斷降雹最晚17:41開(kāi)始。而VIL在17:31出現(xiàn)躍增,由13.1 kg/m2升至30.1 kg/m2,從VIL出現(xiàn)躍增到降雹,時(shí)間10 min。
2021年6月6日15—17時(shí),特克斯縣闊克鐵熱克鄉(xiāng)、喬拉克鐵熱克鎮(zhèn)、喀拉托海鎮(zhèn)出現(xiàn)暴雨冰雹等災(zāi)害天氣。造成闊克鐵熱克鄉(xiāng)、喬拉克鐵熱克鎮(zhèn)降雹的雹云為普通單體風(fēng)暴,其在東移北上過(guò)程中分裂發(fā)展,形成多單體風(fēng)暴,繼而造成喀拉托海鎮(zhèn)降雨降雹。
14:20,特克斯西邊界生成一對(duì)流單體A0(圖6 a黃色箭頭始端),其在北上東移的過(guò)程中逐漸增強(qiáng),在14:38—15:58的15個(gè)體掃中,GR2軟件均預(yù)警了大冰雹,回波強(qiáng)度均在50 dBZ以上,回波頂高在11 km以上,VIL出現(xiàn)了3次躍增,躍增量分別是13.6、8.6、9 kg/m2,預(yù)警指標(biāo)也適用于此個(gè)例。約15:40前后,對(duì)流單體A0造成降雹,降雹時(shí)間與災(zāi)情記錄時(shí)間一致。
15:46(圖6b),A0的西側(cè)出現(xiàn)了新單體,普通單體風(fēng)暴開(kāi)始發(fā)展為多單體風(fēng)暴。16:03,A0開(kāi)始減弱,分裂成A和B兩個(gè)單體(圖6c),并在西側(cè)新生了單體C、D;隨后多單體風(fēng)暴整體東移,在風(fēng)暴的西側(cè)、西北側(cè)不斷有新的單體生成(圖6d),這些單體分別增長(zhǎng)、成熟、衰減。以G—F—C一條線上的3個(gè)單體為例做剖面(圖6e),可清晰的看出多單體風(fēng)暴的傳播過(guò)程,G在發(fā)展并趨于成熟(通常最強(qiáng)烈的天氣都由這個(gè)階段的對(duì)流單體產(chǎn)生),F(xiàn)在減弱趨于衰亡,C已處于衰亡階段。
圖6 2.4°仰角反射率因子(a、b、c、d)及垂直剖面(e)
普通單體風(fēng)暴在15:23前后發(fā)展為多單體風(fēng)暴,此后不斷有新的單體在多單體固定一側(cè)生成,說(shuō)明有利的天氣條件一直在持續(xù)。到20時(shí)前后多單體風(fēng)暴消亡,共歷時(shí)4.5 h,生命史較長(zhǎng)。
2016年6月19日19—20時(shí),霍城縣出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣,其中尺度系統(tǒng)為線風(fēng)暴,此線風(fēng)暴由多單體風(fēng)暴演變而來(lái)。18:55霍城縣東部有3個(gè)孤立對(duì)流單體A、B、C(圖7),A緩慢東南移并不斷發(fā)展加強(qiáng),B和C兩側(cè)不斷有新的對(duì)流單體生成并互相靠攏加強(qiáng)(圖7a);19:12這些分散的對(duì)流單體結(jié)合在一起成,呈斷線型排列(圖7b),初具線風(fēng)暴特征,最大回波強(qiáng)度達(dá)56 dBZ。隨后線風(fēng)暴繼續(xù)南下,D單體移速快,19:39與線風(fēng)暴合并,在線風(fēng)暴的東側(cè)仍有新的單體生成。19:45線風(fēng)暴發(fā)展到成熟階段(圖7d),長(zhǎng)度約40 km,顯著特征是回波整體呈弱“弓形”結(jié)構(gòu)。
圖7 2.4°仰角反射率因子(a,b,c)、垂直剖面(d)及徑向速度(e)
從雷達(dá)不同仰角徑向速度的演變來(lái)看,無(wú)論是高層還是低層,徑向速度均以線風(fēng)暴為界,南北兩側(cè)分別為正速度區(qū)和負(fù)速度區(qū)(以2.4°仰角為例,圖e),即線風(fēng)暴北側(cè)為強(qiáng)西北風(fēng),南側(cè)為弱東南風(fēng),線風(fēng)暴生成于南北氣流匯合處。但此線風(fēng)暴的組織性較差,多個(gè)單體分布較零落,強(qiáng)回波頂高不超過(guò)5 km。20:00,颮線開(kāi)始斷裂成三段,后逐漸減弱消亡,生命史約1.5 h。
2015年7月5日霍城縣多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水和冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣(圖8),此次風(fēng)暴幾乎具有超級(jí)單體風(fēng)暴的所有特征:反射率因子圖上有典型的鉤狀回波、前側(cè)入流缺口,垂直剖面上有懸垂結(jié)構(gòu)和有界弱回波區(qū)、速度圖上有中氣旋。
16:42,霍城縣西北邊境線附近出現(xiàn)46 dBZ回波,此后回波向東南傳播發(fā)展,并不斷與其南部的弱回波合并,17:25最強(qiáng)回波超過(guò)50 dBZ(圖8a),GR2軟件提示冰雹預(yù)警。對(duì)流風(fēng)暴繼續(xù)加強(qiáng),形態(tài)由塊狀回波發(fā)展為弓形回波,并在低層反射率因子圖上出現(xiàn)典型的鉤狀回波和弱回波區(qū)WER(圖8b),風(fēng)暴已經(jīng)出現(xiàn)超級(jí)單體風(fēng)暴特征。17:47最大回波中心達(dá)到61 dBZ,回波頂高達(dá)9.5 km,50 dBZ的強(qiáng)回波頂高為4.8 km。在反射率因子垂直剖面圖上可以看到回波懸垂、有界弱回波區(qū)BWER以及BWER左側(cè)的回波墻(圖8d),速度圖上明顯的正負(fù)速度對(duì)為氣旋式輻合(圖8e),指示著有中氣旋存在,此時(shí)風(fēng)暴已發(fā)展為成熟的超級(jí)單體風(fēng)暴。隨后反射率因子繼續(xù)加強(qiáng),最大至72 dBZ,50 dBZ強(qiáng)回波核心增高至5.8 km,17:58,50 dBZ強(qiáng)回波底高已由17:47的802 m降至0,說(shuō)明強(qiáng)回波核開(kāi)始接地,正在產(chǎn)生大降水或冰雹。18:16風(fēng)暴組織結(jié)構(gòu)變得松散,逐漸消亡,整個(gè)超級(jí)單體生命史約2 h。
在17:42后的4個(gè)體掃中,低層均有旁瓣回波(圖8b),這是目標(biāo)物回波強(qiáng)度特別強(qiáng)的表現(xiàn),伊犁河谷3次超級(jí)單體個(gè)例2次都出現(xiàn)過(guò)旁瓣回波。
圖8 2.4°仰角反射率因子(a、b、c)、垂直剖面(d)及徑向速度(e)
通過(guò)分析2010—2021年伊犁河谷地區(qū)152次冰雹的時(shí)空分布特征及32個(gè)雹云單體的雷達(dá)回波特征得出以下結(jié)論:
(1)5—8月是伊犁河谷冰雹高發(fā)期,其中6月出現(xiàn)冰雹最多,且冰雹云在6月發(fā)展最為旺盛;16—19時(shí)是冰雹日變化高峰期,其中17時(shí)發(fā)生冰雹次數(shù)最多。
(2)冰雹云最強(qiáng)回波在49~72 dBZ,大部分冰雹的最強(qiáng)回波都在50 dBZ以上;回波頂高在6.8~13.3 km,99%的雹云頂高都在8 km以上;VILmax值跨度大,為5.02~47.7 kg/m2,VIL的躍增對(duì)冰雹預(yù)警有較好的指示意義。反射率因子達(dá)50 dBZ、回波頂高超過(guò)8 km、VIL出現(xiàn)明顯躍增可作為伊犁河谷冰雹的預(yù)警指標(biāo)。
(3)冰雹的空間分布與河谷喇叭口地形息息相關(guān),南部沿山的昭蘇縣和特克斯縣及北部沿山的霍城縣、尼勒克縣和霍爾果斯市是冰雹的多發(fā)地。昭蘇縣的冰雹占伊犁河谷地區(qū)冰雹總數(shù)的一半以上,它也是最常出現(xiàn)普通單體風(fēng)暴和多單體風(fēng)暴的地方,而線風(fēng)暴和超級(jí)單體風(fēng)暴多發(fā)在霍城縣。伊犁河谷雹暴多為多單體,其次是普通單體,線風(fēng)暴和超級(jí)單體出現(xiàn)較少,其平均回波強(qiáng)度由大到小依次是超級(jí)單體、線風(fēng)暴、多單體、普通單體風(fēng)暴。
(4)普通單體反射率因子大值區(qū)在垂直方向上基本重疊,沒(méi)有傾斜;多單體一般出現(xiàn)在較為有利的天氣條件下,不斷有單體在同一側(cè)新生、增長(zhǎng)、成熟、衰減,會(huì)對(duì)同一地區(qū)反復(fù)影響,且生命史較長(zhǎng);伊犁河谷已出現(xiàn)的線風(fēng)暴組織性都較差,結(jié)構(gòu)松散,回波頂高不高,低層常出現(xiàn)鉤狀回波;已出現(xiàn)的超級(jí)單體基本具備所有典型雷達(dá)回波特征,但有些個(gè)例中氣旋特征不顯著。
伊犁河谷因其特殊地理地形,雹暴也具有其特殊性,在此觀測(cè)到的超級(jí)單體風(fēng)暴的回波頂高是4類雹暴中最低的,低層較大水平風(fēng)速,對(duì)風(fēng)暴在垂直方向的發(fā)展可能有抑制作用,這還需要更精細(xì)的探測(cè)資料來(lái)論證。本文所能收集到的降雹時(shí)間分辨率多為小時(shí)級(jí)或10 min級(jí),對(duì)應(yīng)5~6 min的雷達(dá)體掃時(shí)間過(guò)粗,雷達(dá)回波指標(biāo)的時(shí)間精度有待進(jìn)一步提高。