同一過程中冰雹云與普通暴雨云團(tuán)的對比分析

茍楊+張吉民+向燕+宋彥棠

[摘要]：利用雷達(dá)觀測資料著重分析了2016年4月16日夜間發(fā)生在黔南州多種強(qiáng)對流天氣過程中冰雹云與一般降水云團(tuán)的區(qū)別。對比發(fā)現(xiàn)，此次過程中冰雹云和暴雨云團(tuán)的強(qiáng)度都較高，但冰雹云強(qiáng)中心伸展高度明顯高于暴雨云團(tuán)，且在冰雹發(fā)生前，云團(tuán)中的垂直液態(tài)水含量突然急劇上升，可作為冰雹預(yù)報的重要指標(biāo)，提高冰雹預(yù)報的準(zhǔn)確率及服務(wù)效果。

[關(guān)鍵詞]：：冰雹云、雷達(dá)回波、VIL

1 引言

2016年4月16日夜間，黔南州出現(xiàn)了多種強(qiáng)對流天氣，受災(zāi)嚴(yán)重。此次強(qiáng)對流過程既有短時強(qiáng)降水發(fā)生，又有冰雹發(fā)生，我們將對不同性質(zhì)降水的對流云團(tuán)的雷達(dá)回波特征進(jìn)行分析，以期找出它們的不同之處，為今后冰雹的預(yù)報總結(jié)出一些有用的經(jīng)驗。此次降雹過程有三次，分別在17日01時左右、02：30左右以及03時左右，我們抽取其中的兩次來作為分析對象進(jìn)行分析。一次為17日01時左右既有降雹云團(tuán)又有一般降水云團(tuán)的兩云團(tuán)對比，另一次為03時左右降雹云與04時短時強(qiáng)降水最嚴(yán)重的降水云團(tuán)對比。

2 01時云團(tuán)對比

2.1 反射率因子和回波頂高

01時14分，黔南州主要受3個降水云系影響，長順北部降水云團(tuán)、龍里西南部降水云團(tuán)和福泉至貴定東北-西南向降水云帶。此時三個降水云系都發(fā)展到了較強(qiáng)盛階段，最強(qiáng)反射率分別為47.5dBz、50dBz和42.5dBz，回波頂高最高分別為9.8km、9.7km和9.7km。

01時24分，長順北部降水云團(tuán)減弱，中心強(qiáng)度為42.5dBz，龍里西南部降水云團(tuán)和福泉至貴定東北-西南向降水云帶都增強(qiáng)到最盛，最強(qiáng)反射率分別為53dBz和48.5dBz。回波頂高最大值分別為9.5km、11.5km和8.5km。

2.2 沿云團(tuán)回波中心的垂直剖面圖

將三個影響云系從回波中心做剖面可以看到，長順北部的降水云團(tuán)40dBz以上的伸展到8km以上，龍里西南部的回波45dBz以上的伸展到了6km以上，而福泉到貴定東北-西南向?qū)α髟葡?5dBz以上的僅僅到達(dá)2～3km高度。十分鐘后，長順北部的降水云團(tuán)40dBz以上的伸展高度降到6km，龍里西南部的回波45dBz以上的維持在6km以上，而福泉到貴定東北-西南向?qū)α髟葡?5dBz以上的維持在2～3km高度。

3 03時雹云與04時降水云團(tuán)對比

3.1 V形缺口

由于冰雹云造成的衰減，會使雹云強(qiáng)中心后方出現(xiàn)回波的V形缺口，這種V形缺口也就成為強(qiáng)冰雹云的一種標(biāo)志，而一般降水云團(tuán)則沒有這種特征。在03時36分的0.5°～1.3°仰角的基本反射率圖上均可以看到明顯的V形缺口，表明此云系為強(qiáng)冰雹云。此時該云系回波頂高最大值為13.5km。

3.2 回波墻、弱回波區(qū)

在03時36分基本反射率的垂直剖面圖上可以看到，剖面左側(cè)的強(qiáng)回波區(qū)域?qū)?yīng)冰雹的下降通道，回波強(qiáng)度超過45dBz，在橫坐標(biāo)水平位置31.5km處上方存在一個顯著的有界弱回波區(qū)?！盎夭▔Α薄⑷趸夭▍^(qū)顯示清晰，進(jìn)一步表明此云系為冰雹云，45dBz以上的回波超過8km高度，可能會出現(xiàn)大冰雹。

4 三降雹云團(tuán)垂直液態(tài)水含量分析

4.1 01時降雹云團(tuán)垂直液態(tài)水含量分析

17日凌晨，黔南州龍里縣最先發(fā)現(xiàn)冰雹，分析冰雹發(fā)生前后的云體中的垂直液態(tài)水含量發(fā)現(xiàn)，在17日01時14分，龍里縣西南部對流云中垂直液態(tài)水含量突然增加到9.1kg/m2，隨后繼續(xù)增加，1時19分，中心垂直液態(tài)水含量增加到12.5kg/m2，位于龍里南部灣寨附近；01時24分，中心垂直液態(tài)水含量增加到13.4kg/m2，位于東南部羊場附近。對流云團(tuán)繼續(xù)東移，01時30分垂直液態(tài)水含量中心區(qū)進(jìn)入貴定縣西南部，中心值為11kg/m2，隨后迅速減小，在兩個體掃的時間內(nèi)減小到2kg/m2。

4.2 02：30降雹云團(tuán)垂直液態(tài)水含量分析

02時38分，都勻西部擺忙上空垂直液態(tài)水含量從2kg/m2突增到8.4kg/m2，02時43分東移分散，中心值減小為8kg/m2，隨后在下一個體掃減小到1～3kg/m2，該時間段內(nèi)，都勻西部擺忙附近降了小雹。

4.3 03時降雹云團(tuán)垂直液態(tài)水含量分析

03時15分，都勻南部包陽村附近垂直液態(tài)水含量突增到7.5kg/m2，下一個體掃增至9.5kg/m2，再下一個體掃增至10.2kg/m2，到03時36分時，垂直液態(tài)水含量大值區(qū)范圍增大，最大值維持在10kg/m2，03時41分大值區(qū)范圍減小，中心值減小到8.5kg/m2，03時47分大值區(qū)消失。（圖8）

綜合分析發(fā)現(xiàn)，在冰雹發(fā)生前，對流云中垂直液態(tài)水含量突然增加，降雹結(jié)束后垂直液態(tài)水含量又突然減小，在雷達(dá)回波上若發(fā)現(xiàn)垂直液態(tài)水含量突然躍增，可馬上發(fā)布冰雹預(yù)警，達(dá)到較好的服務(wù)效果。

5 結(jié)論及探討

1）冰雹云和一般降水云團(tuán)其最大反射率因子均可達(dá)45dBZ以上，但一般降水云團(tuán)45dBZ以上的回波一般較矮，冰雹云45dBZ以上的回波可伸展到高層，甚至是在-20℃層高度以上，此時該冰雹云極有可能降大冰雹；

2）冰雹云的反射率因子較降水云團(tuán)更強(qiáng)，由于衰減，使雹云反射率強(qiáng)中心的后方出現(xiàn)回波的V形缺口；在垂直剖面圖上，冰雹云存在回波墻、有界弱回波區(qū)等，強(qiáng)回波中心伸展高度比一般降水云團(tuán)高得多。

3）在冰雹發(fā)生前，冰雹云云體中的垂直液態(tài)水含量會有一個很明顯的突然躍增，一般從2～3kg/m2突然增加到10kg/m2左右，在冰雹發(fā)生后垂直液態(tài)水含量又突然減小。在今后的業(yè)務(wù)工作中，若回波強(qiáng)度、回波頂高、0℃層高度、-20℃層高度等其他條件足夠的情況下，可著重關(guān)注云中垂直液態(tài)水含量的變化，在突變是及時發(fā)布冰雹預(yù)警，提高服務(wù)效果。

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