关键词:雷达 冰雹 预警 指标
在全球气候变化背景下，我国的极端降水事件变化的区域特征非常显著[1-3]，各地的气象灾害也发生了明显的变化[4-5]。冰雹灾害是局地性强、季节性明显，对农业、交通、建筑设施，甚至生命财产等均可能造成严重影响的气象灾害。本文通过对临沧CINRAD/CA雷达探测到的7次有灾情的降雹过程回波进行分析，找出临沧雷达降雹指标，希望能提高冰雹预警和人工防雹能力。
1资料及分析方法
1.1资料
收集临沧新一代天气雷达建站至今(2016年1月至2018年1月)监测资料，重点整理有冰雹灾情的7次过程（表1）。
表1 临沧市7次冰雹过程雷达监测最大值
1.2分析方法
通过分析临沧新一代天气雷达监测到的7次降雹回波资料，初探临沧冰雹预警指标。
2 冰雹预警指标分析
2.1组合反射率
组合反射率是雷达监测基本产品，它是最直观体现对流云回波强度变化的雷达监测产品，组合反射率的大小对于识别冰雹具有指示意义。由表1可知，在7次降雹过程中，对流发展最强时刻的组合反射率最小为63dBZ。因此，确定临沧新一代天气雷达监测的组合反射率单因子预警指标大于等于63dBZ。
2.2回波顶高
回波顶高是用来分析对流云强弱和云体内上升气流伸展高度的标志，高度越高，对流越强。随着对流云发展，回波顶高也随之最高。由表1可知，7次降雹过程中，回波顶高度最小为13.3km。因此，确定临沧新一代天气雷达监测回波顶高单因子指标为大于等于13.3km。
2.3垂直液态含水量
垂直液态含水量数值大小可以直接反映出对流云引起的降水强度，是判断强降水及其降水潜力、强对流天气造成的冰雹、暴雨等灾害性天气的有效指标之一。垂直液态含水量迅速增大，表明有强烈的扰动，使得水汽迅速凝聚，垂直液态含水量迅速下降，云体快速下塌，有冰雹降落，此特征判断冰雹过程发展潜势有明显的意义。由表1可知，7次冰雹过程中，垂直液态含水量最小为33kg/㎡。因此，确定临沧新一代天气雷达监测垂直液态含水量单因子指标为大于33kg/㎡。
2.4综合冰雹预警指标
在福建省龙岩地区，当新一代雷达监测产品中的强中心组合反射率大于50dBz、回波顶高大于8km、VIL大于20 kg/㎡，进行冰雹预报模式识别，2009年业务应用中识别准确率达到85.7%[6]。我们对组合反射率超过单因子降雹指标，而垂直液态含水量和回波顶高中，只有其中一项超过单因子指标的110次记录中没有收到冰雹灾情，而三项均达到预警指标时，只有2次没有发生降雹，其中2017年8月22日，临翔区博尚镇梅子箐无法收集到相关资料。结合表1冰雹过程中组合反射率、垂直液态含水量和回波顶高的最大值，初步确定临沧新一代天气雷达监测产品的冰雹预警指标是:(1)组合反射率≥60dBZ;(2)回波顶高≥13km;(3)垂直液态水含量≥30 kg/㎡。
3、案例分析
对2016年7月27日临翔区冰雹过程进行分析（表2），13：00组合反射率、回波顶高达到最大值，分别达到68dBZ和14km，13:06垂直液态含水量达到最大值为37kg/㎡，垂直液态含水量达到最大值比组合反射率和回波顶高延迟一个体扫。组合反射率于12:55达到预警指标并持续6个体扫，回波顶高和垂直液态含水量于13:00分达到预警指标，同时达到预警指标大约维持3个体扫。垂直液态含水量从12:43的7.5kg/㎡跃增到13:00的37kg/㎡，其中12:43到12:55跃增近20kg/㎡。
4 结论
（1）通过对临沧新一代天气雷达监测到的7次降雹过程的组合反射率、垂直液态含水量和回波顶高进行分析，初步确定临沧新一代天气雷达监测产品的冰雹预警指标是:(1)组合反射率≥60dBZ;(2)回波顶高≥13km;(3)垂直液态水含量≥30 kg/㎡。
（2）组合反射率和回波顶高先达到预警指标，而垂直液态含水量落后1至2个体扫左右，三项预警指标中，当组合反射率达到预警指标，而回波顶高和垂直液态含水量只有一项达到预警指标，基本没有降雹发生。另外，当组合反射率和回波顶高达到预警值时，需要严密监视垂直液态含水量变化，当垂直液态含水量有跃增，且达到预警指标临界值时，降雹可能性较高。
（3）在今后的工作中，我们将加大对强对流天气个例分析总结，不断提高冰雹预警和人工防雹能力。
参考文献
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[5]刘德祥,白虎志,宁惠芳,等.气候变暖对甘肃干旱气象灾害的影响[J].冰川冻土,2006,28(5):707-712.
[6]冯晋勤,黄爱玉,张治洋,等.基于新一代天气雷达产品闽西南强对流天气临近预报方法研究[J].气象,2012,38(2):197-203.
论文作者:龚丽军
论文发表刊物:《科技中国》2018年6期
论文发表时间:2018/8/10
标签：回波论文; 临沧论文; 反射率论文; 冰雹论文; 组合论文; 含水量论文; 液态论文; 《科技中国》2018年6期论文;