石河子地区三次冰雹天气过程的综合分析
魏 勇,雷 微,王存亮,杨建成,王 刚,赵俊荣
【摘 要】选取春季发生在新疆石河子地区沙漠边缘的3次冰雹天气过程,应用常规观测资料并结合雷达回波资料,从天气形势、物理量场和雷达回波演变特征等几方面进行了综合分析。结果表明:3次降雹过程都发生在典型的高空槽型的冰雹环流背景形势下,较好的对流不稳定条件、水汽条件和较强的垂直风切变促使冰雹等强对流天气过程发生发展。多普勒雷达能很好地监测中尺度天气系统的发展演变过程,回波强度和回波顶高度的变化、速度对和逆风区的出现、垂直累积液态含水量(VIL)增加以及风暴跟踪信息(STI)预警等都对冰雹天气的出现具有指示意义,对今后的防雹减灾工作有较好的应用价值。 【期刊名称】沙漠与绿洲气象 【年(卷),期】2013(000)001 【总页数】7
【关键词】冰雹;石河子;环境场;雷达产品
冰雹是新疆主要灾害性天气之一。由于其具有破坏力大、局地性强的特点,给人民群众的生命财产和工农业生产带来严重危害。近年来,随着我国新一代天气雷达网的建设,目前全国已布设了一百多部多普勒天气雷达,这些雷达在监测冰雹、雷雨大风及短时强降水等突发性灾害天气过程中发挥着重要作用,各地也根据本地的实况对多普勒天气雷达资料及其产品的理论和应用进行了较多的研究。如郑媛媛等[1]对发生在皖北地区的一次典型的超级单体风暴过程进行了详细的分析,揭示了超级单体的有界弱回波区、“V”字型缺口等结构特征;朱君鉴等[2]对发生在山东东阿附近一次冰雹风暴发生、发展各阶段的反射率、
平均径向速度等产品的演变过程以及风暴的中气旋特征进行了分析;廖玉芳等[3]对在中国首次探测到了三体散射(TBSS)和龙卷式涡旋特征(TVS)的雷达回波特征进行了分析;王笑芳等[4]分析了强对流天气的短时预报方法,概括出北京地区冰雹落区的概念模式;李云川[5]等利用新一代天气雷达产品建立了河北省冰雹、大风、强降水识别指标;王华[6]等对2005年北京两次城区强冰雹天气进行雷达回波分析发现,两次冰雹过程分别是由中-γ和中-β对流系统引起。张晰莹等[7]对弱冰雹云结构特征进行分析表明,虽然弱冰雹云回波强度弱无典型雹云特征,但速度特征明显,具有明显的尺度辐合辐散特征等。王存亮等[8]对春季发生在新疆准噶尔盆地南缘的一次强冰雹天气进行了多普勒雷达特征分析。张俊兰等[9]对夏季发生在阿克苏地区的两次冰雹天气过程进行了对比分析,揭示夏季冰雹天气和多普勒雷达回波特征;魏勇等[10]对夏季新疆准噶尔盆地南缘的一次冰雹天气进行了综合分析。这些总结和研究为雷达产品在强对流风暴监测和预警服务中的应用提供了宝贵的经验。但对于每个省的强对流风暴,因其气候特征、地形特征不同,其表现特征也有一定差异,所以作好本地新一代天气雷达产品的分析应用是十分必要的。
新疆石河子下野地垦区和莫索湾垦区位于天山北麓,古尔班通古特沙漠南缘,地处准噶尔盆地底部西南部,是全国主要优质棉生产基地,农业是当地的主要经济支柱,因地处沙漠与绿洲的交界地带,历年是冰雹必经之地,对当地的农业经济造成很大损失。石河子气象局于2006年4月建立了CINRAD/CC新一代多普勒天气雷达站,2006年7月正式投入业务运行,提高了石河子地区和相邻地区联合防雹能力及对强对流性天气的监测和预警能力。本文利用MICAPS常规气象资料和石河子新一代多普勒天气雷达资料,对自2006年石河子新一
代多普勒天气雷达投入业务运行以来,春季发生在石河子地区沙漠边缘地带的3次有完整资料的冰雹天气进行了综合的分析,力求寻找春季石河子地区沙漠边缘地带冰雹天气出现前期的环境场特征及雷达产品的特征,为春季石河子地区沙漠边缘地带的灾害性天气的预报、预警与服务提供依据。
1 资料选取和研究方法
1.1 资料选取
在新疆石河子的CINRAD/CC新一代多普勒天气雷达的探测范围内,选取了石河子新一代多普勒天气雷达自投入业务运行以来,3次春季发生在石河子地区沙漠边缘较为典型的冰雹天气进行对比分析,这3次冰雹天气的实况见表1。 1.2 研究方法
本文主要利用MICAPS常规资料、多普勒天气雷达资料和自动站资料,应用天气动力学、雷达气象学方法,对春季发生在石河子地区沙漠边缘地带的3次冰雹天气进行了综合的分析,揭示春季石河子地区沙漠边缘地带冰雹天气过程形成的天气条件及多普勒雷达特征。
2 冰雹天气形成条件
2.1 冰雹天气过程的天气形势特点
由图1可以看出,3个过程都表现在500 hPa有高空槽影响,其中“20100502”过程巴尔喀什湖附近有一低槽,沿乌拉尔山偏北风带不断有冷空气南下,南支在新疆西部国境线附近有一支西南气流,该气流将阿拉伯海上空的水汽源源不断的向东北输送,与乌拉尔脊南下的冷空气,在巴尔喀什湖附近汇合,逐渐东移进入新疆北疆地区,造成了这次冰雹天气;“20100523”过程和“20100502”过程十分相似,也是巴尔喀什湖附近有一低槽,北支乌