黔西南連續2次冰雹天氣過程作業與未作業對比分析

付 瓊， 何依遙 ，姜 榮， 李發院

(1.貴州省黔西南州氣象局， 貴州興義 562400；2.貴州省貞豐縣氣象局，貴州貞豐 562200)

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黔西南連續2次冰雹天氣過程作業與未作業對比分析

付 瓊1， 何依遙1，姜 榮2， 李發院2

(1.貴州省黔西南州氣象局， 貴州興義 562400；2.貴州省貞豐縣氣象局，貴州貞豐 562200)

摘要從天氣實況、雷達回波和衛星云圖演變情況、實際作業情況及降雹情況等方面，對2013年4月27、28日貴州省黔西南州2次冰雹天氣開展的人工影響天氣作業與未作業進行了對比分析。結果表明，27日因空中有飛行任務沒有作業時間，雹災較為嚴重；28日該州有效地開展了防雹作業，作業后災情減輕，防區內無災。比較對流云團發現，28日較27日云團強度更強，范圍更大，充分證明了人工影響天氣具有科學性和實用性。

關鍵詞冰雹天氣；連續2次過程；作業與未作業；對比分析

冰雹是黔西南州主要災害性天氣之一，冰雹的發生發展具有突發性，來勢猛、移動快、強度大、局地性強，給農業生產、人民生命財產安全帶來很大危害，往往使人們來不及做好充分的應急準備，冰雹災害就會給農業生產和人們的生活帶來較大損失。因此，人工影響天氣工作越來越受到人們的關注。目前，國內外很多學者對冰雹天氣進行了深入研究[1-5]，如Bosart[1]分析中尺度與天氣尺度系統相互作用的個例指出，天氣尺度形勢對中尺度環流的起源和發展起控制作用；吳哲紅等[3]對一次弓形回波中超級單體發展造成的大風、冰雹天氣進行了分析；周德平等[6]對冰雹云雷達識別方法及防雹作業進行了經驗總結，但在對2次冰雹天氣過程作業與未作業進行對比研究未見報道。筆者從天氣實況、雷達回波和衛星云圖演變情況、實際作業情況及降雹情況等方面，對2013年4月27、28日貴州省黔西南州連續2 d局地出現的冰雹天氣開展的人工影響天氣作業與未作業進行了對比分析，以期為該州人工影響天氣提供科學依據。

1天氣實況

1.14月27日降雹情況4月27日傍晚，黔西南州共有75個鄉鎮出現降水，占總鄉鎮的57%，區域平均雨量為11.3 mm，最大降水出現在安龍縣龍廣鎮，降水量54.2 mm;暴雨2個鄉鎮，大雨8個鄉鎮，中雨14個鄉鎮，小雨51個鄉鎮。其中，在興義、興仁、安龍、晴隆、普安5縣(市)出現冰雹大風天氣，冰雹最大直徑達50 mm(圖1)。此次冰雹天氣過程造成5個縣(市)受災人數達136 189人，因災死亡家禽350只，大牲畜15頭，緊急轉移安置956人，農作物受災面積為7 109 hm2,因災損壞房屋14 640間,直接經濟損失950.74萬元。

1.24月28日降雹情況4月28日20：40～21：41在興義市捧乍鎮發生大風、冰雹、強降雨天氣，有3個村、9個組受到天氣影響，受災83戶249人，經濟損失約25萬元。其中，房屋受損33戶110人，經濟損失11萬元；33戶群眾同時遭受經濟作物損失，經濟損失4萬余元。

圖1　2013年4月27日興仁縣新龍場降雹情況Fig.1　Xinlongchang hail situation in Xingren County on Apr.27, 2013

2雷達回波演變分析

2.14月27日過程27日16：00在盤縣境內開始出現陣雨回波，16：30回波在東移過程中逐漸增強，17：24移至普安縣境內的回波發展增強，最大強度達50 dBz，同時在晴隆長流、中營、花貢的回波也發展至50 dBz(圖2a1、b1)。這時各炮站早已做好作業準備，但空域有飛行任務無法開展防雹作業。17：42回波再次發展增強至60 dBz(圖2a2、b2)，此時長流、中營、花貢、蓮城4個鄉鎮局地相繼出現冰雹，其中花貢成災、受災嚴重，最大冰雹直徑40 mm左右，持續時間約15 min。17:30普安縣境內的回波也發展至60 dBz，此時，在普安的龍吟、白沙、窩沿、高棉、江西坡、三板橋、盤水、地瓜、羅漢、新店、雪浦、青山12個鄉鎮出現不同大小的冰雹，各鄉鎮受到不同程度的災害，其中，地瓜鎮冰雹密度達50～100粒/m2，最大冰雹直徑約20 mm。17:42在興義的清水河局地生成一塊回波，晴隆、普安的回波還在發展增強(圖2a2)。18:30清水河的回波移至頂效、綠化、鄭屯、萬屯、魯屯上空，強度達60 dBz(圖2a3、b3)，此時頂效、鄭屯、魯屯、萬屯相繼出現冰雹，頂效鎮降雹比較嚴重，鄭屯鎮有3個村受災也比較重，最大冰雹直徑達50 mm左右，多部車輛受損。從雷達回波上分析(圖2a)，在黔西南州有3個強對流中心，最大反射率因子達60 dBz,最強強中心高度達12 km,幾個強中心與影響全州的冰雹落區有很好的對應關系。

注：a1、b1為17：24；a2、b2為17：42；a3、b3為18：30。Note:a1、b1.17：24；a2、b2.17：42；a3、b3.18：30.圖2　2013年4月27日云系初生至發展階段PPI(a)和RHI(b)多普勒回波Fig.2 PPI(a) and RHI(b) Doppler echo from cloud primary stage to development stage on Apr.27,

注：a1、b1為17:06;a2、b2為17：12；a3、b3為17：55。Note: a1, b1. 17:06; a2, b2. 17:12; a3, b3. 17:55. 圖3　2013年4月28日云系初生至發展階段PPI(a)和RHI(b)多普勒回波Fig.3　PPI(a) and RHI(b) Doppler echo from cloud primary stage to development stage on Apr.28, 2013

2.24月28日過程28日16：36，在普安西面有一塊回波發展生成，同時在興義的西面和南面均有回波發展生成，強度均達40 dBz。16:54，西面的回波已移至魯布格、雄武邊緣，未來發展增強；南面的回波已發展增強移至倉更、泥凼，中心強度達50 dBz，強中心高度達11 km。17：06(圖3a1、b1)，普安境內的回波減弱，興義西面和南面的回波發展增強連成一片，中心強度達60 dBz，強中心高度達11 km，此時在魯布格與捧乍之間開始降雹。17：12(圖3a2、b2)，敬南南面的回波增強移至敬南，中心強度也達60 dBz，并降雹。17：55(圖3a3、b3)，西面和南面的回波發展重疊在一起，在捧乍形成一個強中心，中心強度達60 dBz，強中心高度達10 km，此時捧乍也出現降雹。

3衛星云圖分析

圖4　2013年4月27日(a) 和28日(b)對流云圖Fig.4　The convective cloud map on Apr.27(a) and 28(b), 2013

在衛星云圖上不僅可以看出大范圍的云系特征, 也可以看出范圍較小的對流云的特征。比較27和28日對流云團(圖4)發現，28日云團強度更強，形狀、范圍相似，且28日雷暴云亮度更亮，衛星云圖上的云區位置與雷達回波的位置基本上是一致的, 但因云圖上的云邊界包括了覆蓋云頂的所有卷云層, 所以它比雷達回波區大很多。由于28日及時開展了人工影響天氣作業，所以產生了不一樣的效果。4人工影響天氣作業分析

4.1作業情況和降雹情況28日15：20，興義多普勒雷達觀測到在普安西面、興義西面和南面分別有回波發展生成，強度均達40 dBz，黔西南州氣象局人工影響天氣作業指揮中心立即通知各防雹站做好作業準備。從表1可看出，17：00興義的白碗窯、豬場坪、七舍相繼開展了第1次作業，17：05～17：07在豬場坪降雹2 min，冰雹最大直徑5 mm，約5粒/m2，無災。17:12興義西面的回波東移過程中發展增強與興義南面向北移的回波連成一片，中心強度達60 dBz，強中心高度達11 km(圖3a2、b2)。17：13七舍防雹站開展了第2次作業，17:20、17:30豬場坪分別開展了第2次和第3次作業。17:34敬南也開展了作業，17:35～17:36在敬南降雹1 min，冰雹最大直徑5 mm，約5粒/m2，無災。黔西南州人影作業指揮中心指揮捧乍防雹站開展第1次作業后，但當地農民阻止作業，怕把雨“打跑”。17：56～18：00捧乍降雹，冰雹最大直徑5 mm，約200粒/m2，成災。要達到防御冰雹的效果，一般需要在冰雹云發展之前提前向云中播撒足夠量的催化劑，以產生大量冰晶，迅速形成更多的水滴或冰粒，造成同雹胚競爭水分的優勢，從而抑制雹塊的增長。

表1　2013年4月28日黔西南州作業情況

4.2防雹作業效果分析4月28日17：00～20：48黔西南州自西向東先后有5縣(市)22個防雹站，開展防雹增雨作業31次，發射人雨彈674發，WR-1D火箭9枚，WR-98火箭4枚。這次過程冰雹云團初生期表現出積狀云的降水回波即塊狀的單體回波特征，回波中心的反射率因子值較高，在風暴主體向東移動過程中不斷發展，該風暴歷時4 h左右。在這次過程中，黔西南州人影作業指揮中心根據雷達回波判斷冰雹云的移向和移速，將強回波中心的方位和高度角以及即將移經的區域及時傳達給防雹站，各防雹站根據雷達回波信息抓住有利作業時機開展了科學有效的防雹作業。從表1可以看到，防護區內僅有4個點降雹，冰雹直徑均在5 mm左右。黔西南州人影作業指揮中心及時指揮受風暴影響區域開展人工防雹增雨作業，及時有效地抑制了雹云的發展，整個過程降雹強度不大，冰雹直徑也較小。從表1可以看到作業區域降雨量并不小，特別是捧乍鎮降雨量達67 mm，也充分證明了人工防雹并不會把雨“打跑”，相反只會增加降雨量。

5小結

(1)由于27日空中有飛行任務，黔西南州未能及時開展防雹增雨作業，造成多鄉鎮遭受不同程度的冰雹襲擊。

(2)28日黔西南州人影作業指揮中心充分利用雷達回波、衛星云圖嚴密監視云的發展變化，及時指揮受風暴影響區域開展人工防雹增雨作業，有效地抑制了雹云的發展，整個過程降雹強度不大，冰雹直徑也較小。

(3)冰雹天氣過程生消時間短、危害程度大，應用雷達回波來分析強回波的移向是人工影響天氣的重要工具，2次冰雹天氣產生時，強回波中均存在≥60 dBz 的回波單體，且回波區出現的特征是典型的冰雹回波特征，是判別有無冰雹天氣的重要指標。

(4)從云圖可以看出，28日比27日的云團強度強，形狀、范圍相似，且28日雷暴云亮度更亮，由于28日及時開展了人工影響天氣作業，所以產生了不一樣的效果。

參考文獻

[1] BOSART L F.Texas coastal rainstorm of 17-21 septem ber-1979,an example of synoptic mesoscale interaction[J].Mon Wea Rev,1984,112(6):1108-1133.

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[3] 吳哲紅，陳貞宏，儲麗君，等.一次弓形回波中超級單體發展造成的大風、冰雹天氣分析[J].貴州氣象，2012(2)：1-6.

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[5] 劉毅，曹立新.阿克蘇地區冰雹云特征的研究[J].新疆氣象，2005,28(S1)：68-72.

[6] 周德平，楊洋，王吉宏，等.冰雹云雷達識別方法及防雹作業經驗[J].氣象科技，2007,35(2)：258-261.

Comparative Analysis of Operation and Non Operation in Two Successive Hail Weather Process in Qianxinan Prefecture

FU Qiong1, HE Yi-yao1, JIANG Rong2et al

(1. Qianxinan Prefecture Meteorological Bureau in Guizhou Province, Xingyi, Guizhou 562400; 2. Zhenfeng County Meteorological Bureau in Guizhou Province, Zhenfeng, Guizhou 562200)

AbstractFrom aspects of weather situation, radar echo, evolution of satellite images, actual operation and hail situation, a comparative analysis of weather modification operation and non operation carried out for two successive hail process in Qianxinan Prefecture in Guizhou Province on Apr.27, 28, 2013 was conducted. The results showed that on Apr.27, there was no operating time because of the air flight task, the hail disaster was serious; on Apr. 28, hail suppression was effectively carried out, hail disaster was mitigated after operation. Comparative analysis of convective clouds showed that clouds intensity on Apr.28 was obviously stronger than that on Apr.27 and range was larger, fully demonstrating weather modification was scientific and practical.

Key wordsHail weather; Two successive process; Operation and non operation; Comparative analysis

作者簡介付瓊(1965- )，女，貴州興義人，工程師，從事人工影響天氣研究。

收稿日期2016-01-28

中圖分類號S 427

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)08-214-04