7月10日阿子營地區3次降雹的三維雷達回波分析

鄭藝　蒙曙光

摘要 本文在對于冰雹天氣及其發生的環境條件深入剖析的基礎之上，對2016年7月10日阿子營地區3次降雹過程利用多普勒雷達分析三維雷達回波。

關鍵詞 冰雹云；三維雷達回波分析；雙核結構

中圖分類號 P4 文獻標識碼 A 文章編號 2095—6363（2016）17—0027—01

1冰雹對流天氣及其發生的環境條件

由于大氣對流活動劇烈（對流風暴）而引發的強對流天氣涵蓋了降雹直徑超過2cm的強冰雹云、瞬時風速超過8級的雷雨大風以及暴洪等災害氣象。大氣層結構的垂直穩定性、水汽條件以及抬升（觸發）機制是影響強對流風暴天氣形成的主要因素，前二者通常表觀以有效位能CAPE和對流抑制CIN為參照。而對于強冰雹天氣而言，其產生生成受對流有效位能、垂直風切變以及0℃層高度等環境因素的影響。

2 7月10日阿子營三次降雹過程的三維雷達回波分析

2.1天氣背景分析

阿子營地區是云南省昆明市嵩明縣轄鄉，主要受副高外圍西南氣流影響，屬于冰雹天氣高發地區，盤龍區氣象局人工影響天氣中心也曾于昆明、曲靖、玉溪、保山、昭通、楚雄、紅河、文山等8州市實施地面防雹作業累計257次。

2.2強冰雹云的主要形成過程

2.2.1第1次降雹過程中，據觀測其形成過程

1）回波生成于17：00大沖-葛根塘一帶，屬局地對流引起，從生成到降雹僅需要1h的時間，云體移動距離較小。回波強度也不斷增強，從17：12時刻的35dBZ逐漸變強到17：24時刻的45dBZ。

2）初生云體為單個云體，經過15min～18min后，云體形成雙核結構（右核大，左核小）。到17：30，云體的左側擊發出小的對流單體。

3）左側的小對流單體合并后，加快了左核的發展，17：35—17：53，是左右核發展和力量轉換的一個過程，在云體孕育發展過程中，雙核呈現出此消彼長的能量轉化和發展，回波達到強度45dBZ～50dBZ。但到了17：53，這種狀態出現了變化，前部（左核）的對流出現躍增，后部對流減弱。

4）17：53，左核迅速發展，右核則迅速減弱，云系回波結構見下圖4所示。左核回波出現了躍增過程，35dBZ回波有明顯的懸掛回波。而冰雹產生及發展主要受-10℃～-30℃層次雹胚以及上升氣流強度等的影響，強冰雹天氣的形成通常在高懸的強回波基礎之上。較高反射率因子值及相對高度值直接促進著冰雹天氣的產生強度的提升。

2.2.2第2次降雹過程中，據觀測其形成過程：

1）18：05—18：10時刻，第一次降雹后到18：17時刻為云的減弱過程，到18：17時刻其結構為35dBZ～50dBZ；到18：23，35dBZ～45dBZ，對流單體的前部偏右側擊發出別一個小的對流體，并不斷發展。

2）18：53，雙核結構明顯，并且形成了左核迅速發展，右核逐漸減弱的形態。左核中心強度達到55dBZ。

3）18：58，55dBZ強中心高度下降，說明18：53—58，已形成降雹，降雹地點位于第1次降雹正西方的小西村、大西村一帶，距離約101km，降雹后回波減弱。19：10 19：16，35dBZ～45dBZ。

2.2.3第3次降雹過程中，據觀測其形成過程

1）第3次降雹與第2次降雹時間相差3個半小時。19：22分至19：28分，伴隨二次降雹后回波的減弱（35dBZ～45dBZ），西側云系形成并發展，至19：40時刻形成多核云帶，20：10，35dBZ～55dBZ結構，接近原防雹地，但原防雹云系已很弱，移入的云體達55dBZ（廠口的阿魯紀），另一塊55dBZ的云體位于富民縣側坡腳。說明災情上報的20：03在阿子營附近的降雹是不存在的。此后，西側移入云系逐漸減弱消散。至21：03時刻，第三次降雹云系開始形成，在阿子營東邊的嵩明有對流云展，21：50分，阿子營西南方的云向阿子營方向移動，在22：08時刻，移入的云與原地生成的對流云合并，強度達55dBZ，位于嵩明縣西山村（彌良河水庫附近）。云體內形成多個對流中心。

2）22：08，東面的對流中心迅速發展到達55dBZ。22：14，東面的核（右核）迅速減弱，從55dBZ減弱為50dBZ，同時，左核（阿子營）增強，形成類似的雙核結構，相距15kin。22：20，左核迅速躍增，中心強度達到50dBZ，而右核則迅速減弱。22：26，左核強度達到55dBZ，RHI強中心較高，強回波位于馬軍村南側附近，杜家壩、肚錢山一帶。

2.3對流風暴強弱的判斷和雷暴的三維結構

基于多普勒天氣雷達對流風暴強度及雷暴三維結構的觀測對于冰雹天氣的探測與預警水平的提升有著極大地促進作用，該模型強調風暴的三維結構，并主要利用對于中、高位垂直風切變條件下對風暴內上升氣流強度進行有效觀測。其中，低中高各層次反射率因子的相互重疊性以及四周梯度的均勻度、風暴回波核心層的垂直流向剖面是衡量風暴形式及強度的重要參考依據，并通過屏幕對于不同仰角反射率因子的觀測顯示（四分圖）以直觀掌握雷暴的結構形式及其強度性質，雷暴的三維結構分析具有較強可視性，對于冰雹云的結構發展可做出精準觀測，并未氣象探測與預警提供可靠依據。

2.4對于3次降雹過程的三維雷達回波的分析

通過對于阿子營地區3次降雹形成過程以及基于多普勒天氣雷達對流風暴強度及雷暴三維結構的觀測，從不同角度對于3次降雹過程的三維雷達回波進行分析：

1）降雹天氣背景分析：本次降雹的天氣背景為副高外圍的西南氣流影響，這是云南夏季有利的降雹天氣背景條件之一，7月10日這天全省發生雹災達28次之多。

2）對于降雹時間的預測：該降雹天氣過程中，在同一天內，在同一地點附近產生3次降雹過程，通過對回波的分析，可判斷發生降雹時間分別為：18：05—18：10，18：53—18：58，22：26—22：30.

3）對于降雹原因分析：7月10日的對流單體發展過程普遍存在雙核結構（兩個強中心），雙核的能量存在此消彼長的現象，在其中—核達到成熟—消亡過程中，會促使另一核的快速發展，從而引起降雹。

4）云系雙核結構的形成對于降雹的影響：從前兩次降雹回波發展看出，對流單體的移動是跨躍式的，在對流單體后核消亡的同時，首先是在對流體的前方擊發出小的對流單體，新的對流單體與主體云系跨接合并后生成新的對流核，再次形成云中有兩個強中心，即雙核結構。

3結論

基于對阿子營地區3次降雹形成過程以及三維雷達回波的系統化分析，對于冰雹云體中存在雙核甚至多核結構進行深入研究，據雷達回波觀測結果，對流單體呈現跨躍式移動，單體后核消亡與前核擊發出新的對流單體同步進行，且生成的新的對流單體與主體云系跨接合并后生成新的對流核，因此對流單體發展過程普遍存在雙核結構（兩個強中心），雙核的能量存在此消彼長的現象，在其中一核達到成熟—消亡過程中，會促使另一核的快速發展，從而引起降雹。endprint