奎屯河流域“2016·5·17”強(qiáng)雹暴天氣雷達(dá)回波特征分析

謝 巍

（兵團(tuán)第七師氣象局，新疆 奎屯 833200）

2016年5月17日 19：40至 21：45， 第七師高泉多普勒探測(cè)到一次引發(fā)強(qiáng)單體雹暴生成發(fā)展和不斷降雹的災(zāi)害性天氣過(guò)程，且降雹直徑在0.3～0.5 cm，造成第七師柳溝鎮(zhèn)、共青鎮(zhèn)部分片區(qū)和烏蘇市西北部部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)作物不同程度受災(zāi)，據(jù)當(dāng)日資料統(tǒng)計(jì)，此次雹暴強(qiáng)度大、降雹時(shí)間長(zhǎng)，給第七師和烏蘇市造成的直接損失達(dá)到4 360萬(wàn)元。

1 天氣形勢(shì)分析

在2016年5月17日08時(shí)500 hPa高空形勢(shì)場(chǎng)圖上，里海、咸海為高壓脊，西伯利亞為深厚的低壓槽，并且有溫度槽相配合，第七師墾區(qū)位于槽前西南氣流控制，中高層有明顯的冷平流和高空急流，在850 hPa天氣圖上高空有弱的冷空氣入侵，冷槽疊加在低層暖濕空氣上，上干冷下暖濕造成大氣層結(jié)不穩(wěn)定，因此，當(dāng)天準(zhǔn)噶爾盆地西南緣的大氣層結(jié)為強(qiáng)對(duì)流天氣的產(chǎn)生提供了有利的大尺度環(huán)境條件。

從克拉瑪依2016年5月17日08時(shí)探空?qǐng)D上分析，當(dāng)日零度層在3 000 m左右，且零度層較低層結(jié)曲線與露點(diǎn)曲線較近，說(shuō)明低層水汽充足，KI和SI指數(shù)分別為20和5，地面到6 km高度風(fēng)切變?cè)?0 m/s以上，有利于生成強(qiáng)對(duì)流天氣。

圖1 2016年 5月17日 19：45～21：02雷達(dá) PPI回波圖

2 回波特征分析

我們首先選取2016年5月17日下午第七師高泉多普勒雷達(dá)站探測(cè)的回波圖，且以奎屯河老龍口點(diǎn)為平顯圖（PPI）下行截線，每10 min左右截一幅圖進(jìn)行回波特征分析研究（見(jiàn)圖1）。20：29～21：02位于西南端的3個(gè)強(qiáng)對(duì)流云體先后分別進(jìn)入柳溝鎮(zhèn)區(qū)域，橫貫通過(guò)并移出3營(yíng)和2營(yíng)整個(gè)防區(qū)。其中，在20：40 PPI顯示強(qiáng)中心回波主體呈弓形狀，移向偏在回波平均移向的右方，并且移速大于平均速度；RHI顯示的強(qiáng)度為60 dbz／6 km，中空發(fā)展，呈柱狀結(jié)構(gòu)密實(shí)。20：40～21：02在柳溝鎮(zhèn)3營(yíng)和2營(yíng)普降大暴雨夾帶冰雹，冰雹花生粒大小，持續(xù)2～3 min，部分連隊(duì)因降雹受災(zāi)。

圖2 2016年5月17日21：07～21：45分雷達(dá)PPI回波圖

圖3 2016年 5月17日 21：29～21：45雷達(dá) RHI回波圖

選取2016年5月17日下午第七師高泉多普勒雷達(dá)站探測(cè)的回波圖，且取依連哈比爾尕山脈中毛溜溝點(diǎn)為平顯圖（PPI）下行截線，每5 min左右截一幅圖進(jìn)行回波分析研究（見(jiàn)圖2）。在圖2平顯圖（PPI）上成熟單體表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)緊湊，回波強(qiáng)度梯度大，有明顯的低層入流區(qū)，入流區(qū)位于單體移向的右側(cè)，回波尺度約為20 km，出現(xiàn)冰雹的回波體高度為8.6 km，最高為11.8 km，最低為6.0 km；平均回波強(qiáng)度為48 dbz，最高回波強(qiáng)度為62 dbz，最小回波強(qiáng)度為42 dbz。在21：13～21：24強(qiáng)對(duì)流云體先后分別進(jìn)入共青鎮(zhèn)西南部，并在烏蘇市東北部的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)降大暴雨夾冰雹，冰雹最大直徑在1.3 cm左右，一般冰雹直徑在0.7 cm，冰雹密度在132粒/m2，造成共青鎮(zhèn)西南部部分連隊(duì)和烏蘇市東北部部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)降雹受災(zāi)。

選取2016年5月17日下午高泉多普勒雷達(dá)站探測(cè)的高顯（RHI）回波圖，且每5 min左右截一幅圖進(jìn)行回波分析研究（見(jiàn)圖3）。從圖中可明顯看到成熟單體和其消亡的單體，成熟單體下部有入流區(qū)、回波墻等單體明顯前傾。由于方位原因新生單體無(wú)法在同一張高顯上看到，但從圖可以分析出發(fā)展中單體的強(qiáng)中心位于4 000 m以上。并且具有約20 km2的面積，下部有明顯的凹區(qū)，表明有一定的強(qiáng)上升氣流。在21：24高顯圖（RHI）上，可明顯看出這塊指狀回波的雹云，其邊緣輪廓分明、強(qiáng)度很大，這時(shí)地面在劇烈降雹。21：34這塊雹云在緩慢移動(dòng)中減弱，40 dbz回波消失，云頂高度也迅速降低，表明云中水汽的降落過(guò)程快要結(jié)束。在圖3中雹云的減弱過(guò)程是從云的上部開始，由上而下隨著降水降雹過(guò)程的結(jié)束而減弱，這和由下而上浮升增長(zhǎng)形式的發(fā)展過(guò)程恰好相反，因此，從雹云的演變特征、回波結(jié)構(gòu)及降雹程度分析，該單體屬于受局地?zé)崃Ω∩饔枚陨詼缜曳€(wěn)定少動(dòng)，不受地形動(dòng)力抬升條件影響的強(qiáng)單體雹云。

對(duì)此次雹暴平顯（PPI）和高顯（RHI）回波特性進(jìn)行分析，在雹暴云體移動(dòng)路徑上地形下墊面狀況是影響雹暴云體未來(lái)演變趨勢(shì)的主要成因，如荒漠、綠洲、湖泊、水庫(kù)等都給雹云體提供了有利的熱量補(bǔ)充，為雹暴云體的發(fā)展提供了充足的水汽條件，因此，在雷達(dá)觀測(cè)強(qiáng)對(duì)流云體回波時(shí)應(yīng)與相關(guān)作業(yè)站點(diǎn)宏觀監(jiān)測(cè)的實(shí)況相互定正，確保指揮作業(yè)的準(zhǔn)確性。區(qū)域聯(lián)合防雹應(yīng)始終貫徹合理布局、聯(lián)合防范、相互配合和早期催化的防雹路線[1]。

3 小結(jié)

（1）在強(qiáng)對(duì)流天氣形成過(guò)程中，云體發(fā)生發(fā)展變化較快，探測(cè)發(fā)現(xiàn)對(duì)流單體回波到雹云孕育成熟的時(shí)間短，強(qiáng)度增長(zhǎng)快，需要加大觀測(cè)密度，及時(shí)跟蹤探測(cè)和分析回波連續(xù)發(fā)展演變情況；（2）雷達(dá)回波高度、回波強(qiáng)度因子的變化是準(zhǔn)確判斷雹云體演變情況的依據(jù)，有弱回波區(qū)的存在也是雹云判別的指標(biāo)；（3）在指揮防雹作業(yè)中要結(jié)合雹云體的活動(dòng)規(guī)律，在雹云體移動(dòng)路徑前沿增加固定防雹高炮作業(yè)點(diǎn)和流動(dòng)防雹火箭作業(yè)點(diǎn)，做到防雹火力的長(zhǎng)短結(jié)合，用流動(dòng)防雹火箭延伸作業(yè)半徑，早預(yù)警、早催化，提高防雹作業(yè)效果，提升防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)能力。

[1]俞小鼎.姚秀萍.熊廷南等.新一代天氣雷達(dá)原理與應(yīng)用講義[Z].北京：中國(guó)氣象局培訓(xùn)中心，2004.