2017年綏化市汛期強對流天氣雷達回波特征分析

趙冰 于云忠 孫磊 程胤碩

摘要：通過對綏化市多普勒雷達（CA）的回波特征以及實況資料的研究分析，提高對綏化本地強對流天氣的發生發展強度、落區以及影響的時空范圍的預報能力，減少受災影響及生命財產的損失。

關鍵詞： 強對流天氣;雷達產品;參數指標

綏化市多普勒雷達（CA）自2016年5月開始試運行起，期間多次進行參數調整，于2017年1月正式投入業務運行中。在此之前，由于常規資料的局限性，綏化市氣象臺對強對流天氣的預報主要是根據實況觀測資料、衛星云圖、各種模式預報資料以及根據預報員關于本地強天氣的經驗進行預報。研究發現，綏化地區強對流天氣多發生在6月中下旬至8月上旬，從日變化來看多于11時—23時之間形成，從地域分布上來看，西部強天氣發生的次數較少，其他地區發生的次數較多。

一、強對流天氣時空分布

將綏化市2017年5-10月發生的強對流天氣過程按照過程開始到結束為一次過程進行統計分析，共有46次強對流天氣過程。從分析結果來看，6月中下旬至8月上旬為主要的強對流天氣發生時段，其中20mm以上降水過程有23次，冰雹2次，龍卷大風2次，從日變化上看，主要發生時段為11時至24時，該時段內因暖濕空氣和不穩定能量容易積聚，并在大氣湍流作用下發生能量交換，使大氣層結不穩定，所以容易發生強對流天氣。從地域分布上來看，整個汛期西部強天氣發生的次數較少，其他地區發生的次數較多。

二、發生強對流天氣的天氣形勢分析

影響綏化市強天氣產生的高空形勢主要為低槽（切變）、低渦和暖脊三種，其中受低渦影響有4次，受暖脊影響有4次，其它為受低槽（切變）影響，并多數伴有850hPa的偏南風急流提供充足的水汽，少數有925hPa超低空偏南風急流的配合，使得強天氣過程降水量偏多。隨著高空系統的移動，綏化市地區強對流天氣一般產生于槽前脊后，極個別產生于脊前。

影響綏化強天氣的地面形勢多為低壓前部或低壓底部暖區，極少數是由南部低壓北上或形成倒槽影響，地面空氣受熱抬升，使得大氣層結不穩定，低壓越強，越能為強天氣的產生和發展提供有利的抬升條件。

三、強對流天氣雷達回波特征分析

3.1反射率因子產品分析

層積混合型回波多發生于6月下旬至九月上旬，發生的次數較多，回波范圍一般比較大，邊界不明顯，回波強度在反射率因子圖上看梯度較小，回波中心強度一般在40dBZ—55dBZ之間，少數高于或低于這個區間，回波頂高一般在12km以下，強回波中心高度一般低于6km。由于混合型回波持續時間較長，云體結構較為穩定，比單一的對流型回波和層狀云回波更易產生較強的強降水天氣，多從西部或西南部移入綏化地區;層狀云回波降水多發生于前汛期和后汛期，發生次數較少，回波強度在反射率因子圖上看較為均勻，回波中心強度多在30dBZ—45dBZ之間，回波頂高一般在6km以下，前、后汛期的部分強降水天氣就是由于層狀云回波移動速度慢，在同一個地區維持時間較長而導致降水量偏大;對流型回波一般不單獨出現，回波范圍相對較小，一般呈孤立的塊狀、帶狀或其它形狀，邊界清晰，回波強度在反射率因子圖上看梯度較大，回波中心強度一般在55dBZ以上，回波頂高一般在10km以上，強回波中心高度一般高于5km。

對流型回波和層積混合型回波易產生冰雹、大風等強對流天氣，在反射率因子圖及其剖面上能清晰地看到強風雹的強度、高度、形狀、特征（如鉤狀、弓狀、V型缺口、三體散射回波、旁瓣回波、（有界）弱回波區、陣風鋒等）等要素。

3.2平均徑向速度產品分析

平均徑向速度產品只能反映出中小尺度系統較為明顯的速度對、零速度線、風向風速、急流、輻合輻散、鋒面、切變以及小尺度的氣旋反氣旋外，對于其他不明顯系統的反應較差，并且存在速度模糊等問題，能夠較好的結合反射率因子產品判斷出強天氣的類型、移動或傳播方向以及可能的落區，從而提前發布警報使人民群眾盡可能的減少損失。

四、小結

（1）綏化市強對流天氣多發生在6月中下旬至8月上旬，從日變化來看多于11時—23時之間形成，該時段內因暖濕空氣和不穩定能量容易積聚，并在大氣湍流作用下發生能量交換，使大氣層結不穩定，所以容易發生強對流天氣。從地域分布上來看，西部強天氣發生的次數較少，其他地區發生的次數較多。

（2）綏化市多普勒雷達（CA）的各產品中基本反射率產品對強對流天氣反應最好，其次是平均徑向速度產品。在實際應用中，值班預報員需要注意強度在40dBZ—55dBZ之間的層積混合回波和中心強度在50dBZ以上的對流型回波，其中強降水回波強度一般在35—50dBz之前，分為層狀云降水和層積混合型降水，回波移動速度越慢，持續時間越長，降水量越大越容易出現暴雨天氣;能夠產生冰雹的回波類型多為以對流型回波為主的層積混合型回波，強中心一般在55dBz以上，強回波中心高度一般高于零度層，強中心伸展高度在零度層到-20度層之間，發生冰雹天氣的位置多為回波后部下沉氣流區域;易發生大風龍卷天氣的回波多為弓形回波、超級單體等對流型回波，在平均徑向速度圖上能發現速度值較大的速度對，并且低仰角上有輻散，較高仰角上有輻合發生。預報員可以根據回波表現出來的形狀、特征、移動方向等，以平均徑向速度等產品為輔助，判斷強天氣可能的類型、高低空形勢配合、是否會發展變強以及影響的區域范圍等。

參考文獻：

[1]多普勒天氣雷達原理與業務應用.北京：氣象出版社，20060201.

（作者單位：綏化市氣象局）