時間:2020年10月29日 分類:農業論文 次數:
摘要 2019 年 4 月 11 日,由于受南支槽和冷空氣共同影響,黔西南州出現了強對流天氣過程,影響范圍甚廣。本文介紹了全州出現大 范圍冰雹、大風、短時強降水等強對流天氣的實況,8 個縣(市)、義龍新區均有降雹,冰雹最大直徑 20 mm(安龍縣龍山鎮),貞豐、冊亨個別鄉 鎮出現暴雨,貞豐縣出現了 21 m/s 的雷暴大風。利用多普勒雷達回波跟蹤觀測,分析了雷達回波演變特征、實際作業情況和降雹情況。
關鍵詞 雷達回波;人工影響天氣;防雹作業;貴州黔西南;2019 年 4 月 11 日
1 天氣實況
4 月 11 日 8:00 至 12 日 8:00,黔西南州大部分地區出 現雷陣雨天氣,有 277 個站出現降水,其中暴雨 4 個站,大 雨 41 個站,中雨 121 個站,其余站小雨。最大降水出現在貞 豐雙乳峰,為 63.7 mm,大雨以上量級降水主要分布在貞 豐、望謨、冊亨、興仁等地。全州各縣(市)均降雹,冰雹最大 直徑 20 mm(安龍龍山)。
貞豐、安龍有冰雹災情況。貞豐縣 4 月 11 日 18:00—20:00,部分鄉鎮出現雷陣雨天氣,并且 伴有冰雹、大風,珉谷、龍場、小屯、白層、挽瀾、連環等鄉 (鎮、街道)發生冰雹災害。安龍縣 4 月 11 日 18:00—21:00, 除萬峰湖鎮外,其余鎮(街道)局地雷雨中夾降冰雹,最大冰 雹直徑 20 mm;坡腳、練家灣出現 20.5~25.7 m/s 大風。
2 雷達回波演變特征分析
2.1 冰雹云初生,發展階段
15:30 黔西南州西北部有對流單體,降水回波逐漸生 成;15:54 位于盤州南部、富源東部的回波向東移動影響普 安中部,回波強度逐漸增大[1],是發展中的冰雹云,可看出有 界回波區,是典型的雹云特征。此時,雹云發展進入強盛階 段,上升氣流達到最旺盛時期,即將進入降雹階段,是防雹 作業的最佳時機。
18:19 回波強中心(平均強度 50 dBZ 以上) 位于興義與興仁交界處,另有一強回波中心已移至貞豐,可 以觀察到遠離雷達一側出現“V”型無回波缺口,缺口頂端 具有一定寬度,說明降雹區較大。從垂直剖面圖來看,強中心頂部較高,具有一定的懸掛結構,有利于冰雹產生。
2.2 雹云增強、降雹、減弱階段
由于羅漢、江西坡、青山、博上、雪浦防雹站 15:49—18:24 一直在開展防雹作業,中心強度減弱為 50 dBZ,普安縣只有 羅漢 1 個站點降雹,降雹時間為 15:48—15:58,最大冰雹直 徑達 5 mm,密度達 20 粒/m2 。18:38 強對流風暴東移增強,形 成了明顯的冰雹云回波[2],云體結構緊密,邊界清晰,棱角分 明,最大反射率因子達 60 dBZ,頂高在 15 km 以上。
3 防雹作業效果分析
4 月 11 日,15:49—20:39 黔西南州自西向東先后有 8 個 縣(市、區)的 49 個防雹站開展防雹作業 83 次,發射人雨彈 2 017 發,火箭 14 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,主要表現為多 單體強對流隨主導氣流方向移動,該風暴歷時 5 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,把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。防 護區內有 19 個點降雹,其中貞豐縣就有 6 個點降雹,4 個點 出現輕災,1 個點重災。小屯降雹時間 17:42—17:47,直徑 5 mm,密度 15~50 粒/m2 ;龍場降雹時間 18:02—18:10,直徑 5 mm,密度 130~150 粒/m2 ;雙乳峰降雹時間 18:20—18:40, 冰雹直徑 15 mm,密度 300~400 粒/m2 ;白層降雹時間 18:50— 19:01,冰雹直徑 7 mm,密度 200~300 粒/m2 。
魯容降雹時間 18:44—19:05,冰雹直徑 6 mm,密度 80~100 粒/m2 ;貞豐縣城 降雹時間 18:21—18:35,冰雹直徑 5 mm,密度 10~20 粒/m2 ; 其他縣、市均無災。 15:30,興義多普勒雷達以仰角 3.4°,顯示距離 150 km 觀測到在普安西北面開始有塊狀雷陣雨回波生成,中心強度 45 dBZ,以 34 km/h 的速度發展東移,下達準備通知。從 15:49 普安縣羅漢、江西坡、青山、博上、雪浦防雹站率先開展作 業,普安縣只有羅漢 1 個點降雹,降雹時間 15:48—15:58, 最大冰雹直徑達 5 mm,密度 20 粒/m2 ,無災。清水河、萬屯、 小屯、龍場、白層、魯容、珉谷防雹站在降雹后才作業,錯過 了防雹作業的好時機[1]。
根據防雹物理概念,高炮人工防雹 作業的目的是在自然雹胚長大前,將過量的人工晶核送入自 然雹胚增長區破壞冰雹生長軌跡,縮短冰雹增長時間[2-3]。由 于雷達回波接收時要經過一層層掃描處理,因而人影作業 指揮中心看到的回波要與實際接收回波時間相差 6 min,加 之炮站從準備到空域請示也需要一定的時間,所以有些炮站 是降雹后才作業,未起到防雹效果。這次天氣過程屬典型的 強對流天氣,回波移速很快,受災嚴重的新龍場未設炮站。 目前,只能在固定炮站對雹云的相對位置開展作業,最大限 度減輕冰雹災害造成的損失[4]。
雷達氣象論文范例:提高新一代天氣雷達在臨近預報中準確率的探析
4 參考文獻
[1] 俞小鼎,姚秀萍,熊廷南,等.多普勒天氣雷達原理與業務應用[M].北 京:氣象出版社,2005.
[2] 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(2):258-261.
[3] 中國氣象局科技發展司.人工影響天氣崗位培訓教材[M].北京:氣象 出版社,2003.
[4] 陳羿辰,張龍斌,金永利,等.利用雙線偏振雷達分析人工防雹作業效 果[J].氣象科技,2016,44(3):479-488.
作者:蔣若敏 何依遙 俆啟元 付 瓊