基于雷达和自动站资料的中卫市2次冰雹天气过程分析

陈永旭++刘鑫++高杰

摘要 利用常规资料、713雷达资料、自动站观测资料、FY-2E红外卫星云图等资料，对2011年中卫市两次冰雹天气过程，通过大尺度环流形势、主要影响天气系统、卫星云图和雷达回波特征等进行了分析，结果表明：降雹和短时强降水出现时间段为回波发展的成熟阶段和成熟后期及消散的初期，回波强度在减小到30 dbz以下时，强对流天气天气基本结束，冰雹天气出现时段对应回波的成熟后期和消散初期。自动站资料分析可见，23日冰雹天气与25日冰雹天气过程，地面都有中尺度低压形成，地面风场存在气旋性的辐合区或辐合线。

关键词 冰雹天气过程；雷达资料；宁夏中卫

中图分类号 P426.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）16-0210-02

强对流天气是中卫市汛期主要災害性天气，强对流天气主要包括短时强降水、冰雹、雷雨大风等，该类天气是在有利的大尺度环流背景下产生的中小尺度天气系统的产物，由于其具有时空尺度小、发展速度快、持续时间短、降水强度大等特点而难以准确预测，常给国民经济和人民生命财产造成严重的损失。

如何在短时临近预报中准确预报强对流天气是中卫市汛期预报的重点，对冰雹天气的监测预警难度更大，有冰雹等局地对流天气发生时，大环流背景的征兆不明显，给短时临近预报带来一定的困难。从天气图和其他一些常规资料中较难捕捉到对流系统，而雷达和自动站、卫星等资料时空分辨率高，不仅可提供有关其位置、强度、大小及结构等信息，还可提供其发生发展和演变信息，对冰雹等强对流天气监测预报发挥的作用越来越重要，并在短时临近预报中有优势明显。

1 天气实况及灾情

2011年8月23日下午中卫市出现阵雨，降雨量0.1～1.4 mm，其中16：20—20：30，海原县郑旗、李旺、甘城等乡出现冰雹天气，冰雹持续20～30 min，最大冰雹直径约10 mm。此次冰雹共造成农作物受灾面积5 596.5 hm2，成灾面积4 819.2 hm2，直接经济损失3 125.85万元。

2011年8月25日白天中卫市大部地区出现阵雨，降雨量0.1～5.9 mm，其中15：10—17：00，海原县贾塘、西安、七营、甘城、郑旗5乡镇出现冰雹天气。冰雹持续时间约30 min，最大冰雹直径约6 mm。 海原县贾塘、郑旗、西安、甘城、七营等乡镇遭受冰雹灾害。此次冰雹造成5 个乡镇，12个行政村51个自然村，11 945 人口受灾，农作物受灾面积达 2 268.4 hm2，成灾面积达2 183.1 hm2，造成直接经济损失1 473.0万元。

2 大尺度环流形势和主要影响系统演变特征

23日8：00 500 hPa西西伯利亚地区有一深厚冷涡，新疆至甘肃以北受一致的西北气流控制，贝湖以北有一槽，在甘肃北部与内蒙交界处有一分裂小槽，中卫市处在弱脊控制，23日白天小槽快速东移，带动冷空气下滑，触发强对流天气。

25日8：00 500 hPa在贝湖至蒙古中部有一闭合冷涡，新疆至河套地区一致西北气流控制，在我国东部地区有一闭合高压，对蒙古冷涡形成阻挡；至25日20：00，受沿新疆脊前至河套一致西北气流对冷空气输送的影响，冷涡有所南压。25日8：00 500 hPa 上-12 ℃冷中心位于宁夏以北的内蒙地区，25日20：00冷中心范围扩大，最北端延伸至蒙古中部，南端压至宁夏的中部地区（图1）。从高低空配置上看，700 hPa切变位于宁夏的东南部，东南部位于辐合区，200 hPa上处在急流轴出口左侧的辐散区内，这种底层辐合高层辐散配置，为午后的强对流发生、发展提供了有利的水汽、能量输送和抬升条件；低层辐合较好的区域处于南部，主要降雹和短时强降水出现在南部。

冷涡南压引导冷空气南下与暖湿气流的相遇，激发了不稳定能量的释放和强对流天气的产生。

3 雷达回波对对流单体的分析

3.1 8月23日回波特征

8月23日14：00在海原东南部出现回波单体，强度在20 dbz左右，但随着时间的推移，15：00回波迅速发展强度达40 dbz以上，至16：40回波衰减；冰雹出现时间与回报最强时段并不对应，冰雹出现在了最强回波之后的迅速减弱时段。

此次冰雹回波单体出现至消失历时不超过5 h，出现后迅速加强，在短时间内消散。对流单体发展消散迅速，降水并未出现在雨量点，给短时监测预警不利，给预报值班员发布预报预警带来一定困难。

3.2 8月25日回波特征

8月25日13：30对流单体进入中卫市海原县的南部，强度中心强度36 dbz，高度10～12 km，强回波高度8 km左右，并且呈悬垂状；此单体回波至14：30，迅速发展，强度加强至52 dbz，高度维持在10 km左右；至18：00回波减弱至30 dbz，高度下降至6 km；海原南部在15：00—17：00出现了冰雹天气。

降雹时间段为回波发展的成熟阶段和成熟后期及消散的初期，回波强度在30 dbz以下时，冰雹天气结束，甘城8月25日17：00出现14.8 mm/h的强降水天气，强降水出现时段对应回波的成熟后期和消散初期。

4 卫星云图资料分析

分析以FY-2E红外云图上黑体亮度温度，找出TBB值变化及对流云团其他特征与强降水时段和冰雹天气发生时段的对应关系。

8月23日、25日，中卫市中部和南部分别都有中尺度对流云单体形成（水平尺度为10～300 km，时间尺度为1～10 h的天气系统），对流云单体加强并维持少动，在冰雹出现的时间段，冷云中心TBB<-45 ℃，随着TBB的增大，冰雹天气也逐渐结束，在TBB为-15～-5 ℃冰雹天气基本结束。TBB负值越达，降雨量也越大，随着TBB接近0 ℃，降雨减弱或停止[1]。

5 自动站资料分析

5.1 8月23日自动站风场分析

固原经海原东南部到沙坡头区东部有弱的偏南气流，在中卫市北部西南部至北部有辐合线存在，盐池至中卫有一直的东北风，在中卫市北部形成辐合场，14日20：00 700 hPa上切变位于河套西部，低层有一致辐合，500 hPa新疆高压脊与内蒙古低涡组成“西高东低”有利于强对流发生的环流背景。

5.2 8月25日自动站风场分析

在興仁至海原关庄一带为西南风控制，在海原中东部有弱切变从在，至25日11：00，宁夏南部有中尺度低压形成存在，低压右有西南风与东南风的暖切变，辐合中心位于海原的东南部和固原的中北部，11：00—14：00暖切变基本维持少动；由25日8：00 700 hPa、200 hPa可见，700 hPa切变位于宁夏的东南部，东南部位于辐合区，200 hPa上处在急流轴出口左侧的辐散区内，这种底层辐合高层辐散配置，为午后的强对流发生、发展提供了有利的水汽、能量输送和抬升条件；低层辐合较好的区域处于宁夏南部，激发了中尺度天气系统，在宁夏南部产生短时强降水和冰雹，海原南部出现冰雹天气[2]。

6 结论

（1）雷达资料分析，2次降雹出现时间段为回波发展的成熟阶段后期及消散的初期，与回波强度迅速减弱的时段对应，回波强度在20 dbz以下时，对流天气基本结束，冰雹和强降水也趋于结束。

（2）自动站资料分析，2次冰雹强对流天气过程，地面都有中尺度低压形成，地面风场存在气旋性的辐合区或辐合线[3-4]。

（3）卫星云图资料分析，8月23日过程与25日过程，在冰雹出现的时间段，冷云中心TBB<-45 ℃，随着TBB的增大，冰雹天气也逐渐结束，在TBB为-15～-5 ℃冰雹天气基本结束。

7 参考文献

[1] 陈豫英，陈楠，杨侃，等.“2010.8.10”宁夏东部强对流暴雨天气分析[C]//2011年卫星遥感应用技术交流论文集，北京：气象出版社，2012：20-28.

[2] 纪晓玲，桑建人，马筛艳，等.贺兰山东麓宁夏一次极值暴雨过程分析[J].气象科学，2010，30（3）：332-337.

[3] 纪晓玲，胡文东，刘庆军，等.宁夏一次突发性暴雨中小尺度系统分析[J].宁夏大学学报（自然科学版），2007，28（1）：32-36.

[4] 白玲，赵光平，胡文东.711B雷达强降水天气的资料分析[J].宁夏工程技术，2004，3（3）：231-236.