7月10日阿子营地区3次降雹的三维雷达回波分析

郑艺　蒙曙光

摘要 本文在对于冰雹天气及其发生的环境条件深入剖析的基础之上，对2016年7月10日阿子营地区3次降雹过程利用多普勒雷达分析三维雷达回波。

关键词 冰雹云；三维雷达回波分析；双核结构

中图分类号 P4 文献标识码 A 文章编号 2095—6363（2016）17—0027—01

1冰雹对流天气及其发生的环境条件

由于大气对流活动剧烈（对流风暴）而引发的强对流天气涵盖了降雹直径超过2cm的强冰雹云、瞬时风速超过8级的雷雨大风以及暴洪等灾害气象。大气层结构的垂直稳定性、水汽条件以及抬升（触发）机制是影响强对流风暴天气形成的主要因素，前二者通常表观以有效位能CAPE和对流抑制CIN为参照。而对于强冰雹天气而言，其产生生成受对流有效位能、垂直风切变以及0℃层高度等环境因素的影响。

2 7月10日阿子营三次降雹过程的三维雷达回波分析

2.1天气背景分析

阿子营地区是云南省昆明市嵩明县辖乡，主要受副高外围西南气流影响，属于冰雹天气高发地区，盘龙区气象局人工影响天气中心也曾于昆明、曲靖、玉溪、保山、昭通、楚雄、红河、文山等8州市实施地面防雹作业累计257次。

2.2强冰雹云的主要形成过程

2.2.1第1次降雹过程中，据观测其形成过程

1）回波生成于17：00大冲-葛根塘一带，属局地对流引起，从生成到降雹仅需要1h的时间，云体移动距离较小。回波强度也不断增强，从17：12时刻的35dBZ逐渐变强到17：24时刻的45dBZ。

2）初生云体为单个云体，经过15min～18min后，云体形成双核结构（右核大，左核小）。到17：30，云体的左侧击发出小的对流单体。

3）左侧的小对流单体合并后，加快了左核的发展，17：35—17：53，是左右核发展和力量转换的一个过程，在云体孕育发展过程中，双核呈现出此消彼长的能量转化和发展，回波达到强度45dBZ～50dBZ。但到了17：53，这种状态出现了变化，前部（左核）的对流出现跃增，后部对流减弱。

4）17：53，左核迅速发展，右核则迅速减弱，云系回波结构见下图4所示。左核回波出现了跃增过程，35dBZ回波有明显的悬挂回波。而冰雹产生及发展主要受-10℃～-30℃层次雹胚以及上升气流强度等的影响，强冰雹天气的形成通常在高悬的强回波基础之上。较高反射率因子值及相对高度值直接促进着冰雹天气的产生强度的提升。

2.2.2第2次降雹过程中，据观测其形成过程：

1）18：05—18：10时刻，第一次降雹后到18：17时刻为云的减弱过程，到18：17时刻其结构为35dBZ～50dBZ；到18：23，35dBZ～45dBZ，对流单体的前部偏右侧击发出别一个小的对流体，并不断发展。

2）18：53，双核结构明显，并且形成了左核迅速发展，右核逐渐减弱的形态。左核中心强度达到55dBZ。

3）18：58，55dBZ强中心高度下降，说明18：53—58，已形成降雹，降雹地点位于第1次降雹正西方的小西村、大西村一带，距离约101km，降雹后回波减弱。19：10 19：16，35dBZ～45dBZ。

2.2.3第3次降雹过程中，据观测其形成过程

1）第3次降雹与第2次降雹时间相差3个半小时。19：22分至19：28分，伴随二次降雹后回波的减弱（35dBZ～45dBZ），西侧云系形成并发展，至19：40时刻形成多核云带，20：10，35dBZ～55dBZ结构，接近原防雹地，但原防雹云系已很弱，移入的云体达55dBZ（厂口的阿鲁纪），另一块55dBZ的云体位于富民县侧坡脚。说明灾情上报的20：03在阿子营附近的降雹是不存在的。此后，西侧移入云系逐渐减弱消散。至21：03时刻，第三次降雹云系开始形成，在阿子营东边的嵩明有对流云展，21：50分，阿子营西南方的云向阿子营方向移动，在22：08时刻，移入的云与原地生成的对流云合并，强度达55dBZ，位于嵩明县西山村（弥良河水库附近）。云体内形成多个对流中心。

2）22：08，东面的对流中心迅速发展到达55dBZ。22：14，东面的核（右核）迅速减弱，从55dBZ减弱为50dBZ，同时，左核（阿子营）增强，形成类似的双核结构，相距15kin。22：20，左核迅速跃增，中心强度达到50dBZ，而右核则迅速减弱。22：26，左核强度达到55dBZ，RHI强中心较高，强回波位于马军村南侧附近，杜家坝、肚钱山一带。

2.3对流风暴强弱的判断和雷暴的三维结构

基于多普勒天气雷达对流风暴强度及雷暴三维结构的观测对于冰雹天气的探测与预警水平的提升有着极大地促进作用，该模型强调风暴的三维结构，并主要利用对于中、高位垂直风切变条件下对风暴内上升气流强度进行有效观测。其中，低中高各层次反射率因子的相互重叠性以及四周梯度的均匀度、风暴回波核心层的垂直流向剖面是衡量风暴形式及强度的重要参考依据，并通过屏幕对于不同仰角反射率因子的观测显示（四分图）以直观掌握雷暴的结构形式及其强度性质，雷暴的三维结构分析具有较强可视性，对于冰雹云的结构发展可做出精准观测，并未气象探测与预警提供可靠依据。

2.4对于3次降雹过程的三维雷达回波的分析

通过对于阿子营地区3次降雹形成过程以及基于多普勒天气雷达对流风暴强度及雷暴三维结构的观测，从不同角度对于3次降雹过程的三维雷达回波进行分析：

1）降雹天气背景分析：本次降雹的天气背景为副高外围的西南气流影响，这是云南夏季有利的降雹天气背景条件之一，7月10日这天全省发生雹灾达28次之多。

2）对于降雹时间的预测：该降雹天气过程中，在同一天内，在同一地点附近产生3次降雹过程，通过对回波的分析，可判断发生降雹时间分别为：18：05—18：10，18：53—18：58，22：26—22：30.

3）对于降雹原因分析：7月10日的对流单体发展过程普遍存在双核结构（两个强中心），双核的能量存在此消彼长的现象，在其中—核达到成熟—消亡过程中，会促使另一核的快速發展，从而引起降雹。

4）云系双核结构的形成对于降雹的影响：从前两次降雹回波发展看出，对流单体的移动是跨跃式的，在对流单体后核消亡的同时，首先是在对流体的前方击发出小的对流单体，新的对流单体与主体云系跨接合并后生成新的对流核，再次形成云中有两个强中心，即双核结构。

3结论

基于对阿子营地区3次降雹形成过程以及三维雷达回波的系统化分析，对于冰雹云体中存在双核甚至多核结构进行深入研究，据雷达回波观测结果，对流单体呈现跨跃式移动，单体后核消亡与前核击发出新的对流单体同步进行，且生成的新的对流单体与主体云系跨接合并后生成新的对流核，因此对流单体发展过程普遍存在双核结构（两个强中心），双核的能量存在此消彼长的现象，在其中一核达到成熟—消亡过程中，会促使另一核的快速发展，从而引起降雹。endprint