关键词人工防雹;作业过程;山东聊城
中图分类号p482文献标识码a文章编号 1007-5739(2010)22-0310-02
冰雹是强对流天气,局地性和突发性较强,其发生发展是以特定的大尺度环流为背景[1-2]。从历史资料统计来看,聊城市的冰雹天气具有很强的局地性。聊城市冰雹灾害具有明显的季节变化,最早出现在4月,最晚出现于10月,主要集中在5—7月,西部和西北部及北部地区多于南部地区。冰雹灾害具有极强的局地性和线路性。大范围块絮状回波多数为强雷阵雨天气,如其中2个回波单体合并,中心强度明显增强,高度陡升,往往会出现雷雨伴冰雹的天气[3-4]。2008年6月29日18:00—21:00,聊城市冠县、临清、莘县、东昌府区出现了1次强雷雨天气过程。冠县的甘官屯出现1 cm直径冰雹。市人工影响天气办公室指挥中心及时组织防雹作业,共发射炮弹260发,有效地进行了防御消雹作业[5]。该文主要根据“713”数字雷达回波特征对此次人工防雹作业过程进行分析。
1气候背景及天气形势分析
据历史资料统计,聊城市降雹系统主要分为4类:低涡型、低槽型、横槽型、西北气流型。其中低涡型的500 hpa高度场在北纬37°～50°、东经110°～125°范围有闭合中心,并且低涡中心附近有低于-16 ℃的冷涡中心或冷槽相配合。
由图1可以看出,2008年6月29日8:00 500 hpa高度场在北纬48°、东经117°有1个闭合低涡中心且有1个冷槽相配合。因此,此次降雹属于低涡类型。
2雷达回波资料判断
目前,利用常规数字化天气雷达回波资料判断冰雹云的方法主要有2种:一是利用冰雹云的特殊形态特征加以分析判断;二是采用多个雷达回波参数进行综合分析。
聊城市气象局对冰雹的预报已取得了一定的成果,采用4个具有代表性的冰雹回波参数进行分析,运用回归权重系数建立的预报方程,对强对流云是否降雹进行判断,对投入业务运行后取得了很好的指导作用,使人影作业更加科学、合理、有效。运用历史资料得出的判别方程为:y=0.227h+0.27h*+0.289z+0.218△h。判别值yc=0.723。实际应用时由冰雹云雷达回波实况资料计算y,并与yc比较:当y≥yc时报“1”,则有冰雹出现;当y
此次降雹主要是由2个对流云单体在移动过程中合并加强生成,在移动过程中,强度逐渐加强,形成1个东北—西南向的强回波带。中心最大强度55～60 dbz,强回波顶高14 km,影响聊城市的临清、冠县、莘县,然后逐渐向东南移动,减弱进入东昌府区(图2)。
根据雷达回波强度和移动路径的天气实况分析,14:00雷达开机观测,发现聊城市西北部有回波生成。18:00回波东移发展加强,达到冰雹发生条件。聊城市人工影响天气办公室向临清、冠县、莘县发出防雹作业预警,并于19:00开始向济空申请作业空域。冠县、临清于19:00出现了雷雨天气,风力逐渐加大。雷达跟踪观测,强回波位于冠县北部,强中心回波强度达55～60 dbz,回波顶高14 km,强回波高度12 km,回波厚度11 km。冠县的甘官屯、柳林2个炮点于19:15开始进行消雹作业,连续作业3次,共发射炮弹120发,于17:45结束作业。雷达回波显示,作业前后发生明显变化,原来较密实的回波边缘向外伸展,整个回波面积增大,强度明显变小,虽然中心强度变化不大,但大于55 dbz的强回波面积减小,回波顶高至10 km以下,强回波高度9 km以下,回波厚度小于10 km。之后回波继续东移,进入市东昌府区(图3)。
5效果检验
从雷达回波移动分析,此次过程回波从东北向西南移动,主要影响临清、冠县、莘县北部及东昌府区西部。从降水量及雹灾情况来看,全市降水量最大的为甘官屯128.9 mm,其次是柳林58.0 mm,作业影响区的降水量明显增大,未作业区降水量较小(图4)。冠县的甘官屯出现了1 cm的软雹,没有给当地的农业生产造成损失。根据天气情况进行的人工消除冰霜的作业,取得了较好的效果。
6小结
(1)冰雹的发生具有特定的环流背景,且具有极强的局地性。冷涡横槽是造成冰雹灾害性天气发生的主要天气形势之一。
(2)回波单体间合并和强回波中心陡升是降雹的先兆。
(3)雷达回波参数对冰雹的产生具有很好的指导作用。 整理
7参考文献
[1] 张培昌,杜秉玉,戴铁丕.雷达气象学[m].北京:气象出版社,2001:388-395.
[2] 李红斌,何玉科,张殿刚,等.大连市人工防雹决策指挥系统[j].气象科技,2010,38(3):389-393.
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[4] 迟竹萍.山东潍坊地区人工防雹效果评估[j].山东气象,1997,17(3):44-45,53.
[5] 陈文选.山东地区人工防雹用弹量的估算[j].气象,2000,26(9):36-39.
[6] 杨晓玲,丁文魁,钱莉.祁连山东部冰雹气候特征及防雹实例效果分析[j].干旱区资源与环境,2008,22(4):113-117.
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