湘西北山区冰雹云的形成特征和雷达判别指标研究.pdf

· s8一人工影响天气作业条件及指挥系统 · 299 湘西北山区冰雹云的形成特征 和雷达判别指标研究 樊志超1 高继林2 王治平2 高志强3 彭德元3 (1湖南省张家界市气象局427000；2湖南省人工影响天气办公室，长沙410007； 3湖南省张家界市烟草专卖局427000) 摘要：湘西北山区的特殊地理环境有利于冰雹云的形成，其生命史短、雹粒比较大，灾害较重，防雹 作业的时间性极强，根据当地冰雹云的特征，结合气象业务工作实际情况，归纳整理出湘西北山区冰雹云 的1个先兆特征综合定性指标、1个车载雷达判别定量指标和2个多谱勒雷达判别定量指标，初步实践表 明，灵活运用以上指标可以快速有效提前识别冰雹云、有利于早期作业，是防雹作业取得成功的关键因素。 关键词：冰雹云形成特征雷达判别指标 引言 在湘西北山区，受地形地貌和局地气候影响，易生成单体雹云，其生命史短，往往在半小时内由积 云发展成冰雹云，几分钟后冰雹落地，防雹作业的时间性极强[1]。如何快速正确区分雷雨云和冰雹 云，我们根据当地的雹云特征，结合气象业务工作实际情况，初步归纳整理出了一套湘西北山区冰雹 云的先兆特征指标和雷达判别指标，通过在防雹作业时机的选择中灵活运用，为提早进行防雹作业赢 得了宝贵时间，减少了不必要的弹药浪费，收到了好的防雹效果。 1 冰雹云的形成特征与防雹作业的基本情况 1．1 特殊的地理环境影响易形成冰雹云 我国青藏高原以东广大农业区南北方各有一支相对的多雹日带，南方多雹日带从云贵高原向东 出武陵山经幕阜山到天目山断续分布，这支多雹日带的雹日不多，但一般雹粒比较大，灾害较重，多雹 灾地区主要分布在海拔1～2km的云贵高原和向东延伸到湖南西部山地和四川、湖北两省交界处山 7～29。48 7N，109。40 地嗍。张家界市地处28。52 7～111。20’E，属武陵山脉腹地，地势是北部高，多东北一 西南向山脉，南部更高，中部为河谷平坝低洼地带，在我市因山脉河流走向影响，受地形抬升和狭管作 用所致，在北部和南部山区雹灾形成了8条相对固定路径。 国内外大量研究成果表明，地形复杂的山区、丘陵地区，常因地表受热不均，引起热力不稳定，并 有利于不稳定能量的积聚。一些特殊地形，如三面环山的马蹄形地形，对气流有明显的辐合作用，容 易引起中尺度扰动发生和发展，并能对雨云起组织汇集作用，使对流云向辐合区汇集聚并，演变成更 强烈的强对流天气。张家界市属湘西北山原山地区，市境北部和西北方向是浅山区，并有多处狭谷隘 I=1，有利的地形条件，为气流越山提供了理想通道，因此，我市西部和北部的山I：1后地区是产生冰雹云 的主要多发区，也是夏季多雹的重要原因。在实地考察过程中我们还发现，山区多喀斯特地形地貌， 植被的分布不均对冰雹的产生有着较大的影响。 1．2 防雹作业情况及资料来源 2005年，由政府组织，气象为主，烟草扶持，多方配合在我市冰雹最多路径的烤烟主产区设立了 两个高炮防雹试验点(如图1)，购置了车载雷达，并建立了人影作业指挥系统，计划待防雹试点成功 后再全面推广。以下分析中的雷达回波资料以常德CINRAD／SB型多谱勒天气雷达观测资料为主， ·300· 第十四届全国云降水物理和人工影响天气科学会议(下册) 以防雹站TWR01型车载天气雷达观测资料为辅，探空资料选用临近怀化市探空观测资料，人影作业 以防雹作业试验点2005年6～8月的9次作业情况为基础，结合同期全市各地的24次人工增雨作业 情况，以及民政等有关部门的5次冰雹灾情调查情况加以综合分析。 图1 张家界市地形和防雹试验点布局示意图 2冰雹云的判别指标 2．1 用多谱勒雷达组合反射率因子(CR)55dBZ识别冰雹云 根据微波散射理论，由于云中冰雹的尺度较水滴来得大，加上其他原因，冰雹云的雷达回波强度 总是大于同地区、同季节时出现的普通积雨云的回波强度[3]。统计今年夏季