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内蒙古巴彦淖尔市冰雹云移动路径及其特征

干旱区研究 2022年第4期39卷 1047-1055页

作者：于水燕毕力格苏立娟刘继东史金丽衣娜娜樊茹霞许志丽南京信息工程大学江苏南京210044 中国气象局云雾物理环境重点实验室北京100081 内蒙古自治区气象科学研究所内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区人工影响天气重点实验室内蒙古呼和浩特010051 巴彦淖尔市气象局内蒙古巴彦淖尔015006

利用内蒙古西部巴彦淖尔市2009—2019年67个地面防雹作业点人工记录及临河站新一代天气雷达资料,统计分析了该地区冰雹云移动路径及其特征。结果表明:(1)近11 a巴彦淖尔市冰雹云的移动路径主要为西北路径、西南路径和偏西路径。西北路... 详细信息

利用内蒙古西部巴彦淖尔市2009—2019年67个地面防雹作业点人工记录及临河站新一代天气雷达资料,统计分析了该地区冰雹云移动路径及其特征。结果表明:(1)近11 a巴彦淖尔市冰雹云的移动路径主要为西北路径、西南路径和偏西路径。西北路径冰雹云的发生频率最高(46.70%),且其成熟阶段的移动距离最长(23.86km),持续时间也较长(40.25 min)。(2)夏季(6—8月)要重点关注冰雹灾害影响,其中7—8月冰雹云在较短时间(14.09 min、17.00 min)及较短移动距离(5.49 km、8.48 km)内就可以发展,在成熟阶段缓慢移动、持续地影响云系覆盖区域,是冰雹云致灾性最强的2个月。(3)冰雹云形成集中在13:00—15:00,而降雹主要发生在14:00—17:00。(4)巴彦淖尔市冰雹云降雹机制主要以水汽条件和动力条件为主,可达79.44%。动力条件降雹以西北路径为主(68.57%),水汽条件降雹以西北、西南及偏西路径为主(96.00%)。从近11 a巴彦淖尔市冰雹云的移动路径特征可以看出,该地区夏季西北路径的冰雹云灾害性最强。

关键词：冰雹云移动路径降雹内蒙古西部

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基于火箭探空资料的冰雹云内部结构个例分析

大气科学 2020年第4期44卷 748-760页

作者：李金辉田显岳治国陕西省人工影响天气办公室西安710015 秦岭和黄土高原生态环境气象重点实验室西安710016

利用探空火箭、新一代天气雷达和气象探测资料对2015年7月17日延安宝塔区冰雹云进行了综合探测,结果表明:(1)当日08:00(北京时,下同)500 hPa河套低涡分裂东移,有较强冷平流且移动速度较快,地面14:00升温明显造成了这次降雹。(2)偏后位... 详细信息

利用探空火箭、新一代天气雷达和气象探测资料对2015年7月17日延安宝塔区冰雹云进行了综合探测,结果表明:(1)当日08:00(北京时,下同)500 hPa河套低涡分裂东移,有较强冷平流且移动速度较快,地面14:00升温明显造成了这次降雹。(2)偏后位置的冰雹云内部温、湿条件以及对流指数(Tg)、整层比湿积分(IQ)、总指数(TT)均小于外部的自然大气;层结稳定度指数(K)、抬升指数(LI)、沙氏指数(SI)冰雹云内部比外部自然大气偏小;热力参数风暴强度指数(SSI)冰雹云内部低于外部自然大气;冰雹云内部能量参数(CAPE)明显低于自然大气;冰雹云内部0℃层高度低于冰雹云外部自然大气。(3)火箭探测的位置偏冰雹云后部,冰雹云由低层到高层风向呈逆时针变化,探空仪摆动明显,-20℃温度层偏高,气流较强,整层偏下沉气流。(4)冰雹云0℃附近,在温度区间-1.8~5.0℃、厚度1.0 km范围内有最大湿度区,湿度达80%以上,最大湿度87.1%,为冰雹的形成提供了水汽条件。(5)紧贴0℃下正温区,有最大水平风速为19 m s^-1急流,厚度为0.022 km。在温度区间-4.8~5.0℃、厚度1.6 km范围内维持13 m s^-1以上水平风速,为冰雹的形成提供了动力场条件。(6)在温度区间-8.7^-9.2℃、厚度0.2 km,有小于或等于2 m s^-1弱风区;弱风区下方,在温度区间-4.6^-8.8℃、厚度0.889 km有上升气流,平均上升速度1.79 m s^-1,最大上升速度4 m s^-1,这种配置为冰雹的生长提供了环境场。

关键词：冰雹云内部结构气象要素演变特征

播撒碘化银人工消雹对冰雹云微物理过程和起放电过程影响的数值模拟研究

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高原气象 2024年第1期43卷 199-216页

作者：鲁鲜郭凤霞吴泽怡刘舟邓洁陈可王清源南京信息工程大学应急管理学院/气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044

为了全面了解人工消雹对云中冰相粒子的浓度和时空变化以及冰雹云微物理过程和起放电的影响,本文利用包含了AgI催化方案的三维强风暴动力电耦合数值模式,以AgI播撒量为唯一变化量进行了多组模拟实验。结果表明,催化过后,整体上,-40~0℃... 详细信息

为了全面了解人工消雹对云中冰相粒子的浓度和时空变化以及冰雹云微物理过程和起放电的影响,本文利用包含了AgI催化方案的三维强风暴动力电耦合数值模式,以AgI播撒量为唯一变化量进行了多组模拟实验。结果表明,催化过后,整体上,-40~0℃范围内的冰晶、雪花和霰粒子数浓度和比含水量增多。播撒AgI使霰的平均尺度减小,向雹的转化比例大为降低,因此冰雹的比含水量和浓度都减小。随着AgI播撒剂量的增加,冰晶、雪花和霰粒子的数浓度和比含量整体变化趋势不变,增大与减小区域相对应,但变化更明显;消雹效果会更好,但降雨量呈先增加后减小。播撒AgI会使冰雹云前期正的非感应起电率区出现时间提前,中心增强,上界高度抬升,后期负的非感应起电率区中心增强。所以,播撒后前期主要使底部次正电荷区增强,后期主要使上方主正电荷区和中部负电荷区增强。随着催化剂量增多,这些变化越明显。播撒AgI对地闪有一定的抑制作用,而使云闪和总闪少量增多,首次放电和云闪的峰值时间提前,放电持续性更强,闪电频发时段的闪电频率略有降低。

关键词：冰雹云人工消雹电荷结构放电类型雷暴云数值模拟

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冰雹云形成发展与闪电演变特征分析

气象 2001年第3期27卷 33-37,45页

作者：冯桂力边道相刘洪鹏山义昌山东省气象科学研究所济南250031 山东省潍坊市气象局

1998年 4月 2 3日下午在中尺度对流系统 (MCS)的影响下 ,山东潍坊地区出现了一次大范围的冰雹强对流天气。应用闪电定位系统、卫星和雷达观测资料 ,研究了这次降雹过程形成和发展不同阶段闪电的变化特征。分析发现 :雹云在形成发展和减... 详细信息

1998年 4月 2 3日下午在中尺度对流系统 (MCS)的影响下 ,山东潍坊地区出现了一次大范围的冰雹强对流天气。应用闪电定位系统、卫星和雷达观测资料 ,研究了这次降雹过程形成和发展不同阶段闪电的变化特征。分析发现 :雹云在形成发展和减弱消亡阶段 ,每 5分钟闪电频数低于 2 0次 ,且正闪电频数明显低于负闪电 ;雹云在成熟阶段 ,闪电频数每 5分钟平均值大于 2 0次 ,且正、负闪电频数相当 ,而在强降雹前短时会出现正闪电频数超过负闪电现象。此外还发现 ,在降雹前 2 0～ 30分钟闪电频数有跃增现象 ,其增加速率和降雹强度呈正相关关系 ,降雹的起始时刻与总闪电和负闪电每 5分钟频数出现极大值的时刻有明显的一致性。

关键词：闪电频数冰雹云中尺度对流系统 MCS 过程分析形成过程

基于雷达拼图CR产品四要素识别冰雹云的方法

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大气科学学报 2024年第5期47卷 826-840页

作者：马中元王金鑫张林才慕瑞琪陈鲍发郑媛媛王立志段和平黄志开董玲张祺杰江西省气象科学研究所江西南昌330096 中国气象局交通气象重点开放实验室江苏南京210041 南昌云宜然科技有限公司江西南昌330000 南昌工程学院信息工程学院江西南昌330099 江苏省气象台江苏南京210041 景德镇市气象局江西景德镇333000 南京气象科技创新研究院江苏南京210041 中国科学院大气物理研究所北京100029 江西省气候中心江西南昌330096 抚州市气象局江西抚州334400

为了提高简便、快捷、自动识别冰雹云的能力,利用雷达拼图组合反射率因子(Combined Reflectivity,CR)数据,在冰雹回波超级单体四要素特征分析的基础上,提出了简约快捷的自动识别冰雹云的方法。结果表明:聚类算法(Clustering Algorithm)... 详细信息

为了提高简便、快捷、自动识别冰雹云的能力,利用雷达拼图组合反射率因子(Combined Reflectivity,CR)数据,在冰雹回波超级单体四要素特征分析的基础上,提出了简约快捷的自动识别冰雹云的方法。结果表明:聚类算法(Clustering Algorithm)、散点轮廓算法(Scatter Contour Algorithm)能够较好地识别出冰雹云回波中心强度和强回波面积;强回波梯度算法(Strong Echo Gradient Algorithm)、云砧回波算法(Cloud Anvil Echo Algorithm)计算快捷。雷达拼图CR、强回波面积(Strong Echo Area,SEA)、强回波梯度(Strong Echo Gradient,SEG)和云砧回波(Cloud Anvil Echo,CAE)四要素被用来确定回波与冰雹云的关系。江西冰雹大多数发生在超级单体(Supercell)中,当CR≥60 dBZ、SEA≥100 km^(2)、SEG≤8 km、CAE比值在1∶2~1∶3时,就可能发生冰雹;有些微型超级单体(Micro Supercell)在合适的天气背景和环境条件下,即使SEA=18 km^(2)也会发生冰雹。自动识别冰雹云的方法在2022、2023年各3次冰雹过程中得到实践验证,其识别出的冰雹云区域与冰雹实况区域吻合,但也存在10%~20%的空报率。本研究结果为简便、快捷、自动识别冰雹天气提供了有效依据。

关键词：冰雹云聚类算法散点轮廓算法强回波梯度云砧回波

内蒙古中部地区冰雹云闪电特征及其防雹应用分析

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干旱区资源与环境 2020年第11期34卷 155-161页

作者：许志丽苏立娟内蒙古自治区气象科学研究所呼和浩特010051 内蒙古自治区人工影响天气重点实验室呼和浩特010051

利用内蒙古中部地区2013-2017年降雹天气发生时的闪电探测资料分析中部地区冰雹云闪电变化特征。结果表明:内蒙古中部地区冰雹发生前负闪数远大于正闪数,正负闪强度比值大多在1.5以上,正负闪的平均陡度非常接近,降雹前5min闪电频次峰值... 详细信息

利用内蒙古中部地区2013-2017年降雹天气发生时的闪电探测资料分析中部地区冰雹云闪电变化特征。结果表明:内蒙古中部地区冰雹发生前负闪数远大于正闪数,正负闪强度比值大多在1.5以上,正负闪的平均陡度非常接近,降雹前5min闪电频次峰值大多在6次以上,降雹落后于5min闪电频次峰值的平均时间为62min,与降雹落后于正闪强度最大值平均时间65min非常接近,降雹一般出现在闪电密度集中的下游地区50-60km处,分析结果对内蒙古中部地区人工防雹作业有一定的指示意义。

关键词：闪电冰雹云人工防雹内蒙古

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冰雹云提前识别及预警的研究

南京气象学院学报 2007年第1期30卷 114-119页

作者：李金辉樊鹏宝鸡市气象局陕西宝鸡721006 陕西省气象局陕西西安710015

利用雷达强回波45 dBZ高度和降雹日08时月平均零度层高度,对1991—2003年宝鸡雷达站观测的165 d 231块对流云数值拟合,得出了识别冰雹云的指标:处于发展中的对流云,雷达强回波45 dBZ高度大于或等于多年降雹日08时零度层月平均值的2.9 km... 详细信息

利用雷达强回波45 dBZ高度和降雹日08时月平均零度层高度,对1991—2003年宝鸡雷达站观测的165 d 231块对流云数值拟合,得出了识别冰雹云的指标:处于发展中的对流云,雷达强回波45 dBZ高度大于或等于多年降雹日08时零度层月平均值的2.9 km,将有冰雹酝酿形成。对降雹造成灾害的雷达回波分析表明:雷达强回波的45 dBZ平均底部越高、提前识别的时间越长,顶部越高距离降雹时间越短,冰雹的形成是雷达强回波从云体的中部开始向上下扩展而成。该识别冰雹云方法对单体降雹平均提前识别12 m in,而对超级单体平均提前识别18 m in,对多单体、飑线中超级单体的降雹具有提前预警的作用,平均提前预警时间22 m in。

关键词： 45 dBZ 雷达回波识别预警冰雹云

西北地区东部冰雹云的卫星光谱特征和遥感监测模型

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高原气象 2004年第6期23卷 743-748页

作者：张杰张强康凤琴何金梅中国气象局兰州干旱气象研究所甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室甘肃兰州730020 兰州中心气象台甘肃兰州730020

根据气象台站的冰雹观测记录,针对冰雹灾害多发的西北地区东部,选取2001—2004年间14次NOAA卫星过境的AVHRR资料,共88个样本数,对冰雹云和其他云的光谱特征进行对比分析。结果表明,雹云的热红外亮度温度的变化基本在245K以下,中红外波... 详细信息

根据气象台站的冰雹观测记录,针对冰雹灾害多发的西北地区东部,选取2001—2004年间14次NOAA卫星过境的AVHRR资料,共88个样本数,对冰雹云和其他云的光谱特征进行对比分析。结果表明,雹云的热红外亮度温度的变化基本在245K以下,中红外波段反射率相对较低,基本变化在0.4及以下范围,可见光和近红外波段反射率>0.6。冰雹产生的两个重要条件是高的云光学厚度和大的云粒子有效半径共同发生的区域;西北地区冰雹发生的云顶高度基本在4.5～7km之间。根据雹云的光谱特征,确定雹暴指数及其模型阈值>0.35的冰雹监测方法,多普勒雷达回波和气象站观测结果说明,雹暴指数等多参数结合判别冰雹云效果显著。

关键词：冰雹云雹暴星光冰雹灾害观测记录气象台站多普勒雷达回波东部遥感监测 AVHRR资料

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三维冰雹云催化数值模式

气象学报 1998年第6期56卷 641-653页

作者：洪延超中国科学院大气物理研究所

为了研究冰雹形成机制、催化防雹机制和通过数值试验获得冰雹云优化催化技术，在以前工作的基础上，发展了一个３维弹性冰雹云催化数值模式。模式考虑了冰雹云中详细的微物理过程，各种粒子采用双变参数谱，将云中水物质分成水汽、云水... 详细信息

为了研究冰雹形成机制、催化防雹机制和通过数值试验获得冰雹云优化催化技术，在以前工作的基础上，发展了一个３维弹性冰雹云催化数值模式。模式考虑了冰雹云中详细的微物理过程，各种粒子采用双变参数谱，将云中水物质分成水汽、云水、雨水、冰晶、雪、霰、冻滴和雹８类，可以预报粒子的比浓度和比含量，尤其可以计算以霰或冻滴为胚胎的雹块的数量，非常适合研究冰雹的形成机制。此外，建立了催化剂ＡｇＩ的守恒方程，考虑了人工冰核的凝华核化及与云、雨滴接触的冻结核化过程，并用地面降雹动能通量检验催化防雹效果，因此，也可以研究催化防雹机制和对雹云的催化技术。

关键词：微物理过程成核机制冰雹云催化防雹数值模式