攀枝花市2015年8月1日冰雹天气过程综合分析

李苹林

(四川省攀枝花市人工影响天气办公室，四川攀枝花 617000)



攀枝花市2015年8月1日冰雹天气过程综合分析

李苹林

(四川省攀枝花市人工影响天气办公室，四川攀枝花 617000)

运用常规天气资料、攀枝花714s气象雷达观测资料对2015年8月1日发生在当地的一次冰雹天气过程进行分析，对当地开展人工防雹作业的情况以及取得的经济社会效益进行介绍。结果表明，此次过程主要影响系统是500 hPa倒槽和700 hPa切变，中低层的不稳定性、大的不稳定能量以及垂直风切变提供了有利条件；雷达回波的强反射率因子、旁瓣回波和三体散射等特征对冰雹天气的出现具有很好的预警意义。

冰雹；天气形势；环境条件；雷达回波；人工防雹

2015年8月1日晚上，攀枝花市境内出现了一次大风冰雹天气过程，盐边县、米易县部分地区遭受了风雹灾害，造成当地烤烟、玉米、中药材等农作物受灾严重。此次强对流天气过程从凉山州会理县境内开始自东向西移入攀枝花市境内，并不断伴随有新的对流单体生成。根据市应急办统计显示，盐边县温泉、红果、格萨拉、渔门、惠民等5个乡镇，米易县德石、丙谷、草场、撒莲、白坡、麻陇、白马等7个乡镇部分地区遭受了风雹灾害，全市共1 060户3 117人受灾，无人员伤亡及房屋倒塌情况，农业经济损失1 670.6万元。此次局地性强对流天气过程发展迅速且来势凶猛，风雹影响面积大、破坏性强，灾害损失较为严重。笔者运用常规天气资料、714s气象雷达资料从大气环流形势、环境条件、雷达回波演变特征等方面进行综合分析，并对当地开展人工防雹作业情况进行介绍，以提高对强对流天气的预报、监测和预警能力。

1 天气形势

8月1日08：00 500 hPa高空图上(图1a1),云南东南部富宁有一低值中心，从湖北西南部、重庆东南部、贵州西部一直到云南广南有一个倒槽，攀枝花市(图1红色地图边界)受倒槽前、副热带高压南侧的偏东气流控制；到20：00(图1a2)，倒槽维持，攀枝花市受倒槽前、副热带高压南侧的东偏北气流控制，588 dagpm线位于攀枝花市北面，呈东北—西南走向。对应的700 hPa高空图上(图1b)，1日08:00云南东南部富宁有一低值中心，从凉山州马边县到云南丘北有一个倒槽，攀枝花市受倒槽前的偏北气流影响；到20：00，该市受两高之间的切变影响，受偏南气流控制。

从天气形势可以看出，1日08：00位于云南东南部的低压中心较深厚，低压中心的辐合上升气流促进对流的发展；20：00，700 hPa系统自东向西从攀枝花市移过，影响该市，切变的辐合抬升作用为不稳定能量的释放提供了触发条件。

2 环境条件分析

2.1 沙氏指数SI

8月1日20：00沙氏指数分布图上，云南西部有范围比较大的-4 ℃低值中心，攀枝花市处于-2和-4 ℃等值线之间。探空资料显示，8月1日20：00，攀枝花市周围的4个探空站中有3个站沙氏指数均为负，表示中低层存在不稳定[1]。

2.2 对流有效位能(CAPE)

从8月1日攀枝花市周围4个参考探空站的对流有效位能(表1)可看出，1日20：00 4个探空站的CAPE值均有显著上升，增幅为500～1 790 J/kg，说明越临近冰雹发生时，积累的不稳定能量越大，越有利于冰雹的发生[2]。

表1 2015年8月1日攀枝花市周围4个探空站CAPE值 J/kg

2.3 层结稳定性分析

通过1日20：00攀枝花市周围4个站探空图(图2)的特殊层次分析可以看出，中低层有明显的不稳定层(-∂θse/∂P<0层)，其中位于攀枝花东部的威宁站和南部的昆明站不稳定层相当厚，同时，湿层(相对湿度≥80%层)比较深厚。从高空风场分析，威宁、西昌、丽江3站中低空有一定的垂直风切变，比较有利于强对流天气的发展。

2.4 0 ℃层和-20 ℃层的高度

0 ℃和-20 ℃层分别是冷暖云的分界线和水滴自然冰化区下界，在该区域之间主要由过冷水滴、雪花及冰晶组成，这个区域是冰雹生成的“雹源区”，因此它对冰雹形成有重要意义。探空资料显示，8月1日20：00，攀枝花市周围的4个站0 ℃层高度均在5 km左右，-20 ℃层高度均在8.5 km左右，这样的高度使得对流云可向更高处发展，使低层的水汽通过强烈的上升运动能够达到该高度，为冰雹生长提供丰沛的水汽，有利于降雹[3-4]。

3 雷达回波演变

8月1日18：00攀枝花市雷达站通过雷达观测发现凉山会东方向有对流回波向西移动，直至19：53回波西移至会理西部，靠近攀枝花盐边、米易南部，回波强度达最强，最大强度达62 dBz，回波顶高度达13 km左右，强回波中心高度达9 km左右，同时在PPI和RHI上可观测到旁瓣回波、回波墙等特征(图3a)。强对流回波自东向西移动，20:17回波进入米易县、盐边县南部，回波强度略有减弱，强回波高度有所降低。减弱后的回波继续西移，并在移动路径前方不断有新的对流单体生成，与减弱的回波辐合后重新发展加强并继续向西移动。21:04强回波中心位于米易县得石镇附近(图3b)，回波强度达65 dBz，回波顶高14 km，强回波中心高度达9 km左右，PPI上发现三体散射回波特征，推断冰雹云已经形成[5]；同时强回波后方有新的对流单体生成并发展。21:19强回波西移开始进入盐边县红果乡境内，回波强度达60 dBz，回波顶高和强回波中心高度有所下降。21:35米易县北部再次生成对流回波，并在21:55发展到最强并不断向西移动。根据PPI和RHI连续观测，22:35对流回波发展为最强，最大强度达68 dBz，回波顶高达14 km，强中心高度在8 km左右，并可发现三体散射回波、旁瓣回波等特征(图3c)。22:46强回波西移出米易境内，随后回波开始有所减弱，23:05回波进入盐边县境内，开始影响盐边北部部分地区。直至2日00:01回波西移过程中明显减弱，00:52回波全部移出境内。

4 人工防雹作业服务情况

这次强对流天气过程来势凶猛、波及范围较大、过境时间较长、破坏性强，灾害损失较为严重。市县气象部门密切关注天气变化及时发布防雹作业预警信息，各个作业点适时开展人工防雹作业，尽最大努力减轻或避免雹灾损失。

4.1 防雹作业预警

攀枝花市级指挥员通过当地714s雷达的连续跟踪观测，及时发现了此次强对流天气过程。根据对流云系的发展演变情况，分不同时段多次发布防雹作业预警信息。从1日19:57对流云系靠近攀枝花东部边境开始，共计向米易县、盐边县发布防雹作业预警信息8次，县级指挥员也及时将预警信息通知各乡镇防雹作业点。

4.2 人工防雹作业情况

据统计，8月1日20:05～23:17，攀枝花市米易县、盐边县、仁和区共计21个高炮作业点、14个火箭作业点先后开展人工防雹作业44次，发射高炮弹286发，火箭弹63枚。其中，盐边县12个高炮作业点、5个火箭作业点开展作业22次，发射高炮弹173发，火箭弹28枚；米易县8个高炮作业点、9个火箭作业点开展作业21次，发射高炮弹93发，火箭弹35枚；仁和区1个高炮作业点开展作业1次，发射高炮弹20发。

5 人工防雹作业效益

此次强对流天气过程持续时间之长、影响范围之广为攀枝花市近年来罕见。从全市开展防雹作业的情况来看，全面开展了防雹作业的盐边县共和乡、和爱乡、永兴镇、鳡鱼乡，米易县白坡乡、白马镇、麻陇乡、普威乡等烤烟主产区基本未受冰雹灾害。而遭受了冰雹灾害的盐边县格萨拉乡、红果乡、温泉乡，米易县攀莲镇、草场乡、丙谷镇也因为开展了防雹作业从而在不同程度上减轻了冰雹灾情，与攀枝花市周边的县域比较，该市的灾情明显较轻。此次全市范围内大规模地开展人工防雹作业取得了较好的效果，最大限度地降低了冰雹灾害，经估算，减少冰雹灾害损失在2 000万元以上。

6 小结与讨论

(1)此次强对流天气过程主要受500 hPa倒槽、700 hPa切变影响，降雹发生在SI指数负值区、CAPE值大值区，相当厚的不稳定层、一定的垂直风切变为冰雹的形成提供了有利条件。

(2)适宜的0 ℃层和-20 ℃层高度对冰雹的形成和降落有一定的指示作用。

(3)天气雷达的连续跟踪监测是及时发现强对流天气过程的重要手段。强反射率因子、回波顶高、回波墙、旁瓣回波、三体散射等雷达回波特征是判定冰雹云的重要依据。

(4)人工防雹炮点的布局需进一步优化。由于炮点还不能做到全覆盖，有的乡镇虽然开展了防雹作业，但周边地方仍受到了冰雹袭击。

(5)人工防雹作业人员的业务技能有待进一步提高。主要表现在对冰雹云团的判别、作业装备的操作熟练程度和用弹量的把握等方面。

(6)空域申报影响人工防雹作业时机。由于开展人工防雹作业需向民航申请空域，得到批复后才能开展作业，所以经常因为空域申报影响最佳的人工防雹作业时机。由于地理位置特殊，攀枝花市北部地区开展人工防雹作业要向成都西南空管局申报，南部地区更是要向民航云南空管局和云南祥云军用机场申报。这次过程盐边县、米易县、仁和区均出现因空域申请不同意或推迟作业而影响作业效果的问题。

[1] 章国才，矫海燕，李延香，等.现代天气预报技术和方法[M].北京：气象出版社,2007：117.

[2] 张腾飞，尹丽云，张杰，等.云南致灾雷电过程的大气物理量结构特征[J].灾害学，2010,25(3)：6-11.

[3] 彭安仁.天气学：下册[M].北京：气象出版社，1981:201.

[4] 宋燕，姚秀萍，熊秋芬.天气学原理[M].北京：中国气象局干部培训学院，2013：94.

[5] 张晰莹，那济海，张礼宝，等.新一代天气雷达在临近预报中的分析与应用[M].北京：气象出版社，2008:41-47.

The Comprehensive Analysis of Hail Weather Appeared in 1/8/2015 in Panzhihua

LI Ping-lin

(Weather Modification Office in Panzhihua of Sichuan Province, Panzhihua, Sichuan 617000)

Using general weather observations and 714s weather radar images at Panzhihua, the paper analyses a hail event occurred in 1/8/2015 in Panzhihua, introduces the situation of artificial hail suppression operations and its economic and social benefit. The results show that: the process was mainly affected by 500 hPa inversion trough and 700 hPa shear line, instability of middle and low layer, large unstable energy, and vertical wind shear provided favorable conditions. The strong reflection gene of radar echo, side echo, three body scatter signature have good warning significance for hail weather.

Hail; Weather situation; Environmental conditions; Radar echo; Hail suppression

李苹林(1988- )，女，四川盐边人，助理工程师，从事人工影响天气工作。

2015-11-13

S 427

A

0517-6611(2015)35-272-04