七师垦区一次对流天气的多普勒雷达回波特征分析

任朝武

（兵团第七师气象局，新疆奎屯833200）

七师垦区一次对流天气的多普勒雷达回波特征分析

任朝武

（兵团第七师气象局，新疆奎屯833200）

利用七师新一代多普勒天气雷达回波资料、气象台地面观测资料对2015年7月2日七师垦区一次强对流天气进行分析，天气资料分析显示，当日该地区处于不稳定层结状态，为风向弱辐合区；雷达回波资料分析显示，初期对流单体为一南北带状体，左侧不断降水减弱，右侧合并发展加强，成为较强单体降水回波一次天气过程。

多普勒天气雷达；对流天气；强单体回波

1 引言

2015年7月2日12：10至20：30七师垦区出现强对流天气过程，历时8小时20分钟。雹云先后影响七师一二四团、一二五团、一三团、一三一团，19时33分一二五团自动站资料显示本站瞬间风力达到14.6m/s，上述团场防雹作业点对雹云实施了早期超剂量催化作业，累计作业人雨弹1088发、火箭弹110枚。作业后，影响区普降短时暴雨，部分棉田有积水现象，一二四团247炮点周围降暴雨夹小冰粒和软雹，密度较小，无灾害。

图17 月2日20时高空图

2 天气背景分析

图17 月2日20时高空图

7月2日20时500hPa高空图（图1a）：低槽位于北疆中部，垦区受偏北气流控制。20时地面图：南疆东部为弱高压，北疆气压梯度较小。700hPa高度场（图1b）：七师垦区为负值中心，为辐合，有利于对流发展。19时云图（图1c）：垦区北部对流云团有所发展。20时K指数场（图1d），垦区为30，处于不稳定层结。20时850hPa流场（图1e）：七师垦区上游低空有风切变。

3PPI、RHI及速度场回波分析

2015年7月2日18：05时，在距七师雷达站北面60～100km处有强对流云体，云体为多单体的1条云带（见图2），宽约40km，移动速度10m/s左右，云体内自左向右有3个强中心。

图22015 年7月2日18：05时至20：16时PPI

从（图2a～2f）雹云PPI演变过程可以看出，强单体在东偏南移过程中，云体左侧降水在减弱，右侧发展在加强，具有传播雹云的特性。而右侧单体最终发展成为强对流单体并降冰粒夹软雹。

19：00时PPI回波资料显示（图3a），雹云东偏南移动至距雷达站北30～90km处，有3个强单体中心，沿云体移动方向做任意垂直剖面（图3b），有1个明显的弱回波区结构，形状似纺锤状，强度50dBz，强中心高度10km。19：11时，云体左侧的2个强中心逐渐合并，云体再次发展壮大（图3c）。

图22015 年7月2日18：05时至20：16时PPI

图32015 年7月2日19：00时至19：11时PPI、RHI

图4 不同仰角强中心仰角倾斜高度

从不同仰角看强中心仰角倾斜的高度发现，强区梯度较大（见图4a～4f）。

19：11时（图5a），与上面PPI图相对应的，在云体合并阶段，低层（2.7～3.5km）出现辐合型气旋，从辐合型气旋结构看，正速度区速度8.2m/s，负速度区速度14.6m/s，低层为辐合型气旋。左侧有1个气旋，旋转速度约为10m/s。长时间降水、充沛的水汽、底层辐合抬升机制等有利条件，使单体迅速加强，发展成为强对流单体回波。在气旋的左侧还有1个面积较小的逆风区，逆风区附近常常伴随有1个较微弱的扰动，逆风区往往是判别雹云天气的很好的指标。

图52015 年7月2日19：11时至19：22时速度场及RHI

从图5可以看出，对流云体在中层（4～7km）高度为1个较大的气旋（图5c），云体顶层对应的是1个强烈的辐散场（图5d）。云体结构与中气旋结构基本相似。19：22时（图5e），单体已发展至成熟阶段，此时，单体强度达60dBz，从PPI图中可以看出有1个“V”形缺口，RHI剖面图显示（图5b）单体有1个明显入流区，单体后面降水，前部在加强。与“V”形缺口相对应的速度场显示有1个速度较大的区域，速度为13.4m/s，判断应为强单体的入流区（图5f）。

19：49时（图6a），速度场呈现单体低层有1个较强的辐合，但相邻有1个相对较弱的反气旋运动，相对应的RHI剖面图显示（图6b），单体强中心回波底部变的更强，达到60dBz，可以判断单体已经发展成熟并开始产生降水。20：00时（图6c），速度场低层显示为较强反气旋旋转，气旋速度为12.8m/s，相对应的RHI剖面图显示（图6d），单体强中心已经开始坍塌，单体逐渐减弱，20：30时，单体减弱成为降水云系并逐渐移出七师防区。

4 防雹增雨作业情况

在雹云发展初期阶段，调集影响区内的流动防雹火箭车，实施跨区、跨团防雹作业，可最大限度地集中防雹火力，形成局部火力优势，对云体进行早期大剂量催化作业，迫使云体能够在最短时间内产生大量降水，从而达到消弱雹云内部能量的效果。如果雹云在东移过程中，未出现明显减弱或有继续增加强的趋势，则立即组织第2、第3道防线的流动火箭车和高炮，对雹云采取炮箭联合作业方式，促使雹云产生降水直至减弱或消亡。例：在这次防雹作业指挥过程中，七师联防指挥部办公室，果断下达作业指令，调一二四团3辆流动火箭车集中在雹云重点影响区内，与247防雹高炮联合作业，与此同时，又调集一二五团3辆火箭车和一三团3辆火箭车，前往影响区及下游区域进行增援作业，为预防雹云北挺，又通知一二三团、一二七团流动火箭车到车排子镇和石桥乡待命。雹云自西向东影响柳沟水库和一二五团南区，前来增援的一二五团和一三团流动火箭对雹云实施了连续作业，云体逐渐瓦解消散，此次防雹作业，有效地化解了一次冰雹灾害。

5 小结

（1）从不同仰角看强中心是否有倾斜现象，倾斜越大，云体发展越旺盛，水平梯度越大，云体发展越强，总之，云体强中心的倾斜程度、水平梯度大小可作为判断雹云未来发展趋势的重要指标[1]。（2）多单体在发展过程中，左侧云体不断降水减弱，其中有一个单体右侧不断加强或形成新的单体，具有传播特征。（3）在速度场中，强对流云单体中低层为辐合型气旋结构，中层为气旋结构，高层为辐散型结构，说明雹云具有加强趋势。（4）早期作业和连续不间断作业能起到良好的预防效果。

[1]王令，郑国光，康玉霞，等.多普勒天气雷达径向速度图上的雹云特征[J].应用气象学报，2006（3）：281-287.

2016—03—31