奎屯河流域“2016·5·17”强雹暴天气雷达回波特征分析

谢 巍

（兵团第七师气象局，新疆 奎屯 833200）

2016年5月17日 19：40至 21：45， 第七师高泉多普勒探测到一次引发强单体雹暴生成发展和不断降雹的灾害性天气过程，且降雹直径在0.3～0.5 cm，造成第七师柳沟镇、共青镇部分片区和乌苏市西北部部分乡镇的农作物不同程度受灾，据当日资料统计，此次雹暴强度大、降雹时间长，给第七师和乌苏市造成的直接损失达到4 360万元。

1 天气形势分析

在2016年5月17日08时500 hPa高空形势场图上，里海、咸海为高压脊，西伯利亚为深厚的低压槽，并且有温度槽相配合，第七师垦区位于槽前西南气流控制，中高层有明显的冷平流和高空急流，在850 hPa天气图上高空有弱的冷空气入侵，冷槽叠加在低层暖湿空气上，上干冷下暖湿造成大气层结不稳定，因此，当天准噶尔盆地西南缘的大气层结为强对流天气的产生提供了有利的大尺度环境条件。

从克拉玛依2016年5月17日08时探空图上分析，当日零度层在3 000 m左右，且零度层较低层结曲线与露点曲线较近，说明低层水汽充足，KI和SI指数分别为20和5，地面到6 km高度风切变在20 m/s以上，有利于生成强对流天气。

图1 2016年 5月17日 19：45～21：02雷达 PPI回波图

2 回波特征分析

我们首先选取2016年5月17日下午第七师高泉多普勒雷达站探测的回波图，且以奎屯河老龙口点为平显图（PPI）下行截线，每10 min左右截一幅图进行回波特征分析研究（见图1）。20：29～21：02位于西南端的3个强对流云体先后分别进入柳沟镇区域，横贯通过并移出3营和2营整个防区。其中，在20：40 PPI显示强中心回波主体呈弓形状，移向偏在回波平均移向的右方，并且移速大于平均速度；RHI显示的强度为60 dbz／6 km，中空发展，呈柱状结构密实。20：40～21：02在柳沟镇3营和2营普降大暴雨夹带冰雹，冰雹花生粒大小，持续2～3 min，部分连队因降雹受灾。

图2 2016年5月17日21：07～21：45分雷达PPI回波图

图3 2016年 5月17日 21：29～21：45雷达 RHI回波图

选取2016年5月17日下午第七师高泉多普勒雷达站探测的回波图，且取依连哈比尔尕山脉中毛溜沟点为平显图（PPI）下行截线，每5 min左右截一幅图进行回波分析研究（见图2）。在图2平显图（PPI）上成熟单体表现为结构紧凑，回波强度梯度大，有明显的低层入流区，入流区位于单体移向的右侧，回波尺度约为20 km，出现冰雹的回波体高度为8.6 km，最高为11.8 km，最低为6.0 km；平均回波强度为48 dbz，最高回波强度为62 dbz，最小回波强度为42 dbz。在21：13～21：24强对流云体先后分别进入共青镇西南部，并在乌苏市东北部的部分乡镇降大暴雨夹冰雹，冰雹最大直径在1.3 cm左右，一般冰雹直径在0.7 cm，冰雹密度在132粒/m2，造成共青镇西南部部分连队和乌苏市东北部部分乡镇降雹受灾。

选取2016年5月17日下午高泉多普勒雷达站探测的高显（RHI）回波图，且每5 min左右截一幅图进行回波分析研究（见图3）。从图中可明显看到成熟单体和其消亡的单体，成熟单体下部有入流区、回波墙等单体明显前倾。由于方位原因新生单体无法在同一张高显上看到，但从图可以分析出发展中单体的强中心位于4 000 m以上。并且具有约20 km2的面积，下部有明显的凹区，表明有一定的强上升气流。在21：24高显图（RHI）上，可明显看出这块指状回波的雹云，其边缘轮廓分明、强度很大，这时地面在剧烈降雹。21：34这块雹云在缓慢移动中减弱，40 dbz回波消失，云顶高度也迅速降低，表明云中水汽的降落过程快要结束。在图3中雹云的减弱过程是从云的上部开始，由上而下随着降水降雹过程的结束而减弱，这和由下而上浮升增长形式的发展过程恰好相反，因此，从雹云的演变特征、回波结构及降雹程度分析，该单体属于受局地热力浮升作用而自生自灭且稳定少动，不受地形动力抬升条件影响的强单体雹云。

对此次雹暴平显（PPI）和高显（RHI）回波特性进行分析，在雹暴云体移动路径上地形下垫面状况是影响雹暴云体未来演变趋势的主要成因，如荒漠、绿洲、湖泊、水库等都给雹云体提供了有利的热量补充，为雹暴云体的发展提供了充足的水汽条件，因此，在雷达观测强对流云体回波时应与相关作业站点宏观监测的实况相互定正，确保指挥作业的准确性。区域联合防雹应始终贯彻合理布局、联合防范、相互配合和早期催化的防雹路线[1]。

3 小结

（1）在强对流天气形成过程中，云体发生发展变化较快，探测发现对流单体回波到雹云孕育成熟的时间短，强度增长快，需要加大观测密度，及时跟踪探测和分析回波连续发展演变情况；（2）雷达回波高度、回波强度因子的变化是准确判断雹云体演变情况的依据，有弱回波区的存在也是雹云判别的指标；（3）在指挥防雹作业中要结合雹云体的活动规律，在雹云体移动路径前沿增加固定防雹高炮作业点和流动防雹火箭作业点，做到防雹火力的长短结合，用流动防雹火箭延伸作业半径，早预警、早催化，提高防雹作业效果，提升防灾减灾技术能力。

[1]俞小鼎.姚秀萍.熊廷南等.新一代天气雷达原理与应用讲义[Z].北京：中国气象局培训中心，2004.