2017年绥化市汛期强对流天气雷达回波特征分析

赵冰 于云忠 孙磊 程胤硕

摘要：通过对绥化市多普勒雷达（CA）的回波特征以及实况资料的研究分析，提高对绥化本地强对流天气的发生发展强度、落区以及影响的时空范围的预报能力，减少受灾影响及生命财产的损失。

关键词： 强对流天气;雷达产品;参数指标

绥化市多普勒雷达（CA）自2016年5月开始试运行起，期间多次进行参数调整，于2017年1月正式投入业务运行中。在此之前，由于常规资料的局限性，绥化市气象台对强对流天气的预报主要是根据实况观测资料、卫星云图、各种模式预报资料以及根据预报员关于本地强天气的经验进行预报。研究发现，绥化地区强对流天气多发生在6月中下旬至8月上旬，从日变化来看多于11时—23时之间形成，从地域分布上来看，西部强天气发生的次数较少，其他地区发生的次数较多。

一、强对流天气时空分布

将绥化市2017年5-10月发生的强对流天气过程按照过程开始到结束为一次过程进行统计分析，共有46次强对流天气过程。从分析结果来看，6月中下旬至8月上旬为主要的强对流天气发生时段，其中20mm以上降水过程有23次，冰雹2次，龙卷大风2次，从日变化上看，主要发生时段为11时至24时，该时段内因暖湿空气和不稳定能量容易积聚，并在大气湍流作用下发生能量交换，使大气层结不稳定，所以容易发生强对流天气。从地域分布上来看，整个汛期西部强天气发生的次数较少，其他地区发生的次数较多。

二、发生强对流天气的天气形势分析

影响绥化市强天气产生的高空形势主要为低槽（切变）、低涡和暖脊三种，其中受低涡影响有4次，受暖脊影响有4次，其它为受低槽（切变）影响，并多数伴有850hPa的偏南风急流提供充足的水汽，少数有925hPa超低空偏南风急流的配合，使得强天气过程降水量偏多。随着高空系统的移动，绥化市地区强对流天气一般产生于槽前脊后，极个别产生于脊前。

影响绥化强天气的地面形势多为低压前部或低压底部暖区，极少数是由南部低压北上或形成倒槽影响，地面空气受热抬升，使得大气层结不稳定，低压越强，越能为强天气的产生和发展提供有利的抬升条件。

三、强对流天气雷达回波特征分析

3.1反射率因子产品分析

层积混合型回波多发生于6月下旬至九月上旬，发生的次数较多，回波范围一般比较大，边界不明显，回波强度在反射率因子图上看梯度较小，回波中心强度一般在40dBZ—55dBZ之间，少数高于或低于这个区间，回波顶高一般在12km以下，强回波中心高度一般低于6km。由于混合型回波持续时间较长，云体结构较为稳定，比单一的对流型回波和层状云回波更易产生较强的强降水天气，多从西部或西南部移入绥化地区;层状云回波降水多发生于前汛期和后汛期，发生次数较少，回波强度在反射率因子图上看较为均匀，回波中心强度多在30dBZ—45dBZ之间，回波顶高一般在6km以下，前、后汛期的部分强降水天气就是由于层状云回波移动速度慢，在同一个地区维持时间较长而导致降水量偏大;对流型回波一般不单独出现，回波范围相对较小，一般呈孤立的块状、带状或其它形状，边界清晰，回波强度在反射率因子图上看梯度较大，回波中心强度一般在55dBZ以上，回波顶高一般在10km以上，强回波中心高度一般高于5km。

对流型回波和层积混合型回波易产生冰雹、大风等强对流天气，在反射率因子图及其剖面上能清晰地看到强风雹的强度、高度、形状、特征（如钩状、弓状、V型缺口、三体散射回波、旁瓣回波、（有界）弱回波区、阵风锋等）等要素。

3.2平均径向速度产品分析

平均径向速度产品只能反映出中小尺度系统较为明显的速度对、零速度线、风向风速、急流、辐合辐散、锋面、切变以及小尺度的气旋反气旋外，对于其他不明显系统的反应较差，并且存在速度模糊等问题，能够较好的结合反射率因子产品判断出强天气的类型、移动或传播方向以及可能的落区，从而提前发布警报使人民群众尽可能的减少损失。

四、小结

（1）绥化市强对流天气多发生在6月中下旬至8月上旬，从日变化来看多于11时—23时之间形成，该时段内因暖湿空气和不稳定能量容易积聚，并在大气湍流作用下发生能量交换，使大气层结不稳定，所以容易发生强对流天气。从地域分布上来看，西部强天气发生的次数较少，其他地区发生的次数较多。

（2）绥化市多普勒雷达（CA）的各产品中基本反射率产品对强对流天气反应最好，其次是平均径向速度产品。在实际应用中，值班预报员需要注意强度在40dBZ—55dBZ之间的层积混合回波和中心强度在50dBZ以上的对流型回波，其中强降水回波强度一般在35—50dBz之前，分为层状云降水和層积混合型降水，回波移动速度越慢，持续时间越长，降水量越大越容易出现暴雨天气;能够产生冰雹的回波类型多为以对流型回波为主的层积混合型回波，强中心一般在55dBz以上，强回波中心高度一般高于零度层，强中心伸展高度在零度层到-20度层之间，发生冰雹天气的位置多为回波后部下沉气流区域;易发生大风龙卷天气的回波多为弓形回波、超级单体等对流型回波，在平均径向速度图上能发现速度值较大的速度对，并且低仰角上有辐散，较高仰角上有辐合发生。预报员可以根据回波表现出来的形状、特征、移动方向等，以平均径向速度等产品为辅助，判断强天气可能的类型、高低空形势配合、是否会发展变强以及影响的区域范围等。

参考文献：

[1]多普勒天气雷达原理与业务应用.北京：气象出版社，20060201.

（作者单位：绥化市气象局）