辽西地区冰雹灾害分布特征及其雷达指标研究

吴丹　王静岩　刘红　徐一丹　彭鹏

摘要 本文对2011—2019年发生在朝阳地区的40次冰雹灾害天气过程进行分析，得出朝阳地区冰雹灾害空间分布规律，结果表明：建平县为朝阳地区冰雹灾害易发区。建平县境内群山起伏的地形特征为强对流发生发展提供了触发条件，有利地形因素导致建平县极易出现冰雹灾害。此外，结合新一代多普勒天气雷达产品，归纳得出朝阳地区冰雹灾害雷达指标，为今后朝阳地区冰雹天气短临预警提供参考依据。

关键词 冰雹灾害;分布特征;雷达指标

中图分类号：P426.64 文献标识码：A 文章编号：2095–3305（2020）05–0–02

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.06.049

朝阳地处辽西低山丘陵地区，境内丘陵、河流、冲积平原和山间盆地等相间分布，地形较为复杂[1]。据统计，每年6—9月，朝阳地区高空受东北冷涡系统影响频繁，午后到傍晚多出现强对流天气，由于朝阳境内地形复杂，受地形加强作用影响，强对流尤其是冰雹灾害落区分布不均。朝阳地区现有一部新一代多普勒天气雷达，采用VCP-21观测模式，一般5～6 min可完成一个体积扫描，具备高时空分辨率，其观测产品具有种类多、观测时次密度高等特点，可在冰雹灾害监测预警方面发挥重要作用[2]。对2011—2019年发生在朝阳市的40次冰雹灾害天气过程进行分析，得出朝阳市冰雹灾害分布规律，结合新一代多普勒天气雷达产品，归纳得出朝阳地区冰雹灾害雷达指标，为今后朝阳地区冰雹天气短临预警提供参考依据。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

朝阳市气象局档案室提供的2011—2019年朝阳地区冰雹灾害统计资料和加密自动站观测资料，以及朝阳市气象局雷达站提供的2011—2019年新一代多普勒天气雷达观测产品资料。

1.2 研究方法

根据朝阳市2011—2019年冰雹灾害统计资料和加密自动站观测资料，筛选出冰雹灾害发生位置和时段，绘制朝阳地区冰雹灾害落区分布图，结合朝阳地区地形分布特征，得出朝阳地区冰雹灾害分布规律。利用朝阳新一代多普勒天气雷达观测资料，歸纳统计冰雹灾害发生时段雷达产品指标。

2 结果与分析

2.1 冰雹灾害空间分布特征分析

通过对2011—2019年出现在朝阳地区的40次冰雹灾害进行分析可得：40次冰雹灾害均出现在高空受东北冷涡系统影响，中低层有暖湿系统配合的天气形势下;冰雹灾害空间分布不均，通过统计分析，进一步绘制朝阳市冰雹灾害空间分布图（图1）。从图中可得：朝阳市冰雹灾害多集中在建平县（共出现19次），为冰雹灾害易发区;龙城区和北票市为冰雹灾害次易发区，朝阳县、凌源市和喀左县冰雹灾害相对较少。

为进一步分析朝阳市冰雹灾害分布的地区差异，绘制朝阳市地形图（图2）。从图中可以看出：朝阳市地处内蒙黄土高原与沿海松辽平原之间的过渡地带，境内地形属于辽西低山丘陵，努鲁儿虎山和松岭山两大山脉呈东北—西南走向贯穿全境，两大山脉间夹有河流、冲积平原和山间盆地。建平县境内群山起伏，努鲁儿虎山横贯中部，西面为老哈河，东面为大凌河。每年6—9月，朝阳地区上空冷涡系统活动频繁。在东北冷涡天气系统背景下，中低层有暖湿气流配合，形成有利的上冷-下暖、上干-下湿的不稳定层结结构，极易形成对流性天气，建平县境内群山起伏的地形特征为强对流发生发展提供了触发条件，有利地形因素导致建平县极易出现冰雹灾害。

2.2 冰雹灾害雷达指标研究

朝阳新一代多普勒天气雷达，每6 min完成一次体扫，生成包括基本反射率、组合反射率、冰雹指数、回波顶高等在内的20种产品。通过对发生在朝阳市的40次冰雹灾害发生时段的雷达产品进行筛选，统计得出冰雹灾害发生时段雷达产品指标，发生在朝阳市境内的冰雹灾害分为较强冰雹灾害和较弱冰雹灾害两类（表1）。较强冰雹灾害指标为：不同仰角的基本反射率因子R为55～60 dBZ;组合反射率因子CR较大，能达到60～65 dBZ，最强时可达65 dBZ以上;垂直累积液态含水量VIL平均为45～55 kg/m2，最强可达60～65 kg/m2;回波顶高ET为12～15 km;小时雨强大于30 mm/h，最强时可达50 mm/h以上。较弱冰雹灾害指标为：不同仰角基本反射率因子R为50～55 dBZ;组合反射率因子CR为55～65 dBZ;垂直累积液态含水量VIL平均为35～50 kg/m2，最强时可达50～55 kg/m2;回波顶高ET为11～12 km;小时雨强为20～40 mm/h。以上指标可作为朝阳地区冰雹天气短临预警参考依据。

3 结论

（1）朝阳市冰雹灾害空间分布不均，建平县为冰雹灾害易发区;龙城区和北票市为冰雹灾害次易发区，朝阳县、凌源市和喀左县冰雹灾害相对较少。

（2）朝阳市冰雹灾害发生在东北冷涡天气系统背景下，建平县境内群山起伏的地形特征为强对流发生发展提供了触发条件，有利地形因素导致建平县极易出现冰雹灾害。

（3）发生在朝阳市境内的冰雹灾害分为较强冰雹灾害和较弱冰雹灾害两类，不同种类冰雹灾害对应不同雷达产品指标。

参考文献

[1] 吴丹，孙莹，于芳健，等.基于地形的辽宁省朝阳地区强对流天气易发区分布特征研究[J].甘肃农业科技，2016（6）：42–44.

[2] 毕明林，于跃，姚维华，等.朝阳新一代天气雷达在天气预报预警业务中的应用[J].现代农业科技，2014（24）：240–242.

责任编辑：黄艳飞

Study on the Distribution Characteristics and Radar Indexes of Hail Disaster in Western Liaoning

WU Dan et al （Meteorological Bureau， Longcheng District， Chaoyang， Liaoning 122005）

Abstract This paper analyzes the weather process of 40 hail disasters in Chaoyang area from 2011 to 2019， and obtains the spatial Distribution Law of Hail disasters in Chaoyang area.The results show that Jianping County is prone to hail disaster in Chaoyang area.The Rolling Topography of Mountains in Jianping County provides a trigger for the occurrence and development of strong convection， and favorable topographic factors make Jianping County prone to hail disaster.In addition， combining with the new generation doppler weather radar products， the radar indexes of Hail disaster in Chaoyang area are summarized in this paper， which can provide reference for short-term warning of Hail weather in Chaoyang area.

Key words Hail Disaster; Distribution Characteristics; Radar indicator

作者简介 吴丹（1988–），女，辽宁朝阳人，工程师，主要从事天气预报工作研究。

收稿日期 2020–05–28