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作者:裴玉俠單位:咸陽市氣象局
冰雹預(yù)報
目前咸陽市冰雹預(yù)報以短時、臨近預(yù)報為主,預(yù)報方法參考天氣圖、T-lnP圖、單站物理量指標(biāo)、多普勒雷達(dá)、711雷達(dá)等數(shù)據(jù)資料。
1短時預(yù)報
1.1天氣圖預(yù)報
首先確定500hPa高空影響系統(tǒng),如是西風(fēng)帶系統(tǒng)主要分析高空冷平流的最大區(qū)域位置,如冷渦系統(tǒng)主要分析中低層風(fēng)切變區(qū)域。然后在這些系統(tǒng)(高空冷槽型、高空冷渦型、高空西北氣流型)下分析幾天來700hPa和850hPa是否異常增溫,若明顯增溫確定該區(qū)域,冰雹的落區(qū)一般在冷平流的最大區(qū)域、風(fēng)切變區(qū)域及中低層異常增溫區(qū)域附近。
1.2溫度對數(shù)壓力圖預(yù)報
在T-lnP圖上,正不穩(wěn)定能量面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于負(fù)不穩(wěn)定能量面積,而且0℃層高度在600hPa(4公里)上下,有利于降雹,-20℃層高度在400hPa附近或以下,有利于降雹。一般情況下-20℃層與0℃層之間的厚度較小(小于160hPa)也有利于降雹。12km以下,由低層到高層風(fēng)向一直按順時針方向變化,10km以下溫度直減率為-6℃/100m~1.0℃/100m有利于降雹。
1.3單站物理量物理特征指標(biāo)
對流性不穩(wěn)定:θse850hPa-θse500hPa≥12為出現(xiàn)連續(xù)性降雹提供了源源不斷的潛在動力;沙氏指數(shù)(SI):當(dāng)西安SI<0,延安SI<-2時北部旬邑一帶易出現(xiàn)冰雹;氣團(tuán)指數(shù)(K):K指數(shù)>30易出現(xiàn)冰雹;條件性不穩(wěn)定能量指數(shù)(Ic):Ic=T850-T500,即選取850hPa與500hPa的溫度差,統(tǒng)計計算平均得Ic≥27℃易出現(xiàn)冰雹;850hPa西安站的T-Td<5℃,500hPa西安站的T-Td>18℃,易出現(xiàn)冰雹;熱力條件指標(biāo):當(dāng)T850-T500≥25℃,且500hPa溫度在-8~-12℃時或T850-T500在48~55℃之間,咸陽市大部分有冰雹。
2臨近預(yù)報
臨近預(yù)報主要以西安、寶雞多普勒雷達(dá)回波為依據(jù),一旦發(fā)現(xiàn)咸陽市境內(nèi)或上述影響咸陽的境外三個雹源地有30dB回波出現(xiàn),便發(fā)冰雹臨近預(yù)報,回波強度達(dá)到45dB便發(fā)作業(yè)指令,嚴(yán)密監(jiān)視45dB回波,進(jìn)一步識別雹云。雹云識別方法:用旬邑711雷達(dá)掃描45dB刨面,根據(jù)45dB回波頂高識別雹云,強回波頂高和對應(yīng)的環(huán)境溫度(見表1)。
用回波躍增增長識別雹云:在RHI顯示上,如回波在短時間內(nèi)(1~3min)向上突增,可判斷為雹云,雷雨云無此現(xiàn)象;根據(jù)強回波區(qū)在云體中的位置識別雹云:45dB強回波區(qū)在云體的中上部為冰雹云,在云體的中下部為雷雨云;根據(jù)對流單體移動方向識別冰雹云:如對流單體由東南向西北移動或由南向北移動可判斷為冰雹云;單體合并可判斷為冰雹云:如有兩單體在移動過程中產(chǎn)生合并,合并后為冰雹云;根據(jù)回波形狀判定冰雹云:若形狀為指狀回波、鉤狀回波、回波窟窿均可判定為冰雹云。咸陽防雹作業(yè)時機(jī)選擇是以雷達(dá)實時跟蹤觀測云系演變狀況為基礎(chǔ),綜合多種判別指標(biāo)進(jìn)行臨近預(yù)報預(yù)警、預(yù)報冰雹落區(qū)、時間、強度等,不斷訂正,及時選擇作業(yè)時機(jī),下達(dá)作業(yè)指令。
冰雹防御及效果
咸陽市防雹主要采取兩個成熟方法,第一是過量催化:為了改變云和降水及冰雹的微物理結(jié)構(gòu),改變冰雹生長形成的物理過程,通過過量催化,大量增加云中人工冰雹胚胎,爭食水分,降低成雹條件,抑制冰雹的增長或化為雨滴。第二是爆炸影響:通過爆炸,破壞積云形成冰雹的自然氣流結(jié)構(gòu),特別是強上升氣流區(qū)的垂直結(jié)構(gòu),促使大量小冰雹(雹胚)在增大之前提前下落,融化為雨滴或小冰粒落到地面。多年來,我們的實踐總結(jié)出了防雹作業(yè)的原則為打頭不打尾,宜早不宜遲,搶時間,攻要害,集中火力打殲滅戰(zhàn);轟云頭,斬云腰,猛打回頭云,阻止云接云。取得了良好的效果。
以2011年7月12—19日連續(xù)性冰雹為例:7月12日長武出現(xiàn)雹云,預(yù)報準(zhǔn)確,指令及時,經(jīng)作業(yè)最后出現(xiàn)雨中夾雜米粒冰雹,無災(zāi)。7月13日旬邑出現(xiàn)雹云,經(jīng)防御出現(xiàn)零星冰雹,無災(zāi)。7月14日15時10分,旬邑淳化交界處有塊對流云單體,強中心為55dB,頂高10km,達(dá)雹云指標(biāo)經(jīng)旬邑、淳化共同作業(yè),云體強度明顯減弱最后消失;另外17時30分甘肅正寧有大范圍雹云南壓,強中心為65dB,頂高14km,達(dá)到強雹云指標(biāo),影響我市旬邑、長武、彬縣、淳化、永壽、乾縣,經(jīng)各縣猛烈阻擊,彬縣新民鎮(zhèn)、車家莊、水口鎮(zhèn)個別村出現(xiàn)零星冰雹,直徑5mm,最長持續(xù)1分鐘,無雹災(zāi)。旬邑職田、淳化南村出現(xiàn)零星軟雹,無雹災(zāi)。由于此次過程為颮線過程,8個縣區(qū)出現(xiàn)雷雨大風(fēng)天氣,旬邑職田風(fēng)災(zāi)明顯。
7月15日16時10分,在甘肅涇川有對流云產(chǎn)生,并迅速進(jìn)入長武境內(nèi),強中心為60dB,頂高10km,達(dá)強雹云指標(biāo),經(jīng)火力阻擊后,云體強度明顯減弱,緩慢向彬縣移動;16時50分旬邑與甘肅正寧交界處生成大范圍對流云,并向西南方向快速發(fā)展,與彬縣對流云系合并為東西向云帶,強度65dB,頂高12km,達(dá)強雹云指標(biāo),影響我市大部分地區(qū),經(jīng)各縣猛烈阻擊,云團(tuán)減弱自西向東移出我市,所經(jīng)之處出現(xiàn)雷雨大風(fēng)天氣,彬縣韓家鄉(xiāng)韓家村、淳化卜家鄉(xiāng)蔣家山村出現(xiàn)黃豆大小冰雹,無災(zāi)害發(fā)生。7月16日15時10分,旬邑與甘肅正寧交界處有對流云生成,強度55dB,頂高10km,達(dá)雹云指標(biāo),經(jīng)火力阻擊后減弱,19時30分在甘肅涇川、寧縣、正寧分別有對流云產(chǎn)生,向我市方向移動,20時03分形成飚線進(jìn)入我市長武、彬縣、旬邑境內(nèi),強中心為65dB,頂高14km,達(dá)強雹云指標(biāo),經(jīng)各縣猛烈火力阻擊后,云體強度明顯減弱,所經(jīng)之處出現(xiàn)雷雨大風(fēng)天氣,20時03分長武縣城區(qū)、地掌鎮(zhèn)、洪家鎮(zhèn)出現(xiàn)黃豆大冰雹,最長持續(xù)10分鐘,無災(zāi)情。
7月17日12時00分,旬邑與淳化交界處有對流云生成,強度50dB,頂高10km,達(dá)雹云指標(biāo),經(jīng)兩縣共同作業(yè)后減弱。16時20分甘肅涇川、靈臺有大范圍對流云,向我市方向移動,強中心為65dB,頂高12km,達(dá)強雹云指標(biāo),經(jīng)各縣猛烈火力阻擊后,云體強度緩慢減弱,影響長武、彬縣、永壽一帶,3縣部分村出現(xiàn)冰雹,無災(zāi)。7月18日17時40分,銅川耀縣有對流云向我市淳化移動,強度60dB,頂高12km,達(dá)強雹云指標(biāo),經(jīng)火力阻擊后,云體迅速減弱,南村雨中夾雜零星冰雹,無災(zāi)。19時40分甘肅靈臺有對流云,向長武擴(kuò)展,強中心為60dB,頂高13km,經(jīng)猛烈火力阻擊后,云體強度緩慢減弱,出現(xiàn)陣雨天氣,無雹形成。7月19日13時00分,旬邑與淳化交界處有對流云生成,強度55dB,頂高8km,達(dá)雹云指標(biāo),經(jīng)兩縣共同作業(yè)后減弱。14:25甘肅正寧有大范圍對流云,移進(jìn)旬邑境內(nèi),強中心為65dB,頂高14km,達(dá)強雹云指標(biāo),經(jīng)猛烈火力阻擊后,云體強度緩慢減弱,使旬邑馬欄、后掌遭受雹災(zāi),冰雹最大直徑2cm,(由于雹云移進(jìn)時強度很強)。雹云緩慢減弱移至彬縣,彬縣作業(yè)后降為陣雨無冰雹降落,后從彬縣移至永壽過程中強度加強,由于永壽空域未及時批復(fù),待批復(fù)后已錯過最佳作業(yè)時機(jī),作業(yè)前已開始降雹,致使永壽4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)遭受雹災(zāi)。事實充分說明如不受空域限制,抓住有利時機(jī)及早作業(yè),防雹效果是極顯著的。