孫 偉,曹舒婭,解小寒,郭 倩,楊福興
(1蘇州市氣象局,江蘇 蘇州 215131;2南京大氣科學(xué)聯(lián)合研究中心,江蘇 南京 210009)
蘇南是江蘇省南部地區(qū),包括南京、蘇州、無(wú)錫、常州和鎮(zhèn)江5個(gè)市,地處中國(guó)東南沿海長(zhǎng)江三角洲中心,東靠上海,西連安徽,南接浙江,北依長(zhǎng)江。江蘇蘇南地處東亞季風(fēng)區(qū),是春夏強(qiáng)對(duì)流天氣高發(fā)地之一。通常情況,強(qiáng)對(duì)流天氣是在大的環(huán)流形勢(shì)下,由中低空的中小尺度天氣系統(tǒng)所造成的。局地性強(qiáng)、時(shí)間短,但危害極大,常與雷雨大風(fēng)、冰雹等災(zāi)害性天氣相伴出現(xiàn)[1,2]。然而在深秋季節(jié),也偶有強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生,往往預(yù)報(bào)員會(huì)疏忽。近幾年來(lái)隨著天氣雷達(dá)、閃電定位的布網(wǎng)和多元資料融合的業(yè)務(wù)化使用,結(jié)合國(guó)內(nèi)外短時(shí)臨近預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展,不少氣象工作者從諸多方面進(jìn)行了研究,并取得大量有意義的成果[3-14]。周虎[3]等通過(guò)大量個(gè)例對(duì)寧夏冰雹天氣進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)與分析,并得出了寧夏冰雹天氣發(fā)生的預(yù)報(bào)模型,為預(yù)報(bào)員提供初步的判別依據(jù)。趙瑜[4]等對(duì)2016年7月28日出現(xiàn)在山西中部的一次強(qiáng)對(duì)流天氣進(jìn)行綜合分析,認(rèn)為回波頂高(ET)和垂直累積液態(tài)水含量(VIL)的躍增表明出現(xiàn)大冰雹的可能,VIL的快速降低也意味著出現(xiàn)雷暴大風(fēng)的潛勢(shì)較大。王莉萍[5]等對(duì)2008年5月3日河北省衡水市一次后傾槽型局地冰雹天氣進(jìn)行了診斷分析。認(rèn)為這次強(qiáng)對(duì)流天氣是由完整而深厚的“后傾”槽和低層切變線共同影響造成的;冰雹入侵路徑是罕見(jiàn)的偏南路徑;降雹前雹區(qū)為上干冷、下暖濕的對(duì)流不穩(wěn)定層結(jié),垂直累積液態(tài)水含量變化及其大值維持時(shí)間與冰雹直徑和持續(xù)時(shí)間有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。馬素艷等[6]利用探空和NCEP等資料分析西折型冷渦影響下的強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程,發(fā)現(xiàn)冷渦路徑西折是造成2012年6月8—18日內(nèi)蒙古東部強(qiáng)對(duì)流天氣長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的主要原因。李峰等[7]根據(jù)一次暴雨過(guò)程的雷達(dá)產(chǎn)品特征,揭示了該暴雨系統(tǒng)的多個(gè)對(duì)流單體結(jié)構(gòu)和更替變化,其剖面刻畫了局地對(duì)流降雨系統(tǒng)的典型回波特征,伴隨強(qiáng)降雨出現(xiàn)了明顯的后向干冷空氣侵入弱回波區(qū)、前向回波懸垂和穹窿,以及傾斜式的低層輻合、高層輻散結(jié)構(gòu)特征。周曉麗[8]等利用FY-2D氣象衛(wèi)星資料,通過(guò)紅外通道與水汽通道提供的強(qiáng)對(duì)流云光譜信息,對(duì)強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)識(shí)別,并且設(shè)定閾值來(lái)制作強(qiáng)對(duì)流頻次圖。雨滴譜是云降水物理學(xué)中的重要參數(shù),通過(guò)它可計(jì)算雨滴數(shù)濃度、雨強(qiáng)、液態(tài)水含量、雷達(dá)反射率因子和雨滴對(duì)微波的衰減等。研究雨滴譜分布,對(duì)了解降水的發(fā)生發(fā)展過(guò)程有重要意義。陳萬(wàn)奎[9]等通過(guò)飛機(jī)觀測(cè)空中雨滴譜的水平分布,發(fā)現(xiàn)在水平距離上雨滴譜及其特征值分布不均勻,并計(jì)算了雨滴譜參數(shù)之間的關(guān)系。此外,胡子浩[10]、劉紅艷[11]、Chen[12]等分析了不同天氣系統(tǒng)、降水類型和不同云狀降水的雨滴譜特征。陳寶君[11]、宮福久[14]、Zhang[15]等對(duì)雨滴譜分布進(jìn)行擬合,結(jié)果表明Gamma分布具有普適性。
目前國(guó)內(nèi)大部分研究者對(duì)于汛期的強(qiáng)對(duì)流發(fā)生發(fā)展?jié)搫?shì)及物理量變化研究比較多,而往往忽略非汛期對(duì)流的發(fā)生與發(fā)展。本文基于常規(guī)觀測(cè)資料及非常規(guī)觀測(cè)資料,從影響系統(tǒng)、不穩(wěn)定條件、多普勒雷達(dá)資料、閃電定位資料、風(fēng)廓線和雨滴譜儀等非常規(guī)資料方面,對(duì)2014年11月24日蘇南局地強(qiáng)對(duì)流天氣進(jìn)行分析,充分認(rèn)識(shí)強(qiáng)對(duì)流天發(fā)生、發(fā)展的條件及在雷達(dá)、雨滴譜儀等非常規(guī)觀測(cè)資料的演變,對(duì)流發(fā)生的物理量閾值隨季節(jié)的變化需要關(guān)注,從而可以提高預(yù)報(bào)員短時(shí)臨近的預(yù)報(bào)能力。
2014年11月24日凌晨2:00—8:00,蘇南地區(qū)自西南部的南京高淳、常州溧陽(yáng)到無(wú)錫、蘇州常熟部分地區(qū)出現(xiàn)雷電、短時(shí)強(qiáng)降水、雷雨大風(fēng)、局地冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣。其中,南京高淳和常州溧陽(yáng)地區(qū)24 h的降水量達(dá)暴雨量級(jí)。小時(shí)降水量最大達(dá)26.7 mm/h,出現(xiàn)在常州溧陽(yáng)地區(qū);非本站小時(shí)最大降水量為33 mm/h,出現(xiàn)在無(wú)錫官林。無(wú)錫太湖山水自動(dòng)站的風(fēng)力達(dá)20.9 m/s(9級(jí)),出現(xiàn)雷雨大風(fēng)并伴隨最大直徑約2 cm的冰雹。強(qiáng)對(duì)流天氣造成部分城市道路積水,部分農(nóng)田受損。其中受災(zāi)最嚴(yán)重的是無(wú)錫地區(qū),當(dāng)?shù)囟嗵幮械罉淠緝A倒,道路護(hù)欄被掀翻,一些車輛受損。
2014年11月23日20:00,200 hPa在蘇皖交接地區(qū)有大風(fēng)速區(qū),蘇南地區(qū)上空存在急流分流區(qū),說(shuō)明高空有明顯的風(fēng)速輻散區(qū),這樣有利于底層輻合上升。500 hPa北槽位于渤海灣附近,引導(dǎo)高層冷空氣南下,蘇南地區(qū)主要受南支槽前西南氣流影響,到24日8:00,隨著南支系統(tǒng)進(jìn)一步東移并加深。700 hPa上,北槽的位置和500 hPa基本重疊,高原東部有切變線存在;到24日8:00,切變線和北槽在蘇南北部地區(qū)合并加深,在蘇皖南部有急流存在;說(shuō)明蘇南地區(qū)有明顯的暖濕氣流輸送;23日20:00蘇南地區(qū)有暖式切變存在,到24日8:00隨著冷空氣侵入轉(zhuǎn)為冷式切變,并且冷平流在蘇南上空較強(qiáng),說(shuō)明已經(jīng)受到冷空氣前鋒影響;23日20:00,地面處于倒槽中,冷鋒位置在山東中南部地區(qū),24日8:00,冷鋒已經(jīng)壓至沿江-蘇南一線。蘇南地區(qū)處于冷鋒前部的低壓區(qū)中。在冷鋒前部的底層輻合區(qū)中,有利于輻合上升運(yùn)動(dòng)發(fā)生,從而觸發(fā)強(qiáng)對(duì)流天氣。通過(guò)Micaps中尺度分析圖分析發(fā)現(xiàn)(圖1),雖然是深秋,南京站T850-T500的上下層溫差仍可達(dá)26℃,非常有利于強(qiáng)對(duì)流的發(fā)生(紅色方框內(nèi)為蘇南地區(qū))。整個(gè)濕軸從長(zhǎng)江中游地區(qū)一直延續(xù)到下游,說(shuō)明不斷的有水汽輸送,比濕最大值為10 g/kg。
圖1 2014年11月23日20時(shí)Micaps中尺度分析
將蘇南及周邊的南京、上海和杭州三站探空?qǐng)D(表1)對(duì)比發(fā)現(xiàn):23日20:00—24日8:00,上海站的k指數(shù)由25℃上升到34℃,Si指數(shù)由2.29℃降至-0.05℃,說(shuō)明蘇南地區(qū)自西向東有明顯的不穩(wěn)定能量存在。CAPE在蘇南地區(qū)都比較低,在100 J以下。
對(duì)比24日8:00三站的0℃層、-10℃層和-20℃層高度發(fā)現(xiàn),南京地區(qū)為1500 m左右,而上海和杭州為3500 m左右,由于冷空氣前鋒已經(jīng)開(kāi)始影響南京地區(qū),冷空氣的入侵導(dǎo)致0℃層高度有明顯的下降,對(duì)于局地冰雹的出現(xiàn)也是非常有利。
統(tǒng)計(jì)歷史6—8月份蘇南地區(qū)附近的三個(gè)探空站(南京、上海和杭州)的0℃層、-10℃層和-20℃層3站平均高度圖(圖2)顯示:從初夏到盛夏,各層的高度是明顯上升的,特別是0℃層高度,6月的平均高度為4500 m,8月為7000 m左右。
表1 三站探空?qǐng)D對(duì)比分析
然而春末和夏季的強(qiáng)對(duì)流潛勢(shì)比較強(qiáng)。比如:2015年4月28日午后,江蘇省自西南向東北出現(xiàn)大范圍的2~5 cm的冰雹天氣,并伴有8~9級(jí)、水面10~11級(jí)的雷雨大風(fēng)、強(qiáng)雷電和短時(shí)強(qiáng)降雨等強(qiáng)對(duì)流天氣。對(duì)比這次強(qiáng)對(duì)流天氣的各物理量場(chǎng)發(fā)現(xiàn):k指數(shù)為40℃、Si指數(shù)-3.22 ℃、CAPE值為1 047.8 J、T850-T500的溫差已達(dá)31℃、0℃層高度為3510 m、-10℃層和-20℃層高度分別為6900 m和8480 m。
圖2 6—8月南京、上海和杭州3站探空0℃層、-10℃層和-20℃層平均高度變化
通過(guò)此次深秋與春末夏初的對(duì)流對(duì)比能發(fā)現(xiàn),隨著季節(jié)的變化,春末夏初的對(duì)流潛勢(shì)比深秋強(qiáng),從而預(yù)報(bào)員對(duì)于強(qiáng)對(duì)流閾值的考慮也應(yīng)轉(zhuǎn)換。
通過(guò)NCEP資料對(duì)11月24日2:00的南京站渦度與速度剖面分析(圖3),在圖3紅框中南京區(qū)域?yàn)?18~120°E,從底層到500 hPa為深厚的正的水平渦度平流,最大值為0.14×10-3s-1,位置大約在600 hPa;深厚的中低層正渦度區(qū),說(shuō)明蘇南地區(qū)處于槽前,非常有利于上升運(yùn)動(dòng),同時(shí)在垂直速度上可以發(fā)現(xiàn),從底層到300 hPa存在的都是負(fù)速度,最大值達(dá)-2.1 cm·s-1;有利于對(duì)流云團(tuán)的輻合上升運(yùn)動(dòng),而且正渦度平流與速度有很好的重疊。
圖3 南京渦度與垂直速度剖面
從24日2:00的700 hPa的水汽通量圖中表明(圖4a),在從長(zhǎng)江中游到下游的蘇皖交界地區(qū)圖4a和圖4b紅框中,存在水汽通量的大值區(qū),最大值12 g·cm-1·hPa-1·s-1出現(xiàn)在蘇皖南部交界處;850 hPa的水汽通量散度(圖4b)與700 hPa的水汽通量有著很好的對(duì)應(yīng),存在著大片的負(fù)的水汽通量散度,說(shuō)明底層有強(qiáng)迫區(qū),上游地區(qū)還有充足的西南暖濕氣流輸送,也是導(dǎo)致蘇南地區(qū)的局地暴雨和短時(shí)強(qiáng)降水發(fā)生的重要原因。
此次強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程一周前,蘇南地區(qū)氣溫不斷回升,比如:11月23日蘇州地區(qū)日平均氣溫最高達(dá)23.0℃。而蘇州30 a歷史統(tǒng)計(jì)資料顯示同一時(shí)期內(nèi)每日的平均最高氣溫為15℃左右。另外,南京及上游的安徽南部地區(qū)T850-T500上下層溫差達(dá)26℃,其中850 hPa溫度在23日達(dá)10℃,而歷史上11月蘇州地區(qū)850 hPa的平均氣溫值只有5.4℃;由地面到中低層有明顯的回暖,為強(qiáng)對(duì)流的發(fā)生提供了熱力條件;同時(shí)高層有冷空氣入侵,導(dǎo)致溫差上下層加大,與春夏強(qiáng)對(duì)流發(fā)生的不穩(wěn)定條件相似。
圖4 長(zhǎng)江中下游700 hPa水汽通量(a)和850 hPa水汽通量散度(b)
圖5 常州和無(wú)錫地區(qū)雷達(dá)回波強(qiáng)度
2014年11月24日凌晨蘇南地區(qū)的強(qiáng)對(duì)流過(guò)程是在大片層狀云云團(tuán)中嵌有孤立的超級(jí)單體造成的。凌晨1:30對(duì)流單體在安徽蕪湖與南京高淳之間生成,并緩慢向東北方向移動(dòng);單體結(jié)構(gòu)松散,回波強(qiáng)度最大值35 dBZ;2:57回波強(qiáng)度明顯增強(qiáng)至55 dBZ;同時(shí)回波結(jié)構(gòu)變緊密;造成高淳地區(qū)小時(shí)降水量達(dá)15 mm;在對(duì)流單體左后側(cè)20 km處又有一個(gè)對(duì)流單體生成。之后兩個(gè)對(duì)流單體保持20 km/h的速度不斷向東北方向移動(dòng),且兩個(gè)單體回波形態(tài)上發(fā)展為弓形回波,回波強(qiáng)度保持55 dBZ甚至有所加強(qiáng)。其中一個(gè)回波單體在5:28在無(wú)錫地區(qū)發(fā)展為超級(jí)單體回波,回波強(qiáng)度達(dá)60 dBZ(圖5a);對(duì)無(wú)錫地區(qū)的超級(jí)單體同時(shí)做RCS和RHI顯示,其中都能觀察到明顯的三體散射長(zhǎng)釘(圖5c和圖5d);50 dBZ的強(qiáng)回波高度在6~7 km,65 dBZ的強(qiáng)回波中心核在3~4 km,同時(shí)也存在明顯的弱回波區(qū),這樣的條件有利于冰雹的產(chǎn)生。
圖6 5:28常州雷達(dá)1.5°仰角雷達(dá)徑向速度(a)和無(wú)錫地區(qū)回波徑向速度剖面(b)
結(jié)合5:28的雷達(dá)速度圖(圖6a)和雷達(dá)回波強(qiáng)度圖,同時(shí)08時(shí)的地面天氣形勢(shì)圖分析出沿江-蘇南地區(qū)有明顯的鋒面過(guò)境,同時(shí)在其前端的無(wú)錫地區(qū)有明顯的中小尺度輻合存在,1.5°仰角和2.4°仰角上也有明顯的氣旋式輻合存在。在垂直剖面上(圖6b),也能發(fā)現(xiàn)和強(qiáng)度剖面一樣的三體散射長(zhǎng)釘。在中低層有明顯的徑向輻合存在;高層有輻散;同樣非常有利于冰雹的產(chǎn)生。
通過(guò)回波強(qiáng)度和垂直累積液態(tài)水含量(VIL)隨時(shí)間的變化圖可以發(fā)現(xiàn)(圖7):2:33移入蘇南地區(qū)的回波單體強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)55 dBZ,而VIL只有15 kg/m2。但5:00之后VIL迅速增強(qiáng)到了40 kg/m2,此時(shí)也是超級(jí)單體發(fā)展最旺盛的時(shí)候。隨后VIL又有所下降,并出現(xiàn)波動(dòng),說(shuō)明超級(jí)單體內(nèi)部的對(duì)流十分旺盛,意味著可能降雹和引發(fā)破壞性大風(fēng)。5:30以后超級(jí)單體進(jìn)一步向東北方向移動(dòng)并明顯減弱,在雷達(dá)回波強(qiáng)度上雖然仍保持在50~55 dBZ,但是VIL已經(jīng)明顯的下降。
圖7 移入蘇南地區(qū)單體回波強(qiáng)度和垂直累積液態(tài)水含量隨時(shí)間變化
公式(1)其中Z為雷達(dá)反射率因子,單位dBZ。VIL值是假定反射率因子完全由液態(tài)水反射的。一旦有冰雹的存在,粒子的散射將由瑞利散射變?yōu)槊咨⑸鋄17]。這就是VIL的最大值出現(xiàn)躍增的原因。VIL的這一變化為判斷對(duì)流風(fēng)暴中冰雹的生成提供了有效的信息。圖8中VIL的變化對(duì)判斷冰雹的生成比最大反射率因子的變化具有更明顯的指示作用[18-20]。6—8月蘇南地區(qū)出現(xiàn)冰雹時(shí)的VIL達(dá)60~70 kg/m2;而這次無(wú)錫地區(qū)VIL只有40 kg/m2就出現(xiàn)降雹,主要原因是VIL是整層液態(tài)水含量的積分值,而這次強(qiáng)對(duì)流過(guò)程回波頂高最大也就8~9 km高度,積分高度有限。季節(jié)的原因可能導(dǎo)致回波頂高偏低,今后還需多關(guān)注閾值隨季節(jié)的變化[18]。
在6:00的散度與回波強(qiáng)度疊加的圖上(圖8),無(wú)錫地區(qū)有明顯的負(fù)散度存在;最大達(dá)-10×10-3s-1,說(shuō)明有強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)存在。
6—8月蘇南地區(qū)雷暴單體與非雷暴單體不同回波強(qiáng)度出現(xiàn)的概率圖(圖9)表明35 dBZ是區(qū)分雷暴單體與非雷暴單體的一個(gè)主要閾值,而在深秋季節(jié)該閾值有所下降。
圖8 6:00江蘇地區(qū)散度和回波疊加
圖9 雷暴單體與非雷暴單體百分比
閃電定位儀可以用來(lái)監(jiān)測(cè)對(duì)流風(fēng)暴中的閃電活動(dòng),包括總閃、負(fù)閃和正閃。24日凌晨開(kāi)始的強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程,總共監(jiān)測(cè)到總閃521次,負(fù)閃485次,正閃36次。期間超級(jí)單體總閃電頻數(shù)隨時(shí)間的變化圖(圖10)表明,閃電頻數(shù)從5:10的1次/min迅速增強(qiáng)到5:30的峰值8次/min。降雹前閃電頻數(shù)達(dá)到最大值,降雹、地面出現(xiàn)大風(fēng)后,閃電頻數(shù)迅速下降。閃電頻數(shù)的陡升表明超級(jí)單體上升氣流迅速增強(qiáng),與雷達(dá)產(chǎn)品VIL有很好的一致性(圖10),這對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣的預(yù)警有重要的指示意義。另外從閃電的時(shí)間和空間分布情況分析,在冰雹云增長(zhǎng)的初期和消亡期基本上是以正閃為主,而冰雹云發(fā)展旺盛期基本是以負(fù)閃為主。
圖10 無(wú)錫地區(qū)降雹時(shí)閃電頻數(shù)與雷達(dá)產(chǎn)品VIL對(duì)比
在此次強(qiáng)對(duì)流發(fā)生地中選擇有代表性的南京高淳站風(fēng)廓線資料(圖11),高淳地區(qū)的強(qiáng)降水主要發(fā)生在3:00—5:00之間,風(fēng)廓線資料顯示1:00開(kāi)始有所表現(xiàn),1 km左右的風(fēng)速突然增大至2 m/s,并隨著時(shí)間的推移,風(fēng)速大值區(qū)的高度在不斷的攀升,最高處為2 km左右。前期一直西南風(fēng),底層偏北風(fēng)力隨高度而增大,是冷空氣侵入所致,這樣有利于強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生。
圖11 24日1:00—3:00高淳站風(fēng)廓線
當(dāng)近地層風(fēng)速突然增大或風(fēng)向突然轉(zhuǎn)變時(shí),降水開(kāi)始增強(qiáng),而近地層風(fēng)向和風(fēng)速發(fā)生變化的時(shí)刻往往比降水的開(kāi)始時(shí)刻有所提前,這對(duì)于短時(shí)臨近預(yù)警預(yù)報(bào)有著重要的指示作用。
雨滴譜是云降水物理學(xué)中的重要參數(shù),通過(guò)它可計(jì)算雨滴數(shù)濃度、雨強(qiáng)、液態(tài)水含量、雷達(dá)反射率因子和雨滴對(duì)微波的衰減等。研究雨滴譜分布,對(duì)了解降水的發(fā)生發(fā)展過(guò)程有重要意義。蘇南的蘇州地區(qū)已安裝13部雨滴譜儀,形成了蘇州地區(qū)雨滴譜儀監(jiān)測(cè)網(wǎng),短時(shí)間內(nèi)可獲取較多雨滴譜數(shù)據(jù)。
通過(guò)雷達(dá)回波演變分析,可以大致判斷常熟地區(qū)24日6:00—7:00為對(duì)流云降水,其他時(shí)段為層狀云降水。由于此次過(guò)程,常熟出現(xiàn)了強(qiáng)對(duì)流天氣,所以選取常熟作為雨滴譜特征的研究點(diǎn)。整個(gè)降水過(guò)程中雨滴平均數(shù)濃度為1245.7 m-3,平均直徑為0.635 6 mm,雨強(qiáng)為22.5 mm/h。圖12b表示的是降水粒子的數(shù)密度和平均直徑隨時(shí)間的變化情況,其中每1小時(shí)做一次平均得到的折線圖,可以看到在對(duì)流云時(shí)段6:00—7:00時(shí),平均總數(shù)密度(>2500 m-3mm-1)或者平均直徑(>0.5 mm)達(dá)到了很大的水平,甚至期間平均總數(shù)密度和平均直徑還都達(dá)到了峰值。對(duì)應(yīng)雷達(dá)回波最強(qiáng)的時(shí)候數(shù)濃度達(dá)到8000 m-3mm-1以上,直徑達(dá)到0.9 mm左右。同時(shí),如圖12a所示,當(dāng)D<0.45 mm時(shí),層狀云雨滴譜密度明顯較大,而當(dāng)0.45 mm 圖12 2014年11月24日6:00—8:00常熟地區(qū)雨滴譜特征 2014年11月24日,江蘇蘇南地區(qū)在前期回暖明顯,西南氣流強(qiáng)盛,同時(shí)有高空槽引導(dǎo)冷空氣南下,冷空氣的入侵導(dǎo)致局地強(qiáng)對(duì)流的發(fā)生。深秋強(qiáng)對(duì)流發(fā)生的各種對(duì)流潛勢(shì)比汛期強(qiáng)對(duì)流發(fā)生的閾值明顯不一樣,不穩(wěn)定能量早已沒(méi)有春夏強(qiáng),但動(dòng)力條件觸發(fā)低層冷空氣強(qiáng)烈抬升暖濕空氣,從而引起局地冰雹。 雷達(dá)產(chǎn)品和汛期強(qiáng)對(duì)流發(fā)生的各種指標(biāo)表明:無(wú)錫冰雹的發(fā)生其回波結(jié)構(gòu)與汛期相當(dāng),VIL只有40 kg/m2就出現(xiàn)降雹,主要原因是VIL是整層液態(tài)水含量的積分值,而這次強(qiáng)對(duì)流過(guò)程回波頂高最大也就8~9 km高度,積分高度有限。季節(jié)的原因可能導(dǎo)致回波頂高偏低,熱力條件已經(jīng)無(wú)春夏好。VIL值的變化為判斷對(duì)流風(fēng)暴中冰雹的生成提供了有效的信息。最大VIL值的變化對(duì)判斷冰雹的生成比最大反射率因子的變化具有更明顯的指示意義。季節(jié)的原因?qū)е禄夭敻咂?,今后還要多關(guān)注閾值隨季節(jié)的變化。 閃電頻數(shù)從5:10的1次/min迅速增強(qiáng)到5:30的峰值8次/min。降雹前閃電頻數(shù)達(dá)到最大值,降雹、地面出現(xiàn)大風(fēng)后,閃電頻數(shù)迅速下降。對(duì)閃電的統(tǒng)計(jì)表明閃電頻數(shù)的陡升表明超級(jí)單體上升氣流迅速增強(qiáng),這對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣的預(yù)警有重要的指示意義。 強(qiáng)降水主要發(fā)生在3:00—5:00,風(fēng)廓線資料顯示1:00左右已經(jīng)有體現(xiàn)。風(fēng)廓線分析表明當(dāng)近地層風(fēng)速突然增大或風(fēng)向突然轉(zhuǎn)變時(shí),降水開(kāi)始增強(qiáng),而近地層風(fēng)向和風(fēng)速發(fā)生變化的時(shí)刻往往比降水的開(kāi)始時(shí)刻有所提前,這對(duì)于短時(shí)臨近預(yù)警預(yù)報(bào)有著重要的指示作用。 通過(guò)雨滴譜數(shù)據(jù)的分析,整個(gè)降水過(guò)程中雨滴平均數(shù)濃度為1 245.7 m-3,平均直徑為0.635 6 mm,雨強(qiáng)為22.5 mm/h。不同雨強(qiáng)下雨滴譜分布均呈單峰型,隨著雨強(qiáng)增加,雨滴譜譜型在大粒子端逐漸上抬。對(duì)流云降水譜寬明顯大于層狀云降水。對(duì)流云降水階段的平均直徑明顯大于層狀云降水階段。4 結(jié)論