遼西地區(qū)冰雹災(zāi)害分布特征及其雷達(dá)指標(biāo)研究

吳丹　王靜巖　劉紅　徐一丹　彭鵬

摘要 本文對(duì)2011—2019年發(fā)生在朝陽(yáng)地區(qū)的40次冰雹災(zāi)害天氣過(guò)程進(jìn)行分析，得出朝陽(yáng)地區(qū)冰雹災(zāi)害空間分布規(guī)律，結(jié)果表明：建平縣為朝陽(yáng)地區(qū)冰雹災(zāi)害易發(fā)區(qū)。建平縣境內(nèi)群山起伏的地形特征為強(qiáng)對(duì)流發(fā)生發(fā)展提供了觸發(fā)條件，有利地形因素導(dǎo)致建平縣極易出現(xiàn)冰雹災(zāi)害。此外，結(jié)合新一代多普勒天氣雷達(dá)產(chǎn)品，歸納得出朝陽(yáng)地區(qū)冰雹災(zāi)害雷達(dá)指標(biāo)，為今后朝陽(yáng)地區(qū)冰雹天氣短臨預(yù)警提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞 冰雹災(zāi)害;分布特征;雷達(dá)指標(biāo)

中圖分類號(hào)：P426.64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095–3305（2020）05–0–02

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.06.049

朝陽(yáng)地處遼西低山丘陵地區(qū)，境內(nèi)丘陵、河流、沖積平原和山間盆地等相間分布，地形較為復(fù)雜[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年6—9月，朝陽(yáng)地區(qū)高空受東北冷渦系統(tǒng)影響頻繁，午后到傍晚多出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣，由于朝陽(yáng)境內(nèi)地形復(fù)雜，受地形加強(qiáng)作用影響，強(qiáng)對(duì)流尤其是冰雹災(zāi)害落區(qū)分布不均。朝陽(yáng)地區(qū)現(xiàn)有一部新一代多普勒天氣雷達(dá)，采用VCP-21觀測(cè)模式，一般5～6 min可完成一個(gè)體積掃描，具備高時(shí)空分辨率，其觀測(cè)產(chǎn)品具有種類多、觀測(cè)時(shí)次密度高等特點(diǎn)，可在冰雹災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警方面發(fā)揮重要作用[2]。對(duì)2011—2019年發(fā)生在朝陽(yáng)市的40次冰雹災(zāi)害天氣過(guò)程進(jìn)行分析，得出朝陽(yáng)市冰雹災(zāi)害分布規(guī)律，結(jié)合新一代多普勒天氣雷達(dá)產(chǎn)品，歸納得出朝陽(yáng)地區(qū)冰雹災(zāi)害雷達(dá)指標(biāo)，為今后朝陽(yáng)地區(qū)冰雹天氣短臨預(yù)警提供參考依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

朝陽(yáng)市氣象局檔案室提供的2011—2019年朝陽(yáng)地區(qū)冰雹災(zāi)害統(tǒng)計(jì)資料和加密自動(dòng)站觀測(cè)資料，以及朝陽(yáng)市氣象局雷達(dá)站提供的2011—2019年新一代多普勒天氣雷達(dá)觀測(cè)產(chǎn)品資料。

1.2 研究方法

根據(jù)朝陽(yáng)市2011—2019年冰雹災(zāi)害統(tǒng)計(jì)資料和加密自動(dòng)站觀測(cè)資料，篩選出冰雹災(zāi)害發(fā)生位置和時(shí)段，繪制朝陽(yáng)地區(qū)冰雹災(zāi)害落區(qū)分布圖，結(jié)合朝陽(yáng)地區(qū)地形分布特征，得出朝陽(yáng)地區(qū)冰雹災(zāi)害分布規(guī)律。利用朝陽(yáng)新一代多普勒天氣雷達(dá)觀測(cè)資料，歸納統(tǒng)計(jì)冰雹災(zāi)害發(fā)生時(shí)段雷達(dá)產(chǎn)品指標(biāo)。

2 結(jié)果與分析

2.1 冰雹災(zāi)害空間分布特征分析

通過(guò)對(duì)2011—2019年出現(xiàn)在朝陽(yáng)地區(qū)的40次冰雹災(zāi)害進(jìn)行分析可得：40次冰雹災(zāi)害均出現(xiàn)在高空受東北冷渦系統(tǒng)影響，中低層有暖濕系統(tǒng)配合的天氣形勢(shì)下;冰雹災(zāi)害空間分布不均，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)一步繪制朝陽(yáng)市冰雹災(zāi)害空間分布圖（圖1）。從圖中可得：朝陽(yáng)市冰雹災(zāi)害多集中在建平縣（共出現(xiàn)19次），為冰雹災(zāi)害易發(fā)區(qū);龍城區(qū)和北票市為冰雹災(zāi)害次易發(fā)區(qū)，朝陽(yáng)縣、凌源市和喀左縣冰雹災(zāi)害相對(duì)較少。

為進(jìn)一步分析朝陽(yáng)市冰雹災(zāi)害分布的地區(qū)差異，繪制朝陽(yáng)市地形圖（圖2）。從圖中可以看出：朝陽(yáng)市地處內(nèi)蒙黃土高原與沿海松遼平原之間的過(guò)渡地帶，境內(nèi)地形屬于遼西低山丘陵，努魯兒虎山和松嶺山兩大山脈呈東北—西南走向貫穿全境，兩大山脈間夾有河流、沖積平原和山間盆地。建平縣境內(nèi)群山起伏，努魯兒虎山橫貫中部，西面為老哈河，東面為大凌河。每年6—9月，朝陽(yáng)地區(qū)上空冷渦系統(tǒng)活動(dòng)頻繁。在東北冷渦天氣系統(tǒng)背景下，中低層有暖濕氣流配合，形成有利的上冷-下暖、上干-下濕的不穩(wěn)定層結(jié)結(jié)構(gòu)，極易形成對(duì)流性天氣，建平縣境內(nèi)群山起伏的地形特征為強(qiáng)對(duì)流發(fā)生發(fā)展提供了觸發(fā)條件，有利地形因素導(dǎo)致建平縣極易出現(xiàn)冰雹災(zāi)害。

2.2 冰雹災(zāi)害雷達(dá)指標(biāo)研究

朝陽(yáng)新一代多普勒天氣雷達(dá)，每6 min完成一次體掃，生成包括基本反射率、組合反射率、冰雹指數(shù)、回波頂高等在內(nèi)的20種產(chǎn)品。通過(guò)對(duì)發(fā)生在朝陽(yáng)市的40次冰雹災(zāi)害發(fā)生時(shí)段的雷達(dá)產(chǎn)品進(jìn)行篩選，統(tǒng)計(jì)得出冰雹災(zāi)害發(fā)生時(shí)段雷達(dá)產(chǎn)品指標(biāo)，發(fā)生在朝陽(yáng)市境內(nèi)的冰雹災(zāi)害分為較強(qiáng)冰雹災(zāi)害和較弱冰雹災(zāi)害兩類（表1）。較強(qiáng)冰雹災(zāi)害指標(biāo)為：不同仰角的基本反射率因子R為55～60 dBZ;組合反射率因子CR較大，能達(dá)到60～65 dBZ，最強(qiáng)時(shí)可達(dá)65 dBZ以上;垂直累積液態(tài)含水量VIL平均為45～55 kg/m2，最強(qiáng)可達(dá)60～65 kg/m2;回波頂高ET為12～15 km;小時(shí)雨強(qiáng)大于30 mm/h，最強(qiáng)時(shí)可達(dá)50 mm/h以上。較弱冰雹災(zāi)害指標(biāo)為：不同仰角基本反射率因子R為50～55 dBZ;組合反射率因子CR為55～65 dBZ;垂直累積液態(tài)含水量VIL平均為35～50 kg/m2，最強(qiáng)時(shí)可達(dá)50～55 kg/m2;回波頂高ET為11～12 km;小時(shí)雨強(qiáng)為20～40 mm/h。以上指標(biāo)可作為朝陽(yáng)地區(qū)冰雹天氣短臨預(yù)警參考依據(jù)。

3 結(jié)論

（1）朝陽(yáng)市冰雹災(zāi)害空間分布不均，建平縣為冰雹災(zāi)害易發(fā)區(qū);龍城區(qū)和北票市為冰雹災(zāi)害次易發(fā)區(qū)，朝陽(yáng)縣、凌源市和喀左縣冰雹災(zāi)害相對(duì)較少。

（2）朝陽(yáng)市冰雹災(zāi)害發(fā)生在東北冷渦天氣系統(tǒng)背景下，建平縣境內(nèi)群山起伏的地形特征為強(qiáng)對(duì)流發(fā)生發(fā)展提供了觸發(fā)條件，有利地形因素導(dǎo)致建平縣極易出現(xiàn)冰雹災(zāi)害。

（3）發(fā)生在朝陽(yáng)市境內(nèi)的冰雹災(zāi)害分為較強(qiáng)冰雹災(zāi)害和較弱冰雹災(zāi)害兩類，不同種類冰雹災(zāi)害對(duì)應(yīng)不同雷達(dá)產(chǎn)品指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳丹，孫瑩，于芳健，等.基于地形的遼寧省朝陽(yáng)地區(qū)強(qiáng)對(duì)流天氣易發(fā)區(qū)分布特征研究[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，2016（6）：42–44.

[2] 畢明林，于躍，姚維華，等.朝陽(yáng)新一代天氣雷達(dá)在天氣預(yù)報(bào)預(yù)警業(yè)務(wù)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2014（24）：240–242.

責(zé)任編輯：黃艷飛

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

作者簡(jiǎn)介 吳丹（1988–），女，遼寧朝陽(yáng)人，工程師，主要從事天氣預(yù)報(bào)工作研究。

收稿日期 2020–05–28