(1)国内外冰雹临近预报发展及现状

\r 短时预报\r 短时预报主要是根据当天的气象要素变化,预报当日冰铝云的发生概率。\r |它的主要依据是当日早八时的探空和地而资料。预报的方法有利用冰?云顶 I报模式来预报的,也有根据冰雹云发生的天气特征要素来预报的:如果高空 |有急流,就有利于大气不稳定层结的建立,约有80%的冰苞天气发生在风速 | >30 m\/s的高空急流内。而大气层结不稳定度的大小,是和当日冰雹天气是 否发生密切相关的。20世纪70年代和80年代,中国科学院兰州高原大气物 理研究所平凉站利用计算大气层结不稳定度的方法预报当日以探空站为中心 I 100 km范围内冰雹天气出现的概率,其准确度还比较高(张喜轩,1983)。\r !另外由于现在的冰雹云预报模式里都考虑了大气层结的不稳定度的问题,所 |以多利用预报模式来预报当日的冰雹天气,它的依据也是当丨H的地而和探空 ;资料,该方法也有比较好的预报准确率。\r 临近预报(现时预报)\r 所谓临近预报,就是利用现有监测仪器,根据对已生成的对流云a的连 I续监测数据,判别该云团是否会发展成冰雹云,从而在冰砬云的发展初期, 成灾冰雹尚未形成的时候,发出冰雹灾害的预报。\r (1)国内外冰雹临近预报发展及现状\r 冰雹云的宏微观变化特征、闪电特征、风场变化特征等与雷雨云是有区 别的,目前的短时预报仍然是通过探测仪器,找出和发现这些区别特征,以 达到早期识别冰雹云的目的。近年来随着先进的监测仪器和新的识別理论的 应用,临近预报的准确率有所提高,预报的提前时段有所增长。这些新的监 测仪器主要有:①髙分辨率的静止气象卫星。过去每一小时提供一幅云图, 现在双星应用可以做到半小时提供一幅云图;②集多普勒和偏振技术于一身 的多普勒偏振天气雷达。它不仅能获取云和降水的强度和风场信息,还能获 取其水成物粒子类型及其变化方面的信息;③闪电定位仪。它不仅能探测到 特定云的总的闪电数,还能区分其是云闪和地闪,是正地闪还是负地闪以及 每次闪电的强度。这些先进的探测仪器我国都已装备,只是在布设的规模和 应用的深度上与国外(主要指美国)相比还有一定差距。\r 目前早期识别冰雹云的方法主要有下面几点:\r ①判别云髙度及其变化速率\r 一般来说,冰苞云云顶高度大于雷雨云,S云的生命史可划分为发生、 跃增、孕W、降苞和消亡五个阶段。在跃增阶段云高的变化速率高于雷雨云,\r —般在每秒儿米到十几米内,云顶高可以增长5?7 km。这是因为冰s云内; 上升气流更强,变化更剧烈的缘故,利用冰雹云的这一特点,我们可以在云 发展初期,判断其是否是冰?云。这种云髙度的变化速率,不同的地方可能 不同,需要在长期观测中发现其规律,确定判别标准。\r ②判別强回波的高度\r 冰雹云的强回波中心的高度往往在6 km以上左右,也就是说在0°C层以 上。如在甘肃平凉市,把此高度出现大于45 dBz (不同地区此值有所不同)\r 的雷达回波时,作为冰@云的判别标准(龚乃虎,1982)。这和雹云形成的累 积带理论以及穴道理论相一致。\r ③判别云的垂直积分含水量VIL\r 冰雹云0°C层以上部分是冰苞孕育的主要部位,无论是根据累积带冰雹形 成理论还是穴道冰雹形成理论,冰?的形成都在0°C层以上高度,而且在此区 域必然形成云水的累积区。该区域的雷达回波强度较强,云水含量大于周围 的地区。与雷雨云相比,其垂直积分含水量高于雷雨云。因此通过计算0°C层 以上云的垂直积分含水14的变化,并配以对0°C层以上的回波强度变化的观| 测,我们就能在冰苞孕育的早期发现这些区域,据此既可以判别该云是否为| 冰雹云,也为人工防?作业提供作业时机和作业部位的依据。实际应用中?\r 也有不分0°C层的上下,而把云总的垂直积分含水量作为冰雹云的判别标准。 刘治国(2006)在其开发的“甘肃CINRAD\/CC雷达防雹作业指挥系统”中, 就用了这种方法。\r ④判別云闪的次数以及云地闪的比率\r 冰S云都伴有强烈的雷电活动。由于冰雹云内上升气流变化更剧烈,它 不仅有垂直上升运动,还有在高空气流影响下的旋转运动,因此它的总闪电 次数不仅多于雷雨云,且云闪与地闪的比率也远大于雷雨云。利用冰雹云 的这些闪电特征,不仅可以区分冰雹云和雷雨云,还可以用于早期识别冰 雹云。\r ⑤判别云内上升气流的速度\r 强的上升气流是冰S云发生发展的必要条件。它不仅为冰雹的生长带来 充足的水气,也为大冰祓的生长提供动力条件。研究表明,15m\/s的上升气i 流速度是形成地面降@的必要条件之一(许焕斌,2004)。因此通过探测对流 云内上升气流的速度变化,也可以帮助我们早期识别冰雹云。\r ⑥判别云内霰粒子生长区\r 形成冰苞的雹核有冻滴和?粒子,掖粒子是冰?核之一,而且是最重要 的冰雹核。大的成灾冰苞是在它的基础上增长大的。因此可以通过直接探测 云内掖粒子的产生发展过程,帮助我们早期识别冰S云。这也为防雹减灾作 业提供了时机和部位的信息。\r

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