ANALYSIS OF ECHO CHARACTERISTICS OF HAIL RADAR IN"2021-3-30" JIANGXI PROVINCE
-
摘要: 为了研究江西大冰雹超级单体的结构特征和关键机制，利用江西WebGIS雷达拼图平台、江西省ADTD二维闪电监测定位系统、江西省自动气象站雨量检索平台和MICAPS系统平台资料，对江西2021年3月30—31日冰雹组合反射率CR回波强度、地面雨量、TBB云图与ADTD雷电信息等特征进行分析。（1）2021年3月30—31日大冰雹天气过程，雷暴大风和降水比江西春季历史上出现的强对流天气过程较少且小，但出现冰雹站数、影响范围、维持时间、冰雹直径和回波强度都超过历史上其它强对流天气个例。（2）最强回波和10 min雨量与冰雹大小成正比，10 min雨量变化提前于冰雹的出现；强回波面积和雷电次数成正相关。（3）超级单体回波系统是造成江西冰雹天气的重要回波系统类型：①回波中心强度≥60 dBZ，中心出现≥65 dBZ的强回波核；②60 dBZ回波面积≥10×10 km2；③30~60 dBZ强回波梯度（最密集区域）≤6 km；④超级单体具有深厚和蔓延的云砧形成的“前伸”回波结构，形成南北走向的“盾”型回波结构。（4）冰雹超级单体在TBB云图上形成MCS云系，有“前伸”云砧结构，最低亮温低（-100 ℃左右），这个罕见的超低温是本次冰雹天气产生的关键因素，西南侧亮温梯度线密集；TBB云图亮温可以显示超级单体MCS的存在，能否出现冰雹、雷暴大风及短时强降水，需要结合雷达拼图回波特征来进一步揭示超级单体结构。这些研究成果对江西冰雹天气的监测预警提供了理论依据。Abstract: In order to study the structural characteristics and key mechanism of Jiangxi hail supercell, the characteristics of combined reflectivity CR echo intensity dBZ, ground rainfall, TBB cloud image and ADTD lightning information of Hail in Jiangxi from March 30 to 31, 2021 were analyzed by using the data of Jiangxi WebGIS Radar Mosaic platform, Jiangxi ADTD two-dimensional lightning monitoring and positioning system, Jiangxi automatic weather station rainfall retrieval platform and MICAPS system platform. The results show that: (1) during the heavy hail weather process from March 30 to 31, 2021, thunderstorm, gale and precipitation are less and smaller than the severe convective weather process in the history of Jiangxi in spring, but the number of hail stations, influence range, maintenance time, Hail Diameter and echo intensity are higher than other severe convective weather cases in the history. (2) The strongest echo dBz and 10 min rainfall are proportional to the size of hail, and the change of 10 min rainfall is ahead of the occurrence of hail; The area of strong echo is positively correlated with the number of lightning. (3) Supercell echo system is an important echo system type that causes hail weather in Jiangxi: ① echo center intensity ≥ 60 dBZ, and strong echo core ≥ 65 dBZ appears in the center; ② 60 dBz echo area ≥ 10 × 10 km2;③ 30 ~ 60 dBZ strong echo gradient (the densest area) ≤ 6 km; ④ The supercell has a"forward extending"echo structure formed by deep and spreading cloud anvils, forming a north-south"shield"echo structure. (4) The hail supercell formed MCS cloud system on the TBB cloud map, with a"forward extending"cloud anvil structure, and the lowest bright temperature was low (-100 ℃). This rare ultra-low temperature was the key factor for the hail weather, and the southwest side was characterized by dense bright temperature gradient lines; TBB cloud image brightness temperature can show the existence of supercell MCS, and whether there can be hail, thunderstorm, gale and short-term heavy rainfall. It is necessary to further reveal the supercell structure in combination with the radar puzzle echo characteristics. These research results provide a theoretical basis for the monitoring and early warning of hail weather in Jiangxi.
-
Key words:
- Jiangxi /
- Large hail /
- Super monomer /
- dBZ /
- TBB /
- Echo characteristics
-
图 3 2021年3月30—31日200 hPa天气形势和T-lnP图
a. 30日20时200 hPa；b. 31日08时200 hPa；c. 30日20时南昌；d. 31日08时南昌。
图 4 2021年3月30日20时—3月31日01时超级单体回波廓线(a)与五要素曲线图(b)
a. 图中红色A为整点时间，绿色A为20 min间隔时间，即：20:20、20:40等等。
图 7 2021年3月30—31日TBB云图和雷达拼图对比图
a. 30日21时TBB云图；b. 31日00时TBB云图c. 30日21时雷达拼图；d. 31日00时雷达拼图。
表 1 回波面积与雨量对照关系统计表
面积和雨量 面积0~500 km2雨量0~10.0 mm 面积500~1 000 km2雨量10.0~20.0 mm 面积1 000~2 000 km2雨量20.0~30.0 mm 面积大于2 000 km2雨量大于30.0 mm 回波面积时次数 4 29 17 14 雨量时次数 22 28 11 3 
下载: 导出CSV
表 2 2021年3月30—31日江西16个冰雹个例回波参数统计表
序号 日期 时间 地点 回波强度/dBZ 强回波面积/km2 强回波梯度（/dBZ/km） 回波形态（文字描述） 1 30日 16:40 余干 65 1 350 5 超级单体 2 30日 17:20 万年 65 1 050 4 超级单体 3 30日 22:00 铜鼓 75 1 800 2 超级单体 4 30日 23:40 奉新 70 2 500 2 超级单体 5 31日 00:20 南昌 75 4 200 1 超级单体 6 31日 01:00 进贤 75 4 000 2 超级单体 7 31日 05:50 乐平 65 1 050 3 带上超级单体 8 31日 08:30 婺源 65 1 050 5 带上超级单体 9 31日 14:30 鹰潭 65 1 200 5 带上超级单体 10 31日 18:20 铜鼓 70 750 2 带上超级单体 11 31日 19:00 新余 70 1 500 3 超级单体 12 31日 20:20 宜丰 70 875 3 带上超级单体 13 31日 20:20 高安 70 1500 5 带上超级单体 14 31日 22:20 宜丰 70 900 3 带上超级单体 15 31日 23:00 上高 70 900 2 带上超级单体 16 31日 23:50 高安 65 900 4 带上超级单体 回波参数最大值 75 4 200 5 超级单体7次 回波参数平均值 69 1 595 3.2 带上超级单体9次 回波参数最小值 65 750 1 7/9 注：①回波强度直接读取，强回波面积根据比例尺测算，强回波梯度是指30~60 dBZ之间的距离，根据比例尺估测；
②回波形态描述分为：超级单体、回波带上超级单体，其他形态不包含这16个冰雹个例中。
下载: 导出CSV
表 3 2021年3月30—31日江西冰雹TBB云图亮温与雷达拼图回波强度的对比
类型 时次 形态 最低亮温/回波强度 梯度线 “前伸”结构 TBB云图 30日21时 MCS -109 ℃ 密集 有 雷达拼图 超级单体 55 dBZ ≤10 km/30~60 dBZ 有 TBB云图 31日00时 MCS -96 ℃ 密集 有 雷达拼图 超级单体 70 dBZ ≤10 km/30~60 dBZ 有
下载: 导出CSV
-
[1] 陈鲍发, 马中元. 江西局地冰雹WebGIS雷达拼图回波特征分析[J]. 气象与环境科学, 2019, 42(2): 104-114. [2] 王研峰, 黄武斌, 王聚杰, 等. 一次甘肃天水强冰雹的雷达回波特征及成因分析[J]. 高原气象, 2019, 38(2): 368-376. [3] 覃靖, 潘海. 柳州"4·09"致灾冰雹的超级单体风暴过程分析[J]. 气象, 2017, 43(6): 745-755. [4] 黄晓龙, 高丽. 2014年3. 19台州冰雹过程中尺度分析[J]. 气象, 2016, 42(6): 696-708. [5] 孙伟, 曹舒娅, 沈建. 基于多源探测资料的"4. 12"非典型冰雹特征分析[J]. 热带气象学报, 2021, 37(2): 218-232. [6] 郭媚媚, 赖天文, 罗炽坤, 等. 2011年4月17日广东强冰雹天气过程的成因及特征分析[J]. 热带气象学报, 2012, 28(3): 425-432. [7] 罗菊英, 谭江红. 鄂西山区一次早春局地强冰雹过程分析[J]. 气象科技, 2019, 47(6): 976-985. [8] 徐芬, 郑媛媛, 肖卉, 等. 江苏沿江地区一次强冰雹天气的中尺度特征分析[J]. 气象, 2016, 42(5): 567-577. [9] 袁鹏飞, 姬鸿丽, 刘文玲. 一次罕见大冰雹天气的新一代天气雷达回波分析[J]. 气象与环境科学, 2012, 35(1): 62- 66. [10] 陈红霞, 吕作俊, 姬鸿丽, 等. 豫西地区一次冰雹天气多普勒雷达资料分析[J]. 气象与环境科学, 2007, 30(3): 65-70. [11] 杨吉, 郑媛媛, 徐芬. 江淮地区一次冰雹过程的双线偏振雷达观测分析[J]. 气象学报, 2020, 78(4): 568-579. [12] 张磊. 一次局地强冰雹的多普勒雷达回波特征分析[J]. 沙漠与绿洲气象, 2013, 7(4): 26-30. [13] 朱思华, 罗继, 曲良璐. 新疆阿克苏地区冰雹时空分布及雷达回波特征[J]. 沙漠与绿洲气象, 2021, 15(2): 81-88. [14] 郑凯琳, 陈宝君. 含水量累积区与冰雹增长行为之数值模拟[J]. 大气科学, 2011, 35(2): 298-310. [15] 王莎, 沙勇, 宋金妹, 等. 冀东地区冰雹云多普勒雷达参数特征分析[J]. 气象, 2019, 45(5): 713-722. [16] 江慧远, 魏鸣, 张深寿, 等. 一次冬季冰雹的双偏振多普勒天气雷达回波分析. 气象科学, 2019, 39(6): 755-762. [17] 胡胜, 罗聪, 张羽, 等. 广东大冰雹风暴单体的多普勒天气雷达特征[J]. 应用气象学报, 2015, 26(1): 57-65. [18] 潘佳文, 魏鸣, 郭丽君, 等. 闽南地区大冰雹超级单体演变的双偏振特征分析[J]. 气象, 2020, 46(12): 1 608-1 620. [19] 刘昭武, 田世芹, 王凤娇, 等. 一次冰雹过程的对流单体识别与防雹效果分析[J]. 气象与环境学报, 2020, 36(3): 10-16. [20] 李晓霞, 李常德, 马国涛, 等. 一次冰雹强对流天气过程的潜势条件和中尺度特征分析[J]. 沙漠与绿洲气象, 2020, 14(4): 69-77. [21] 李照荣, 付双喜, 李宝梓, 等. 冰雹云中闪电特征观测研究[J]. 热带气象学报, 2005, 21(6): 588-596. [22] 曾勇, 万雪丽, 李丽丽, 等. 一次多单体冰雹天气过程的雷达回波与闪电特征分析[J]. 暴雨灾害, 2020, 39(3): 250-258. [23] 曾勇, 邹书平, 李丽丽, 等. 贵州中西部冰雹云中闪电特征观测研究[J]. 气象与环境学报, 2019, 35(5): 123-129. [24] 郭润霞, 张文龙. 北京一次大雹天气过程的闪电活动特征分析[J]. 气象与环境学报, 2019, 35(3): 10-17. [25] 许爱华, 陈云辉, 陈涛, 等. 锋面北侧冷气团中连续降雹环境场特征及成因[J]. 应用气象学报, 2013, 24(2): 197-206. [26] 郑艳, 李云艳, 蔡亲波, 等. 海南一次罕见强冰雹过程环境条件与超级单体演变特征分析[J]. 暴雨灾害, 2014, 33(2): 163-170. [27] 刘艳杰, 周玉都, 马庚雪. 河北廊坊冰雹天气特征统计分析[J]. 气象与环境科学, 2018, 41(1): 110-117. [28] 付烨, 刘晓莉, 丁伟. 一次冰雹过程及雹云物理结构的数值模拟研究[J]. 热带气象学报, 2016, 32(4): 546-557. [29] 蔡寿强, 牛生杰, 郭彬, 等. 湖北保康两次冰雹天气过程的综合分析[J]. 大气科学学报, 2014, 37(1): 108-118. [30] 严红梅, 梁亮, 黄艳, 等. 金华地区18次冰雹天气的大气环境与雷达回波特征分析[J]. 暴雨灾害, 2019, 38(1): 48-58. [31] 陈宝君, 郑凯琳, 郭学良. 超级单体风暴中大冰雹增长机制的模拟研究[J]. 气候与环境研究, 2012, 17 (6): 767-778. [32] 刘贞, 郭鸿鸣, 李飏, 等. 秦皇岛一次飑线冰雹天气分析[J]. 气象与环境科学, 2017, 40(4): 100-108. [33] 王艳兰, 王娟, 伍静, 等. 桂林市2019年"3. 21"极端大风与"4. 24"致灾冰雹过程特征对比分析[J]. 热带气象学报, 2021, 37(2): 175- 185. [34] 张文海, 李磊. 人工智能在冰雹识别及临近预报中的初步应用[J]. 气象学报, 2020, 77(2): 282-291. -
点击查看大图
图(7) / 表(3)
计量
- 文章访问数: 86
- HTML全文浏览量: 13
- PDF下载量: 33
- 被引次数: 0
粤公网安备 4401069904700003号