沈阳市冰雹天气气候特征及潜势预报方法研究

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1、沈阳市冰雹天气气候特征及潜势预报方法研究摘要：利用近30a沈阳地区7个测站的雹暴常规观测和气象资料，分析沈阳地区冰雹气候特征和分布规律；着重分析2014年和2015年沈阳城区10次冰雹天气个例，对沈阳产生冰雹的天气背景及相关气象要素进行总结，结果表明：冰霍出现在每年4-10月，以5月、6月居多；冰苞多出现在每天午后至傍晚；东北冷涡为冰雹天气的主要影响系统;冰雹天气需要较大的能量和垂直风切变；500hPa干侵入对冰雹天气发生有指示意义；冰雹天气需要适宜的0°C层高度和-20°C层高度。关键词：垂直风切变；风廓线雷迗；东北冷涡中图分类号：P457文献标识码：AD0I:10.11974

2、/nyyjs.20160632213引言冰雹是由强对流天气系统引起的一种剧烈的气象灾害，它出现的范围虽然较小、时间也比较短促，但来势猛、强度大，并常常伴随着大风、强降水、急剧降温等灾害性天气过程。中国是冰雹灾害频繁发生的国家，冰雹每年都给农业、建筑、通讯、电力、交通以及人民生命财产带来巨大损失。国内许多专家［1-5］对冰雹天气进行了多方面的研究，且已取得很大进展。随着经济建设和人民生活对交通、通讯的依赖程度越来越高，冰雹的危害将会日益显现。冰雹天气过程发展迅速，在所有的天气类型中属于比较难预报的，目前对沈阳地区冰雹天气还是以跟踪监测为主，缺乏明确有效的预报方法。因此加强冰雹天气预

3、报技术研究，提高预报能力是非常必要的。1冰雹天气气候特点1.1冰雹月变化特征统计近30a气象资料，沈阳地区冰雹出现在每年的4-101），其中春季的5月和6月降雹概率最大，占冰雹总数的56%,这与春季冷暖空气活动频繁、0°C层和_20°C高度比较适宜有关；7月、8月、9月降雹相对较少，主要因为冷空气势力较弱、0°C层高度较高，不利于冰雹落到地面。11984-2013年沈阳地区各月份冰雹日数分布1.2冰雹日变化特征由图2可知，沈阳全天每个时段都出现过冰雹天气，其中午后至傍晚（12：00〜20:00）地面受热对流最旺盛，所以降雹最多，共135次，占冰雹总数的78.9%。21984-20

4、13年沈阳地区降雹日变化2冰霍天气影响系统着重分析2014年和2015年沈阳城区共10次冰雹天气个例，其中9次受东北冷涡天气影响，1次为高空槽加强成涡，因此冷涡（低涡）系统为冰雹天气的主要影响系统。10次冰雹天气均有冷涡或低涡系统影响，将涡划分为4个象限，其中沈阳8次处于涡的西南象限，2次沈阳处于东南象限。由此可以判断，当出现冰雹天气时，沈阳均处于涡的底部，其中大部分处于涡的西南象限。3冰雹天气物理量特征3.1稳定度参数分析冰雹天气的形成必须具备一定的能量，课题选取常用的K指数和CAPE进行统计分析。由于常规探空资料只有8:00和20:00数据，本文还增加了东北WRF模式数值预报

5、资料。由表1可知，10次冰雹天气对应的K指数有9次大于30，1次为28;10次冰雹天气对应的CAPE指数均大于700,其中7次大于1000。由此可见，冰雹天气通常发生前大气通常具有较大能量，K指数大于30、CAPE指数大于1000时冰雹发生的概率较大。对比冰雹日8:00CAPE和当日最大CAPE，每日最大CAPE通常出现在午后，比8:00CAPE有明显增加，平均增长1112,由此可见CAPE对热量的积累有很好的反应。3.2水汽特征分析沈阳探空站资料，冰雹发生前850hPa温度露点差范围1〜11°C，由此可见冰雹发生前850hPa水汽条件有好有坏，不能作为预报冰雹天气的依据。10次

6、冰雹发生前500hPa温度露点差范围10〜40°C，其中6次500hPa温度露点差大于20，可见干侵入对冰雹天气有指不意义。4特殊高度层特征冰雹云［1］是由水滴、冰晶和雪花组成的：下层温度在0°C以上，由水滴组成；中层温度在0〜-20°C,由过冷却水滴、冰晶和雪花组成；上层温度在_20°C以下，基本由冰晶和雪花组成。在冰雹云中气流是很强盛的，通常在云的前进方向，有一股十分强大的上升气流从云底进入又从云的上部流出。还有一股下沉气流从云后方中层流入，从云底流出。这里也就是通常出现冰雹的降水区。这2股有组织上升与下沉气流与环境气流连通，所以一般强雹云中气流结构比较持续。强烈的上升气流不

7、仅给雹云输送了充分的水汽，并且支撑冰雹粒子停留在云中，使它长到相当大才降落下来。冰雹云中层是冰雹反复碰并增长的场所，位于冰雹云的0〜20°C之间，要求0°C层高度要适当，过高或过低均不利于冰粒反复通过形成冰雹。冰雹云中层是冰雹反复碰并增长的场所，位于冰雹云的0〜-20°C之间，要求0°C层高度要适当，过高或过低均不利于冰粒反复通过形成冰雹。分析沈阳探空站资料，10次冰雹天气o°c层高度范2663〜3887m，平均高度3394m;-20°C层高度范围5870〜7170m，平均高度6