天津地区一次冰雹天气触发机制分析
郭晓军;孟辉;刘畅;靳瑞军
励志的歌曲【摘 要】[Objective] The rearch aimed to analyze triggered mechanism of a hail weather in Tianjin on July 10, 2011. [Method] Using Micaps data, automatic meteorological obrvation data, sounding data and Doppler radar data, a hail process rarely happened in Daliutan Village, Yangliuqing Town, Xiqing District, Tianjin City on July 10, 2011 was analyzed. Triggered mechanism of the weather was discusd. [ Result ] The hail weather was generated by super monomer which was triggered by a breezed front and ground convergence interaction. Upper situation was in front of the forward titled trough at rear of the cold vortex bottom, which was favorable for development of the strong con-vective weather. On ground map, water vapor transportation existed in easterly airflow at rear of the high-pressure bottom. Meanwhile, convergence zone also existed. It was wet layer over 0 'C layer, and strong ascending motion existed, which was favorable for formation and development of the hail. Sea breezed front brought rich moisture, weak cold air and lifting e
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ffect when it moved toward inland from ocean, to make up for adver conditions at low and middle layers. It could trigger a verely convective weather when moved to surface convergence zone. Doppler weather radar could monitor entire hail evolution process. [ Conclusion ] The rearch had obvious guidance significance for judging hail process.%[目的]分析2011年7月10日发生在天津市地区的一次冰雹天气的触发机制.[方法]利用Micaps、自动站资料、探空观测资料以及多普勒雷达资料,对2011年7月10日发生在天津市西青区杨柳青镇大柳滩村的一次冰雹天气过程进行个例分析,探讨此次天气的触发机制.[结果]此次过程是由海风锋与地面辐合区相配合所触发的超级单体降雹过程；高空形势位于冷涡底后部的前倾槽前,有利于强对流天气的发展；地面图上位于高压底后部偏东气流有水汽输送,同时存在辐合区;0℃层以上为湿层,并且有较强的上升运动,有利于冰雹的形成与发展.海风锋从海洋向内陆移动带来丰富的水汽、弱冷空气和抬升作用,弥补了中低层的不利条件,当其移动到地面辐合区时可触发强对流天气；多普勒天气雷达能够监测到此次渤海湾海风锋与局地的地面辐合区触发演变为冰雹天气的整个过程.[结论]该研究对判断冰雹过程有明显的指示意义.
【期刊名称】《安徽农业科学》
【年(卷),期】2012(040)033
【总页数】5页(P16251-16254,16425)
【关键词】5s现场管理冰雹天气;触发机制;天津地区
【作 者】运营英文郭晓军;孟辉;刘畅;靳瑞军
【作者单位】天津市人工影响天气办公室,天津300074;天津市人工影响天气办公室,天津300074;天津市气象台,天津300074;天津市人工影响天气办公室,天津300074
【正文语种】中 文
【中图分类】S427
冰雹、雷雨大风、短时强降水等强对流天气由中小尺度天气系统造成的，其发生发展的突发性和局地性强，预报难度大，特别是冰雹天气，来势凶猛，强度很大，虽持续时间不长，却可使农作物瞬间遭到毁灭［1－2］。国外利用雷达资料研究边界层辐合线触发形成雷暴天气的机制，已取得一系列的进展［2－4］。Wilson等提出雷暴天气的形成与边界层
辐合线密切相关，边界层辐合线的监测和特征识别是雷暴形成、发展和消亡的关键所在［3－4］。Kingsmill阐述了海风锋与冷锋碰撞产生雷暴天气的演变过程［5］。国内随着新一代天气雷达布点的增多，相关学者对雷暴天气形成的新一代天气雷达观测和其形成的环境条件做了相关的研究工作［6－8］。刘正等以广东省阳江和电白之间近似东西向的海岸线为研究区域，发现海风锋随着更替的局地性环流移经沿岸，在其他条件的配合下可造成局地性降水天气［9］。
小学演讲稿天津地处渤海湾西部，受海风锋影响很大。于恩洪等利用5次野外观测试验对渤海湾海风锋进行研究，结果表明渤海湾海风锋对雷暴天气有触发作用［10－12］。王彦等利用新一代天气雷达产品对渤海湾海风锋一次典型天气个例做了分析，发现渤海湾海风锋对雷暴天气有触发作用，在合适的天气背景下，海风锋与弱冷锋呈一定角度碰撞时，在碰撞的交叉处雷暴形成［13］。笔者利用多普勒雷达资料、Micaps及自动站资料，对2011年7月10日发生在天津地区的一次冰雹天气进行分析，探讨此次天气的触发机制。
1 天气实况
2011年7月10日下午，受高空槽和东北冷涡共同影响，天津市部分地区出现雷阵雨天气过
程。其中，西青区杨柳青镇大柳滩村发生降雹，降雹于15:50开始至16:10结束，持续20 min，冰雹一般直径为3～5 mm，降雹密度为70～90粒/m2，受灾总面积为640.7 hm2，主要受灾作物有玉米、棉花、菜、瓜、果树等，直接经济损失1 091万元。
2 雷达实时监测
从雷达的实时监测情况看，在1.5°仰角的基本反射率产品上(图1)，7月10日11:42沿渤海湾形成一条基本与渤海湾海岸平行的带状回波(海风锋)，宽度大约10 km，逐渐向内陆移动，移动速度较慢，约7 km/h，回波高度始终在1 km以下的边界层内，强度维持20 dBz左右;14:42开始在静海北部地区生成小的对流单体，并随着海风锋的移动路径移动并加强，15:24发展成为超级单体，该海风锋在西青的西部又触发生成了一个新的对流单体，并继续加强，在15:30形成2个很强的超级单体;15:42，2块回波合并成一块，回波范围扩大，强中心在独流与辛口之间，此时1.5°、2.4°2 个仰角强度产品上均探测到60 dBz的强回波，强中心基本呈椭圆状，悬浮于空中，说明前侧有很强的上升气流，支撑着冰雹的继续碰并增长;15:48，强中心移至大柳滩附近，局地强度达60 dBz，出现降雹天气过程。由此可见，此次冰雹过程是一次典型的由海风锋触发的强对流天气。
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图1 2011年7月10日1.5°仰角雷达强度注:a～ f依次为 11:42、14:42、15:24、15:30、15:48、16:36。
3 触发机制分析
3.1 天气形势分析 由图2可见，2011年7月10日08:00，500 hPa，东亚中纬地区是阶梯槽形势，且在东北地区存在一个冷涡，天津地区位于东北冷涡底后部，且在116°E位置有一垂直短波槽，自北向南贯穿天津北京之间，天津位于槽前，受西南气流控制;700 hPa，仍是一个阶梯槽的形式，并在北京以西，在风速上有辐合;850 hPa，槽线位于河北省以西、河套以东，在风向和风速上均有辐合。3层槽线略有前倾且垂直，有利于产生强对流天气。地面图上，天津位于高压后部、低压前部，受偏东气流影响，有利于水汽的输送。
图2 2011年7月10日08:00的中尺度分析
3.2 探空曲线分析 从10日08:00的北京探空来看(图3a)，1 000～925 hPa层为等温层，是稳定层结，450 hPa以下是较为深厚的干层，中层水汽条件不好，不稳定能量较小，为337 kg/J，不利于产生对流性天气;但高层450 hPa以上为湿区，此时0℃层高度为4 244.2 m，
兰草怎么养表明高空过冷水含量较高，有利于冰雹的形成和发展。随着气温上升能量积聚，从14:00的订正探空看(图3b)，不稳定能量已增大至1 315.0 kg/J，低层条件有所改善，但450 hPa以下仍然是对应一个较为干燥的层结，且温度较高，当与海风锋带来的较冷且湿度较大的气团相遇时，就可能产生对流性天气。
3.3 物理量场分析
3.3.1 相对湿度。从10日08:00相对湿度场来看，在高层400 hPa以上相对湿度较大，约为40% ～50%，其中300 hPa相对湿度达60%，高层湿度较大，与探空资料较为一致;500和850 hPa相对湿度较小，为30% ～40%，相对较干，其中700 hPa在天津南部地区相对湿度较好，可达60% ～70%;底层1 000 hPa相对湿度为60% ～80%，较为湿润。
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3.3.2 垂直速度。从10日08:00的垂直速度场来看，高层500 hPa以上各层的垂直速度约在－8～－12 hPa/s，处于较大负速度区，上升运动较为强烈，对低层有抽吸作用;结合水汽条件来看，500 hPa以上湿度较大，同时配合较强的上升运动，有利于冰雹的形成和发展;中低层700和850 hPa垂直速度为负，且其值较小，上升运动较弱，其中，700 hPa在天津南部地区的垂直速度＞0 hPa/s，对上升运动有阻碍作用。
3.4 地面自动站观测资料分析 在海风锋的移动路径上，自东向西选取了塘沽、东丽、市区和西青4个测站的温湿变化。由图4可见，随着海风锋的移动，塘沽站首先湿度大、温度低;随后，东丽站相对湿度突变至52%，之后缓慢递增;市区湿度增至50%以上;西青站相对湿度先降后升，在10日15:00～16:00相对湿度突增，与此同时温度突降，说明海风锋在此时段内过境，带来了丰富的水汽和冷空气，并触发了雷雨、冰雹等强对流天气。
