江西省冰雹天气的气候特征及雷达回波特征分析

应冬梅 俞 炳
                              (江西省气象台,江西 南昌 330046)
    摘 要: 通过对1970~1999年30 a我省冰雹资料和冰雹雷达观测资料的统计分析,揭示了江西省冰雹的时空分布特征和雷达回波参数等特征。
  关键词:冰雹 气候 雷达回波 特征
  中国分类号:P458.1+21.2  文献标识码:A  文章编号:1007-9033(2001)03-0021-03
          冰雹是我省主要的气象灾害之一。1次强烈的冰雹及其伴随的雷雨大风可能使房屋倒塌,通信、交通、电力供应中断,人员伤亡,对工农业生产、航空、国防、以及人民生命财产的安全威胁极大。
  冰雹产生于强烈发展的积雨云。由于其尺度小,生命史短,局地性强,给预报带来很大的困难。天气雷达是监测冰雹的有利工具,它能随时对探测范围内的积雨云作连续观测,及时监测云体的分布、结构、发展、演变等情况,为冰雹天气的预报提供充分的依据。
1 资料来源
  文中收集了江西省1970~1999年30 a的冰雹资料。我们首先把全省08时~08时出现≥1站冰雹的定为1个冰雹日,这样30 a共有194 个冰雹日;然后再从194个冰雹日中取出1977年~1999年南昌有713雷达观测回波资料的样本88个。
2 冰雹的气候特征
  2.1 冰雹的时间分布特征
     2.1.1 年际分布
  表1列出了江西省1970~1999年冰雹出现的天数及站数。从表1可见:我省近30 a内,每年均有冰雹日出现,30 a共有194个冰雹日,平均每年6.4 d。其中冰雹日最多的是1979年和1983年,为15个冰雹日。冰雹出现站次最多的是1979年,为51站次;其次是1987年,44站次;第3为1998年,40站次。冰雹出现最少的年份是1990年和1999年,只有1 d。图1则画出了这30 a冰雹出现天数的变化曲线。从图1可见,冰雹次数的年际分布总体呈2~4 a的振荡趋势,即多年份和少年份交替出现。另外,1988年以后冰雹日比1988年前有减少的趋势。值得注意的是,30 a中,除横峰从未出现过冰雹外,全省其它县市均出现过冰雹。
    2.1.2 月际分布
  江西省冰雹发生的一个明显特征是季节性强。从30 a冰雹出现日数的月分布(图2)可以看出:我省出现冰雹的最早月份为1月,最迟为9月;主要出现在2~5月份,占冰雹总站次的87%。其中3~4月份最多,占冰雹总站次的61.4%。10~12月份没有发生过冰雹。
  2.2 冰雹的空间分布特征
  从江西省30 a冰雹总次数分布图(图3)可以看出:西部、西北部多于东部和东南部,山区多于平原。从总体上看,有3个冰雹多发地:(1) 长江口、赣西北和赣西,这与庐山、幕阜山、连云山以及五梅山的山区地形有关;(2) 井冈山以及赣南山区;(3) 吉安东北部和抚州南部、东部的玉华山以及武夷山区。其中有5个高值中心,分别是:庐山28次,萍乡15次,铜鼓13次,井冈山16次,永丰14次。
  2.3 冰雹与雷雨大风的关系
  经统计,在194个冰雹日中,有157 d同时伴有雷雨大风出现,概率为81%。这说明大部分冰雹天气都与雷雨大风伴随出现。一般来说,出现在高压底部的冰雹,没有大风与之相配合,是纯降雹。
3 冰雹的雷达回波参数特征
  在对88个冰雹雷达回波样本进行分析时,我们主要分析了回波强度和回波高度2个参数特征,以期得出我省冰雹的主要回波特征。
3.1 冰雹回波的强度特征
  将回波强度分为40~42 dbz、43~47 dbz、48~52 dbz、53~57 dbz和58 dbz及以上5档,并绘制出表2。从表2可见,出现冰雹的雷达回波强度都在40 dbz以上。出现冰雹最多的是43~47 dbz这档,其次是40~42 dbz和48~52 dbz 2档。这3档占总数的88.6%。3月份冰雹多发区间在43~47 dbz档,而4月份则在43~52 dbz。可见4月份冰雹的回波强度有比3月份增大的趋势。另外,7月份出现冰雹的下限为43 dbz。
3.2 冰雹回波的高度特征
  表3是回波高度与冰雹次数关系表。由表3可见,在3~7月,出现冰雹的雷达回波高度最低值是9 km,最高
值为16 km。在表的最后1列,计算出了各月的回波平均高度。综合来看,3~6月份,回波平均高度逐月增加,其中高度最低值(9 km)出现在3月份,最高值(16 km)出现在6、7月份,基本与平均高度分布规律相符。
  另外,我们还发现产生冰雹的回波高度和回波强度并不一定是正比对应关系。即强度越强,回波顶高越高的说法并不完全正确。如有时回波强度达到55 dbz,而其顶高只有10 km;强度为40 dbz的回波,其顶高却可高达13~15 km。
4 结语
  (1) 江西省冰雹以2~5月份为最多,其中又以3~4月份为高峰期;10~12月未出现过冰雹。其地理分布主要集中在赣北、赣西北及西部和赣西南及南部山区。
  (2) 出现冰雹的回波中心强度最低值为40 dbz,顶高最低值为9 km。但不同月份2个参数有一定的差异。
  (3) 冰雹的回波高度和回波强度2个参数之间没有正比关系。即强度很强的回波可能其伸展高度并不高;伸展高度很高的回波,其强度可能较小。
                                                                   参考文献
1. 陈良栋.天气雷达资料的分析与应用[M].北京: 气象出版社,1991.
2. 张培昌,戴铁丕,杜秉玉,等.雷达气象学[M].北京:气象出版社,1988.

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