祁连山林区冰雹发生危害概况及预防措施

祁连山区地形复杂,在温暖季节,空气对流加剧形成积雨云,产生强烈的雷雨或冰雹。位于祁连山东段天祝县的降雹时间集中于6~8月。肃南县的主要降雹时段在6~9月。民乐县沿祁连山区降雹时间集中在7~8月份。降雹时间多集中于午后14~17时。冰雹对林业生产的危害主要在种子园、母树林、幼林地和苗圃地。根据林区冰雹发生规律和现有气象监测条件及群众观察群经验,提出了冰雹灾害预报和防治措施。     

高空槽引发的黔东南降雹天气过程诊断分析

利用自动站逐时降水资料和FNL1.0°×1.0°资料对高空槽影响下的黔东南地区降雹与非降雹型天气进行合成诊断分析,针对黔东南的特殊地形,计算了垂直螺旋度的局地变化及其分解项,并得出新的诊断量,结合其他动热力因子的分析表明:降雹型天气大气呈上干下湿,非降雹型整层水汽条件差异较小,850hpa水汽辐合强度小于降雹型天气.降雹型螺旋度整层为正值,非降雹型螺旋度在较低层出现较小正值,中上层小于零.降雹型700hpa垂直螺旋度通量散度在降雹前出现闭合的大值区.湿螺旋度在两种类型天气中均为下层负值,高层正值,降雹型湿螺旋度上层与下层之间梯度较非降雹型大.     

2011年春季丽江一次冰雹灾害天气过程的成功预警

 应用多种常规资料、数值预报产品、卫星云图及多普勒雷达回波,对2011年4月30日19:40发生在丽江古城区的降雹过程进行了成功的预报预警.得出的一点体会是,对于小概率事件的强对流冰雹灾害只要抓住3个环节：背景条件诊断、关注有无前兆对流云的生成和发展、是否具备降雹的雷达回波特征,是能够进行提前预警和有效地开展人工消雹作业的.对于本次过程,根据08时的相关资料分析判断出当日已具备降雹的天气背景条件后,时刻关注周边地区有无前兆对流云的生成,16:30发现前兆对流云发展后,先后4次向各县局通报天气形势及对流云系发展情况,并要求做好强对流天气的跟踪及服务,18:55—21:09又先后向各县局通报了雷达回波信息,古城区根据预报预警信息进行了消雹作业,尽管造成了一定灾害,但仍取得了较好的预警效果.     

基于聚类分析的冰雹预测研究

冰雹是我国频发的气象灾害之一,冰雹云的预测是对强对流天气的重点监测对象,文中所采用的信息源图像为雷达回波反射率图像。主要从冰雹云的形态特征、基本反射率因子这两个方面进行分析计算,运用MATLAB程序提取出可能出现降雹的有效区域,进行聚类分析判别,识别出雹云单体所在的有效区域。通过对训练样本的聚类归纳总结,基于对降雹云单体的形态特征、反射强度研究的一般规律,建立判别函数。在此模型基础之上,计算出反射强度值大于45 dBZ可能出现降雹区域的概率,从中获取一个参数值,当概率大于这个预定的参数值时,则可能出现降雹天气。通过仿真实验结果表明,此模型对冰雹云的预测有良好的判别效果,可以应用到实际生活中去,做到提前预警,减少经济损失。     

雹云顶部温度分布与地面降雹、雨的相关性观测研究孙玉稳1,2*,孙 霞3,韩 洋1,石安英1,姜 岩1 (1.河北省人工影响天气办公室,石家庄 050021；2.河北省气象与生态环境重点实验室,石家庄 050021；3.河北省气象灾害防御中心,石家庄 050021)

本文分析了1987年5次降雹云系的云顶温度与地面雹雨分布特征,发现云顶温度达-55℃时,可引起张家口地区大面积的降雹且强度大、灾害重,其中-55℃冷中心左上侧是冰雹落区;通过对地面雹、雨地理分布和雹谱、雹量随时间分布的相关性分析,发现人工防雹作业后,雹谱在一些直径段数密度急剧减小,利用雹胚在云中的运行轨迹理论对此进行了解释;推导了降雨、降雹积分曲线形成的面积差（△S）与降雹时间的函数相关,探讨了人工防雹机理。     

雹云顶部温度分布与地面降雹、雨的相关性观测研究

分析了1987年5次降雹云系的云顶温度与地面雹雨分布特征,发现云顶温度达-55℃时,可引起张家口地区大面积的降雹且强度大、灾害重;其中-55℃冷中心左上侧是冰雹落区;通过对地面雹、雨地理分布和雹谱、雹量随时间分布的相关性分析,发现人工防雹作业后,雹谱在一些直径段数密度急剧减小。利用雹胚在云中的运行轨迹理论,对此进行了解释;推导了降雨、降雹积分曲线形成的面积差(ΔS)与降雹时间的函数相关,探讨了人工防雹机理。     

基于全球天气预报系统对河套周边地区低云量精细化预报

基于2008-2013年全球天气预报系统(GFS)预报场资料,构造了30个云预报因子,分析了其与低云量的相关关系,采用多元逐步回归预报方法建立了黄河河套周边地区低云量0～168 h逐小时精细化区域预报,评估了预报模型的预报效果.结果表明,低云量与水汽类因子整层湿度和整层相对湿度具有较强的正相关性;与大气可降水量、低层温...     

小麦赤霉病神经网络和偏最小二乘预测模型

选取2004-2014年间发病期的气象因素为自变量,小麦赤霉病病穗率为因变量,借助神经网络的函数映射能力,采用Fletcher-Reeves算法的变梯度反向传播算法,建立了小麦赤霉病的气象预报模型.由于神经网络无法提供直观的函数来反映病穗率与气象因子之间的关系,为了进一步分析气象因子间的相关性,采用主成分分析法提取主成分,并利用回归分析得到线性函数关系,建立了偏最小二乘模型.神经网络预测模型平均预报精度达到99%,但只提供病穗率和气象因子之间的拓扑关系;偏最小二乘预测模型可以得到病穗率和气象因子之间直观的函数关系,模型平均预报精度达到97%.2种模型均具有较高的预报精度,对小麦赤霉病的预防工作具有一定的参考价值.     

环渤海地区云量的精细化预报方法

利用2010-2016年的云观测资料和T639数值预报产品,分析了云量与影响云生成的主要气象因子间的相关性,通过逐步回归方法建立了环渤海地区云量的时间精细化定量预报模型.结果表明,与总云量和低云量相关性显著的气象因子主要是水汽、大气不稳定度和上升运动.其中水汽类因子包括整层相对湿度、整层湿度和大气可降水量;大气不稳定度类因子为K指数和位势不稳定指标;上升运动为850～400 hPa 5层平均垂直速度.通过逐步回归方法建立了环渤海地区总云量和低云量的时间精细化预报模型,总云量和低云量预报方程的复相关系数大部分在0.5以上.回代预报检验结果表明,总云量和低云量绝对误差分别为22%和18%;试预报检验结果表明,总云量预报的绝对误差为23%;个例分析结果表明,新民站和沂源站的预报效果比较理想,大部分时段总云量的预报值及变化趋势与实际观测结果接近,模型预报性能较好,具有一定的实际应用价值.     

鸡西市极端气温预报方法研究

运用2001-2010年黑龙江省鸡西市的气象资料,对天气形势和数值预报产品进行分析,根据本地气候及地形特点,分析提取影响气温变化的气象要素因子,建立黑龙江省鸡西市站极端气温预报方程,确定各月预报指标。     

长治市冰雹天气的气候特征分析

针对长治市在1980—2003年发生的冰雹灾害天气,从时间尺度、时空地理分布、月年际变化、冰雹源地、冰雹主要影响路径以及降雹关键日等方面进行了分析,为冰雹灾害天气预报提供了可靠的气候背景。另外对500hPa天气图进行了分析,给出了长治降雹的3种(冷槽型、冷涡型、西北气流型)天气形势。应用最优子集回归法对500hPa,850hPa图上高空指标站温度、温度露点差、风向、风速进行定量化选取,给出了冰雹灾害天气预报的某些参数及综合性预报指标。     

宝鸡渭北冰雹成因及其对策

目的冰雹是一种局地范围的灾害性天气,宝鸡渭北地区冰雹灾害非常严重,对农业生产危害极大。根据宝鸡渭北地区冰雹分布及地理环境的特征,分析了地形地貌、植被、土壤对冰雹的影响机理,提出了相应的减灾对策。方法将冰雹发生频率与地理环境进行对比分析。结果下垫面的热力非均匀性是冰雹强度增加的主要因素。结论根据当地情况,提出了加强预测预报、植树造林和改良土壤以及减弱上游冰雹形成因素的对策。     

滇西北强对流灾害天气的多普勒雷达回波特征研究

 选取了2006年丽江多普勒天气雷达（CINRAD/CC）投入使用以来观测到的59次强对流灾害天气过程的雷达资料,重点分析了造成短时暴雨和冰雹的雷达各产品特征,初步得出：①触发丽江强对流天气的环境风场;②强回波在雷达速度场中切变类型、分布特征及其与强对流天气的相关关系;③丽江强对流天气初生阶段和旺盛阶段雷达反射率因子形状场、数值场、高度场、垂直累积液态水等指标的特征及其预警临界值;④灾害天气从初生阶段至旺盛阶段回波发展的时间间隔特征.通过分析丰富了丽江周边短时暴雨和冰雹的探测方法,得出部分多普勒雷达研究指标,对滇西北开展灾害性强对流天气的预警预报具有一定的指导作用.     

基于航空飞行器冰雹撞击试验的冰雹粒子特性分析

为了研究冰雹高速撞击对航空飞行器造成的损伤,需构建相应的试验系统,其中冰雹粒子特性分析是关键.从航空飞行器冰雹撞击试验的要求出发,对冰雹粒子的特性进行了全面分析.首先应用冲击波理论分析了冰雹破坏特性,以及冰雹出现裂纹的条件;然后对冰雹撞击运动过程进行了建模,给出了基于简单波的冰雹粒子运动方程;最后给出了冰雹撞击试验系统参数的计算程序.据此确定了冰雹撞击试验系统设计参数:撞击速度200-300 m/s,冰雹直径19 mm,气压0.6-1.0 MPa,气体炮炮管长度6 m.在此基础上成功开发国内首台冰雹试验系统,该系统所有特性均达到设计标准,证明了理论分析是正确的,符合冰雹撞击试验实际情况和要求.     

基于模糊认知图的通用航空事故机理分析

随着通用航空业迅猛发展,通用航空事故数逐年增多,为了更有效地预测和防止事故发生,减少生命财产的损失,对事故原因预测显得尤为重要。通过对2006—2015年10年间通用航空事故原因的统计与分类,建立起模糊认知图预测模型,依据模糊认知图的计算方法得到系统达到稳定之后各个影响因素的状态值,通过关联度的计算,得到通用航空事故影响因素的排序,最终得到导致通用航空事故的主要因素。使用实例进行验证对比分析后发现该方法对于通用航空事故原因预测是可行的,通过该方法可以成功地预测通用航空事故发生的主要原因。     

雷电对防雹的影响及对策

简要分析了雷电与冰雹两种天气现象的共生特点,并就人工影响天气防雹工作的特点,指出人影防雹工作中可能遭受的一些雷电灾害,有针对性地给出具体的防雷保护措施。     

豫西丘陵地形对冰雹灾害落区的影响分析

利用三门峡市新一代多普勒天气雷达2006--2009年冰雹个例资料,结合豫西山区地形特征,分析了豫西丘陵地形对冰雹灾害的时空分布特征与落区的影响,结论如下：豫西地区每年都会发生雹灾多次,对当地经济作物危害很大;最早产生冰雹灾害的月份为5月,最晚为10月,其中以6月产生次数最多;冰雹灾害产生时间多在午后到傍晚,集中时段是在14—16时,傍晚之后的18—22时也有一个弱的峰值,而每日的6-12时没有产生过冰雹灾害．冰雹灾害影响范围比较小,最大直径（影响范围内两点间最大距离）一般不超过50km,大多数雹暴的雷达初始回波出现在降雹点的西北部,少数出现在降雹点的东北部、西南部或西部．豫西大部分地区都可能产生冰雹灾害。但在丘陵地形的影响下,有2个较集中的地带,一个在渑池县境内,另一个在卢氏县中北部到灵宝市南部地区．冰雹灾害落区均分布在山体的迎风坡上,且都在河流沿岸或附近．基于以上结论总结得到豫西山区冰雹灾害预报预警的重要着眼点及方法．     

贵阳地区暴雨和冰雹湿位涡对比诊断分析

应用湿位涡理论,对1997~2004年贵阳地区的6次冰雹天气和2004年贵阳地区的6次暴雨过程分别合成,进行诊断分析.结果表明:在θe陡立密集区,θe面陡立导致湿斜压涡度发展,密集区内冰雹和暴雨容易发生;MPV1<0和MPV2>0的配置,易产生暴雨,且MPV1数值比MPV2数值大一个量级,说明暴雨发生时正压过程起着主导的作用,而湿斜压项的高值区与暴雨的落区相一致.冰雹发生时,降雹区的低层为对流层不稳定层结下(MPV1<0),有MPV2>0,使湿斜压不稳定增强,倾斜涡度得以发展,冰雹易出现在高值中心偏南一侧,(即MPV1<0与MPV2高值中心交界处),冰雹出现后,高值中心强度减弱.     

明代雹灾的关联信息挖掘研究

本文对收集的明代雹灾史料进行整理和分类,构建了我国明代的雹灾数据库,将雹灾的定性描述转化成定量描述.根据冰雹的大小和造成的危害进行等级划分,对发生雹灾时伴随的其它阵性天气现象进行统计分析.利用关联挖掘模型——CARMA算法挖掘不同等级的雹灾与风、雨、雷电等阵性天气的关联性及其有关规律.结果表明,明代的雹灾与雨的关联性最大,其次是风和雷电,它们易带来大雨雹或大风雨雹等灾害.同时不同等级的雹灾发生时伴随着其他的阵性天气的置信度也存在着差异,因此当雹灾出现的时候,应同样考虑到其他如暴雨、狂风、雷电等强对流天气灾害造成的危害.作者通过本文的研究获得了雹灾的关联信息,对于指导雹灾的预报与支持决策有一定的参考价值.