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。     

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。     

紫外光电探测器的原理及其广泛应用

阐述“光电测雹仪”和“光电测晕仪”2种紫外光电探测器的探测原理和实际应用，该仪器分别能接收积雨云中闪电的紫外光和高压线圈表面的电晕放电中的紫外光，利用快速记录到的波来鉴别是否中冰雹云测量高压线圈的起晕电压，这对气象部门指挥人工防雹作业和电气工业部门检测发电机内部线圈的产品质量具有重要意义，此外，还列举了紫外光电探测器在其他领域内广泛的开发应用前景。     

夏季青藏高原与东亚及热带的降水廓线差异分析

利用热带测雨卫星上测雨雷达的探测结果,考察了青藏高原与东亚及热带地区降水廓线的异同.结果表明高原深厚弱对流降水为高原上最主要的降水类型,占降水总样本近90%,而对总降水量的贡献超过70%,其雨顶高度接近海拔13 km,最大降水率出现在近地面.高原与陆面(非高原地区)及洋面的降水廓线差异主要表现在:①高原上缺少陆面和洋面上的层云降水;②高原深厚对流降水云团在垂直方向上只有2层,难以从平均廓线中辨认深厚降水云团中的冰水混合层和冰晶过冷水层;③高原深厚强对流降水在垂直方向的厚度受到了"压缩",平均最大厚度约10 km,显著小于陆面及洋面地区的平均厚度;④高原深厚弱对流降水平均廓线斜率大于其他地区对流降水平均廓线斜率,表明8 km以上的降水率垂直变率大,由此将释放出更多的潜热,造成显著高于周边地区的对中高层大气的加热.     

实例探讨大比例尺地形测图的合理分幅

随着城市规划改革的不断深化,大比例尺地形测图渐渐在各个方面得到运用,例如城市地区地形的勘察、国家土地管理的测量以及城市建设工程中施工的测量等等。按照国际标准统一分幅实行大比例尺地形测图分幅工作,同时还要保证测量工程的准确性和测量信息的实时性以及工程经济效益。文章在介绍了大比例尺地形测图分幅的依据及其分类以及分幅原则和对应的分幅方法基础上,通过某地运用大比例尺地形测图的实际情况,对介绍的分幅方法进行了深入分析。     

雷达测雨及临近预报在中小流域水文视角下的应用评估

本文选取了2012年“苏拉”、2014年“海贝思”、2016年“尼伯特”三场台风在梅溪流域引发的三场不同类型降雨过程,探究了雷达测雨及临近预报在中小流域水文预报中的应用前景。采用24h累积雨量相对误差RE、时空两个维度均方根误差与相应维度均值的比值m-RMSE、平均绝对误差RMAE和平均偏差RMB等指标,基于地面雨量站的观测值评估雷达测雨以及1h、2h、3h预见期的集合临近预报,结果表明：雷达测雨总体上与地面雨量站观测值较为接近,不同类型降雨的RE值均在3%左右;时空分布均匀的降雨,临近预报效果优于短历时降雨和强降雨的临近预报效果,且随着预见期的延长,时空分布均匀的降雨预报效果更稳定,短历时降雨和强降雨的预报精度下降明显。因此,高时空分辨率的雷达测雨及临近预报在中小流域水文预报中有较好的应用前景,但短历时降雨和强降雨还需进一步研究。     

基于雷达测雨的实时洪水预报模型

实时洪水预报系统通常会伴随系统误差,即模型误差和观测误差．为了减小系统误差,本次研究尝试将雷达测雨技术、BP神经网络技术引入流域洪水预报中,并建立基于分布式水文模型的洪水预报模型．将该实时预报模型应用于史灌河流域．从预报的结果来看,该实时预报模型很好地解决了雷达遥感数据与水文模型的耦合,为在流域洪水预报中采用雷达测雨提供了先行的研究基础．     

历史时期(1797-1958)西藏雹霜虫灾述论

文章依据已整理出版的西藏《灾异志.雹霜虫灾篇》一百一十五份档案资料,从历史时期(1797—1958)西藏雹霜虫灾发生的地理分布入手进行研究。讨论范围涉及历史时期西藏雹霜虫灾与气候的关系、呈现的特征及其政府的赈灾问题等,试图从不同的角度勾勒出历史时期西藏雹霜虫灾的大致轮廓。     

双线偏振雷达测雨公式优化方案的仿真研究

基于滴谱理论和散射原理,利用模拟的雨滴谱及其反演的雷达偏振参数,讨论双线偏振雷达参数随雨滴谱变化而变化的规律;并提出一种测雨公式的优化改进方案。在不同的差分反射率因子Z_(DR)取值区间内,统计相应的测雨公式系数。同时,提出了3种Z_(DR)区间划分的方法:1利用统计学中的t检验法检测测雨公式系数随Z_(DR)变化而变化的曲线图中的显著突变点;并将这些点对应的Z_(DR)值作为区间划分的临界值。2直接按一定的步长等间距地将Z_(DR)的范围划分为不同区间。3依托于Z_(DR)与中值体积直径D_0的拟合关系,通过对D_0的取值范围等步长划分而间接得到相应的Z_(DR)的范围。在对方法二、三最优等分步长进行讨论的基础上,利用模拟的雨滴谱对上述方法进行检验;并对检验效果逐一进行对比分析。结果表明这三种分级统计方法的效果较未进行分级统计,直接采用固定系数测雨公式估测降水的计算结果更加精确,误差有明显改善。     

闽西北人工防雹业务现状及降雹天气特征

本文结合自身实践对闽西北人工防雹业务现状及降雹天气特征进行了深入研究。     

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.     

宝鸡市冰雹灾害区划

根据宝鸡市1960年～1995年冰雹史料,依照年平均雹日和年灾雹日2项指标,对宝鸡市冰雹灾害进行区划,结果划分为重雹区、轻雹区及少雹和无雹区。     

陕西富县冰雹预报方法与防雹作业剂量研究

通过对富县近十年气象资料分析研究,总结出了富县发生冰雹的主要路径,出现冰雹前的高空天气形势,并提出了雷达回波的相关判据和降雪前延安观测站的相关高空气象要素指标。提出了有效的防雹对策及三七炮弹的作业剂量。对有效防御冰雹,减轻雹灾损失,为该县农业保驾护航具有十分重要的意义。     

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.     

山东明清时期雹灾史料的初步分析

以方志史料记载为依据,制定了划分雹灾程度的等级标准,揭示了明清时期山东雹灾的气候规律,探讨了雹灾的地域分布和季节分布。与现代情况的比较结果表明,山东明清以来雹灾的气候规律基本上是稳定的。     

驻马店市两次强对流天气的多普勒雷达产品特征的对比分析

针对近年来河南省驻马店市出现的强对流天气,用多普勒天气雷达产品如反射率因子、径向速度、垂直液态含水量、风暴跟踪信息等进行普查分析,重点对两次不同性质的强对流天气的雷达产品进行详细研究.发现强对流天气的雷达回波强度在40 dBz以上,强度为40~50 dBz的回波移速为25~35 km/h时,一般出现强降水,无雷暴和大风;回波移速为35~45 km/h时开始伴有雷暴和大风的出现;当回波移速达到45~60 km/h时,强雷暴和大风的出现几率上升,而强降水的出现几率急剧下降;当回波移速达到60~69 km/h时,则以雷雨大风为主,强降水出现很少.冰雹时强回波伴有"V"型缺口,回波强度可达55 dBz以上,强回波中心出现在9~12 km高度,回波顶可高达15~18km,强回波下方有强上升气流造成的弱回波区.短历时强降水的雷达回波强度比冰雹、雷暴弱,一般为40~50 dBz,强回波中心高度5~6 km;当回波强度大于50 dBz,强回波中心达到8 km以上时,往往伴有强雷电和大风冰雹出现;回波形态多呈现絮状混合型回波,其中有块状的强回波,对流性的强降水回波则是边缘清晰的块状结构.     

中尺度冰雹天气预警技术分析与研究

运用常规天气图、物理量场、新一代多普勒天气雷达回波图、四要素气象自动站等相关资料,对2010年6月17日夜里发生在安阳的一次冰雹伴随短时强降水的强对流天气进行中尺度天气分析.结果表明:高低空有利形势的配置、地面辐合产生强烈上升运动,进而引发不稳定能量的释放,是这次中尺度对流性天气形成的直接原因.地面辐合线能准确预示对流...     

朝鲜冰雹的气候特征分析

利用朝鲜1981-2010 年95 个地面观测站的冰雹观测记录, 分析朝鲜冰雹的气候特征。结果表明, 朝鲜的冰雹主要分布在北部山区、中部山区和西部平原地区, 年平均冰雹日数在上述地区分别达到4, 1.5 和1 以上。年平均冰雹日数分布表现出明显的季节变化, 春季主要集中在中部山区和北部山区, 年平均冰雹日数达到0.4; 夏季主要出现在北部山区, 年平均冰雹日数达到0.8; 秋季南移至西部平原和东部沿海地区, 年平均冰雹日数达到0.4。朝鲜的冰雹发生时刻具有明显的日变化特征, 平壤站冰雹最大值出现在13:00LT (当地时)。在研究的时间段内, 朝鲜全国72 个台站的年平均冰雹日数出现显著的下降趋势, 6 个台站的年平均冰雹日数明显上升, 主要分布在北部的两江道。另外, 对平壤观测站的零度层高度(FLH)、归一化对流有效位能(NCAPE)和垂直风切变(VWS)进行分析, 探讨平壤地区冰雹频数下降的原因。     

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。     

大颗粒气力输运的CFD与EDEM耦合计算方法

为掌握冰雹颗粒抛射运动过程规律,以支撑冰雹抛射装置设计,需进行冰雹颗粒气力输运过程计算。通过计算流体力学与离散单元法双向耦合进行冰雹等大颗粒气力输运问题的模拟仿真。通过进行不同气源压力、不同抛射管径、不同抛射管长、不同冰雹流量条件下的计算及对比,得到随着气源压力的增大,冰雹抛射速度逐渐增大,气流流量逐渐增大;随着抛射管径的增大,冰雹速度逐渐增大,气流流量平方级增长;随着抛射管长的增大,冰雹速度基本保持不变,气流流量略有减小;随着冰雹流量的增大,冰雹速度逐渐减小,气流流量逐渐减小。