干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 雹云判别与防雹作业指标研究

Arid

	雹云判别与防雹作业指标研究
	热苏力; 廖飞佳; 魏勇; 楚志刚; 岳岩裕; 王红岩; 王存亮; 范宏云; 阿吉买买提; 阿不力米提
完成单位	新疆维吾尔自治区人工影响天气办公室
登记(发布)日期	2014
中文摘要	1.立项背景人工防雹是新疆重点防灾减灾工作。这一项工作在新疆规模大、即全疆大部分地州、县、市和兵团相当一部分团场已经开展了这项工作并更进一步扩大之中。自治区人民政府、各地州、市(县)政府及各级人影部门每年投入大量经费和人力组织实施这项工作。新疆虽然开展人影工作的时间长,但在强对流天气气候特征的演变规律及强对流天气的预报、预警和演变特征等方面的研究工作远远不能满足人影工作的现代化水平。随着科学技术的发展、大气科学技术的分支越来越细。为了取得强对流天气预报研究的突破、气象研究工作者在一段时间里,必须潜身于某一较窄的领域。据有关专家统计、近十余年来造成严重灾害的天气中、大尺度天气的比重下降、中小尺度天气的比重在上升。特别是世界各国单位国土面积单位时间的产值迅速提高、这些灾害性天气对国计民生的影响就越来越突出。另外气象学者认为、中尺度气象学和灾害性天气的预报、预警是未来二、三十年大气科学和天气预报发展的主要方向之一。国内方面,开展人影工作的省市早已建立了较为正规的人工防雹、增水预报服务预报、预警业务系统,在此基础上已广泛开展了在云水资源和增雨潜力、人工增雨和防雹作业指标、云和降水的数值模拟应用、人工影响天气综合系统、催化作业技术和微物理观测分析以及作业效果检验等方面的研究取得了重要进展,提高了人工影响天气的整体科技水平,在增雨和防雹作业中产生了明显的社会和经济效益,得到了社会各界的认可。国外方面,20世纪90年代以来,由于计算机技术和遥感技术的迅速发展,国外强对流天气的预报和警报基本上实现了计算机处理,分析、预报产品的种数不断增加。例如,热力学图解、深对流厚度、对流有效位能(CAPE)以及对流风暴的相对螺旋度等诊断信息,都可以由计算机分析得出。由逐时数值预报模式得出的各种信息都能迅速供预报员释用。强对流天气的预报、预警准确度也大大提高。在中尺度气象学方面也有不少新的进展。例如,强雷暴中低层中气旋的发展和维持有了新的概念模型;引进了一个大气热力学变量：密度温度;由对流有效位能概念推广出归一化对流有效位能和下沉对流有效位能,干侵入,对流风暴、高空雷暴以及对流出发函数等新概念。新疆作为我国面积最大的内陆省份,其地域辽阔,地形复杂,气候迥异,在同样的天气状况下在不同区域产生的冰雹灾害程度不相同。由此可见,减轻暴雹灾害及其造成的损失已成为我区经济持续健康发展、社会稳定的重大课题。因此迫切需要开展我区冰雹分区预报业务系统的研究。从我区目前的减灾、防灾工作的迫切需要和重要性来考虑、必须尽快组织实施这项研究工作,此项课题的开展将提高我区强对流天气的监测、作业指挥、效果评估、科学地进行作业等方面的研究与服务、有效地减少和避免雹灾对农业的影响,将雹灾可能带来的损失降低到最低限度,从而把我区人工影响天气工作的业务现代化水平上一个新台阶。 2.主要研究内容、研究方法及研究结果。本项目从新疆9个重点防雹区域中南北疆各选取一个重点防雹区(南疆选了位于中天山南路的阿克苏河流域,北疆选了位于北疆沿天山一带的奎屯和玛纳斯两河流域),利用两大防雹区相关站点的气象实时探测资料、当地政府减灾部门的灾情资料、1o×1o km 的 NCEP/NCAR全球再分析气象资料和多普勒天气雷达资料等,首先采用基于天气动力分析方法对两大区域降雹环流形势、中低空配置和环境条件等进行综合分析,把两大区域降雹环流型归纳为中亚低涡(槽)型、巴尔喀什湖低涡(槽)型、西西伯利亚低涡(槽)型和锋区短波槽型等四种类型,并结合不同环流型产生降雹的配置特征,研制出了两大区域的6种降雹概念模型。同时,对多个降雹物理因子进行研究分析,筛选出8个有指示意义、稳定可靠的对流因子作为预报因子,建立了两大降雹区域不同还流型多指标叠套的冰雹分区、定量(强)、集成化潜势预报方法和概念模型。然后,基于雷达观测分析方法研究了两大防雹区雹云物理过程,对两大降雹区的冰雹云进行了物理分类,并根据各类雹云不同发展阶段的雹云物理过程和演变特征,制定了各类雹云不同发展阶段的识别参量及指标体系。同时,综合考虑两大防雹区不同环流型的降雹潜势预报指标和各类雹云物理过程及特征参量,建立了两大降雹区雹云的识别方法及人工防雹概念模型。 3.主要研究成果序号论文题目刊物名称卷期 1 南疆阿克苏冰雹天气的判识指标研究干旱气象 2014,32(4) 2 新疆天山北坡中部一次冰雹天气成因分析干旱气象 2013,31(4) 3 一次局地强冰雹的多普勒雷达回波特征分析沙漠与绿洲气象 2013,7(4) 4 新疆冰雹分区预报方法研究冰川冻土 2015,37(4) 4.预期计划的完成情况与存在的问题。 4.1 预期计划的完成情况本项目顺利完成 (1)建立以雷达探测数据和产品为主的雹云判别指标和人工防雹预警概念模型; (2)建立人工防雹作业指标体系和决策方案等考核研究内容外,额外还完成了两大防雹区冰雹潜势预报方法方面的研究内容。另外,原考核指标上预期计划要完成1-2篇科技论文,实际发表科技论文4篇。 4.2 存在的问题雹云识别方法和指标主要是根据分析雹云物理过程和雷达回波特征参量而定,指标和人工防雹技术方案有待经过现代先进的数据模拟技术来验证和进一步完善。
中文关键词	雹云 ; 防雹 ; 工作 ; 指标
成果类型	应用技术
中图法分类号	P426.64
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001654555
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243491
推荐引用方式 GB/T 7714	热苏力,廖飞佳,魏勇,等. 雹云判别与防雹作业指标研究[Z]. 应用技术,2014.