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新一代天气雷达资料在闽中南暴雨预报中的运用
冯晋勤 王新强 刘君 江帆
（福建省龙岩市气象台，龙岩 364000）
提 要
新一代天气雷达作为非常规资料的主要探测手段对监测暴雨起着重要作用，通过它提供的丰富产品可对低空急流、逆风区、冷暖平流、切变线等中尺度系统进行识别。本文通过分析2002~2003年影响闽中南地区短时暴雨过程的常规天气资料和新一代天气雷达资料，寻求相应的规律。以提高短时暴雨临近预报的准确率。
1、资料选取
选取2002、2003年3～9月影响三明、龙岩、莆田、漳州、泉州、厦门六个地区和永泰、闽清共45个测站的连续三小时雨量≥30毫米的25次过程进行分析，天气系统主要分析500hPa及850hPa图主要影响系统，同时对不同的天气系统进行分类。非常规资料以新一代天气雷达资料为主，分析产生强降水的回波特征及其相对应的中尺度天气系统，通过两者结合寻求相应的规律。
2、研究分析
2．1 天气尺度系统分类
天气系统主要分析850hPa和500hPa影响系统，并以850hPa影响系统为主要标准，主要分为三
大类型：切变影响型、西南急流型、副高边缘型（表1）。
表1 各型强降水月分布
影响系统 切变影响型 西南急流型 副高边缘型 合 计 3月 0 0 0 0 4月 2 0 0 2 5月 3 2 5 6月 6 5 11 7月 1 1 2 8月 2 2 9月 1 2 3 合 计 14 8 3 25 在这三种天气系统中，切变影响型和西南急流型不是完全独立的，有4个个例在北部有切变影响时，南面则为强劲的西南气流，因此这4个个例既属切变型又属西南急流型。 2．1．1切变影响型
（1）天气形势：500hPa上有西风槽或南支槽东移，850hPa在112oE～120oE 、22oN～30oN有呈NE～SW走向或呈近E～W走向的冷式切变；或是近东西走向切变线，切变北侧有两个站或以上为东南风，切变南侧为成片西南或偏南风；未来切变南压或减弱。
（2）回波生成源地：①由江西中北部回波东移影响三明地区的西部县市；②江西赣州地区发展
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的回波向东移进入龙岩地区西北部后加强发展；③由广东北部或沿海地区发展的回波向东北移动影响我省的南部地区。
（3）CINRAD/SA回波特征：按回波形态将切变影响型回波特征分为三种形式。
第一种表现（图1）为：回波以层状云连续性降水片状或带状回波为主，面积较大，宽度较宽，边缘粗糙，回波强度在35-45dbz左右，无明显的强中心，回波移速较慢，无强烈的天气现象。虽然回波强度不强，但维持时间较长，往往造成强降水。回波顶高一般在6-8公里左右，强中心有9-11公里，回波顶高呈等距离圈分布，液态含水量较小，在5—10 kg/m2，对流性质表现不明显。速度图上有折角，通过折角的位置可以判断切变的位置。回波较强中心在速度图上位于零速度线附近或逆风区，强降水中心也基本在此区域。
第二种表现（图2）为：以带状为主，反射率图表现为宽度较窄，边缘较光滑的带状回波，强回波中心参杂在带状回波中，强中心强度一般大于45dbz，回波移速较快。强中心处有时有雷雨、大风、冰雹等强对流天气出现。出现强对流天气时，回波顶高大于12km，液态含水量在30—35 kg/m2。强中心回波顶高大于9km，一般回波顶高在5—8km之间，强中心液态含水量大于25kg/m，一般1—15 kg/m2。因为有中、小尺度天气系统出现，其速度图较为复杂，通过分析风暴相对径向速度图可以对辐合、辐散等中小尺度系统进行判断。强降水一般出现在强回波中心处。
第三种表现（图略）为：当切变南侧有明显的西南暖湿气流（≥12m/s）配合时，往往在暖湿气流区出现有对流性质的回波向东北方向移动，并逐渐与切变附近的回波合并，在对流回波前沿或与切变汇合处造成强降水。此时，在雷达回波图上表现为：切变线附近的回波特征表现为上述两种形式。暖湿气流区的回波起初先以局地块状发展为主，后在东北移过程中，逐渐加强合并发展成片状或带状回波，对流性降水回波顶高大于12km，液态含水量在30—35 kg/m2。强中心回波顶高大于9km。同时，从速度图或风廓线图中可以分析出西南气流加强及切变南压的过程。
以上三种回波形式中，当切变后有明显冷空气配合并且前期伴有明显回暖时，易出现第二种回波特征。当切变无明显冷空气配合则以第一种回波特征为主。
（4）结束形式：①配合冷空气南压，回波在东移或东移南压过程中逐渐减弱，同时风廓线图或速度图中可以看出低层由南风逐渐转北风；②随着切变东移南压，切变南侧的西南急流减弱，回波逐渐减弱；③随着中高层西南气流逐渐转为偏西或西北气流并向底层传播，回波减弱。
（5）天气过程：天气过程在4—9月份均有出现，主要出现在4、5、6月份，暴雨影响范围大，时间长。内陆以泰宁、将乐、建宁、闽清出现次数较多，沿海以永春、南安、云霄、漳浦、仙游较多，以切变配合西南急流型影响最大，持续时间长。 2．1．2西南急流型
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（1）天气形势：500hPa上有西风槽或南支槽东移，850hPa上切变位置偏西或偏北，在切变南侧112oE～120oE 、22oN～30oN有西南急流（连续3站西南风≥12m/s）影响。
（2）回波源地：一般由急流暖区内对流回波局地发展起来后向东北方向移动，在东北移过程中，逐渐合并发展带状或片状回波。
（3）CINRAD/SA回波特征（图3）：急流暖区内对流局地发展，回波前沿对流性质明显并伴有雷雨大风等强对流天气，回波前沿在速度图上有辐合、气旋性旋转、或逆风区等中小尺度特征，对流天气的强弱与不稳定度有很大的关系，当不稳定度较大时，对流性质表现尤为明显。同时速度图中可以判断西南气流加强、减弱或风向调整的情况。前沿后的带状回波比较稳定，强中心一般为45—50dbz，强中心高度大于9km，移速较慢，往往造成强降水。对流性质的回波顶高、液态含水量较大，回波顶高大于12km，液态含水量在30—35 kg/m，稳定降水回波顶高一般为8km以上，垂直液态含水量在1—15 kg/m2之间。
（4）结束形式：①随西南急流减弱或转为偏西气流，回波逐渐减弱；②偏北气流随高层向中低层传播，强降水随之减弱。
（5）天气过程：天气过程主要出现在5、6、7月份。以沿海一带出现次数较多，以漳浦、云霄、平和、永春居多。以切变配合西南急流型影响的范围大，持续时间长。 2．1．3副高边缘型
（1）天气形势：在500hPa上在588控制区（高中心在赣东南、闽中南）内，未来加强或减弱，或处在副高边缘。850hPa上由≥152线控制（高中心在赣东南、闽中南），以东南气流为主。该型往往造成单点暴雨，形成三站连片以上降水的较少。
（2）回波源地：由午后或下半夜局地发展起来。
（3）CINRAD/SA回波特征：一般由午后局地发展起来后，加强合并，回波呈对流性质，强度强，高度高，液态含水量大，速度图上有辐合或气旋性特征。能量释放后回波逐渐减弱消失。 2．2 中尺度系统分类
新一代天气雷达回波资料对分析判断中尺度系统有其优势，下面将不同中尺度系统对应的雷达回波列举出来，以供短时强降水预报参考。 2．2．1低空急流
定义：急流中心的水平距离≥80km，高度在3000m以下，时间尺度≥2小时，水平风速≥10m/s[2]。 个例：2002年6月11日受高空槽和低空切变线影响，09时到20时中部到南部共有9个测站3小时雨量大于30毫米，在雷达站点的西面武平站点17时3小时雨量达68毫米，20时6小时雨量达90毫米。从雷达图（图4）片上可以看出，有一絮状回波分布在武平测站上空，速度图和风廓线
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