青海東部農(nóng)業(yè)區(qū)冰雹天氣特征分析及預(yù)警指標(biāo)研究

1、青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)冰雹天氣特征分析及預(yù)警指標(biāo)研究張芳1,虎文斑2,晁僉U3（1.青海省氣象臺(tái)，青海西寧810001;2.青海省氣象局，青海西寧810001;3.青海省基礎(chǔ)地理信息中心，青海西寧810001;）摘要：采用青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)14個(gè)地面氣象站冰雹觀測(cè)資料，對(duì)2003-2017年青海東部農(nóng)業(yè)區(qū)冰雹天氣進(jìn)行特征分析，利用天氣雷達(dá)、高空、雷電觀測(cè)資料對(duì)2003-2017年青海東部農(nóng)業(yè)區(qū)20例典型冰雹天氣個(gè)例進(jìn)行分析研究。得出：（1）冰雹和雹災(zāi)集中出現(xiàn)在每年5-9月，冰雹天氣7月最多，冰雹成災(zāi)8月最多。（2）0C層高度變化對(duì)冰雹融化作用不明顯；高空垂直風(fēng)切變比對(duì)流有效位能更有指示意義。（3）冰雹

2、雷達(dá)回波頂高普遍大于10km,冰雹直徑與回波頂高的線性相關(guān)強(qiáng)于冰雹直徑與強(qiáng)回波中心高度的線性相關(guān)；垂直累積液態(tài)水含量普遍大于20kgm-2且垂直累積液態(tài)水含量增量大于10kgm-2時(shí)易發(fā)生雹災(zāi)；風(fēng)暴頂部輻散正負(fù)速度差值對(duì)雹災(zāi)預(yù)警有指示意義，但與冰雹直徑無明顯相關(guān)性。（4）不同冰雹云產(chǎn)生的閃電頻次差別很大，同一雹云相同時(shí)間內(nèi)正閃次數(shù)越多，則降雹直徑越大。利用以上結(jié)論統(tǒng)計(jì)得出冰雹預(yù)警指標(biāo)、權(quán)重和預(yù)警區(qū)間，通過對(duì)預(yù)警指標(biāo)進(jìn)行歷史回代和預(yù)報(bào)本金驗(yàn),歷史回代擬合率達(dá)86.9%,預(yù)警準(zhǔn)確率為80%。關(guān)鍵詞：東部農(nóng)業(yè)區(qū)冰雹；時(shí)空分布特征；預(yù)警指標(biāo)；青海省中圖分類號(hào)：P458.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A冰雹天氣局地性強(qiáng)

3、、易成災(zāi)，近年來不同地區(qū)冰雹天氣特征分析研究得出多種分析方法和結(jié)果。王培濤等1從天氣形勢(shì)和物理量特征方面分析冰雹天氣，濮文耀等2從環(huán)境物理量、溫度層結(jié)等方面入手分析冰雹天氣，趙海軍等3利用多普勒雷達(dá)資料分析冰雹得出強(qiáng)回波中心最大值及其所在高度和有界弱回波區(qū)的范圍等是判斷降雹潛勢(shì)的關(guān)鍵指標(biāo)，黃俊杰等4分析得出雹暴過程以負(fù)地閃為主，零星正地閃出現(xiàn)在雹暴減弱消亡階段的結(jié)論，吳劍坤5、嚴(yán)紅梅6、刁秀廣7等使用天氣雷達(dá)強(qiáng)回波高度、垂直累積液態(tài)水含量及其他回波特征分析冰雹天氣。青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)處于青藏高原東北部多雹緯度帶，冰雹天氣頻發(fā)，農(nóng)作物受災(zāi)嚴(yán)重。趙仕雄8、王江山9等研究得出青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)為全省冰雹

4、易發(fā)區(qū)，冰雹形成與產(chǎn)生高原多于盆地，山區(qū)多于河谷，陽坡多于收稿日期：基金項(xiàng)目：中國(guó)氣象局預(yù)報(bào)員專項(xiàng)（CMAYBY2017-079）。作者簡(jiǎn)介：張芳（1987）女，工程師/碩士，從事天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)和研究工作。E-mail：。陰坡。段勇等10對(duì)青海西寧711雷達(dá)10年數(shù)字化資料進(jìn)行分析，通過強(qiáng)對(duì)流回波頂高、強(qiáng)中心高度、強(qiáng)度、外形結(jié)構(gòu)特征、回波厚度等因子，結(jié)合WSR-88D冰雹算法，在風(fēng)暴結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上確定了與冰雹云回波相關(guān)性較好的7個(gè)指標(biāo)，并編制軟件對(duì)指標(biāo)的預(yù)警預(yù)報(bào)效果進(jìn)行檢驗(yàn)。朱平等11-12利用新一代天氣雷達(dá)PUP產(chǎn)品資料，從回波頂高、垂直累積液態(tài)水含量、45dBz回波高度等方面對(duì)較強(qiáng)風(fēng)暴單體進(jìn)行分

5、析，得出降雹單體和雷雨單體的不同預(yù)警指標(biāo)，相繼進(jìn)行了強(qiáng)對(duì)流天氣自動(dòng)預(yù)警、冰雹探測(cè)算法（HDA）檢驗(yàn)評(píng)估等工作。蘇永玲等13利用多種資料診斷分析了2015年青海東北部3次冰雹天氣環(huán)境條件和中尺度系統(tǒng)的演變。張國(guó)慶等14從冰雹災(zāi)害方面入手，研究了青海省冰雹成災(zāi)時(shí)空特點(diǎn)、變化規(guī)律及冰雹直徑與成災(zāi)面積的關(guān)系。本文利用地面常規(guī)觀測(cè)資料、Micaps資料、多普勒雷達(dá)和閃電定位等觀測(cè)資料，結(jié)合災(zāi)情資料，統(tǒng)計(jì)分析青海東部農(nóng)業(yè)區(qū)冰雹災(zāi)害天氣特征。通過對(duì)冰雹災(zāi)害天氣時(shí)空分布、高空環(huán)境條件、雷達(dá)回波和閃電等特征的分析，以期得出對(duì)本地冰雹災(zāi)害天氣預(yù)報(bào)預(yù)警有參考意義的預(yù)警指標(biāo)。1資料和分析方法1.1資料青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)

6、包括西寧、平安、互助、循化、尖扎等市縣，該區(qū)域共有14個(gè)國(guó)家級(jí)氣象站，1個(gè)高空氣象觀測(cè)站，1個(gè)新一代天氣雷達(dá)站和3個(gè)閃電定位儀站（圖1）。統(tǒng)計(jì)青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)14個(gè)國(guó)家級(jí)氣象站2003-2017年的天氣現(xiàn)象、冰雹直徑、等以及歷年災(zāi)情公報(bào)信息，確定冰雹站次和冰雹直徑。在2003-2017年青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)發(fā)生的冰雹天氣中選取災(zāi)情記錄詳實(shí)，各類氣象觀測(cè)資料完整的20次冰雹災(zāi)害天氣過程，重點(diǎn)整理這20次過程對(duì)應(yīng)的地面、高空氣象觀測(cè)資料，新一代天氣雷達(dá)觀測(cè)資料和雷電觀測(cè)資料。1.2分析方法統(tǒng)計(jì)分析2003-2017年青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)14個(gè)國(guó)家級(jí)氣象站天氣現(xiàn)象、冰雹直徑及災(zāi)情信息，得出冰雹天氣的時(shí)空分布

7、特征；針對(duì)整理出的20次冰雹災(zāi)害天氣，使用西寧氣象站地面、高空氣象觀測(cè)資料進(jìn)行對(duì)流有效位能、高空垂直風(fēng)切變、0c層高度等的統(tǒng)計(jì)分析；使用西寧新一代天氣雷達(dá)觀測(cè)資料進(jìn)行回波強(qiáng)度、速度、頂高、及垂直累積液態(tài)水含量等的統(tǒng)計(jì)分析；使用西寧、門源、民和三站雷電觀測(cè)資料進(jìn)行閃電次數(shù)、閃電強(qiáng)度及正閃、負(fù)閃次數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析。綜合冰雹時(shí)空分布特征和多種統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果得到青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)冰雹預(yù)警指標(biāo)，并對(duì)指標(biāo)進(jìn)行歷史回代和預(yù)報(bào)檢驗(yàn)。!il：H-,1 星欣!_z TfiK, 7riiURKd:L圖12003-2017年青海東部農(nóng)業(yè)區(qū)站點(diǎn)分布情況2冰雹時(shí)空分布空間分布特征張國(guó)慶等14研究表明1962-2002年青海省冰雹

8、災(zāi)害次數(shù)自1960年逐漸增多，到1980年達(dá)到高峰，之后又逐年下降。2003-2017年青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)氣象站有觀測(cè)記錄的冰雹天氣共計(jì)325站次，結(jié)合災(zāi)情資料分析，造成14個(gè)縣市216次冰雹災(zāi)害。如表1所示2003-2017年在東部農(nóng)業(yè)區(qū)14個(gè)氣象站當(dāng)中化隆出現(xiàn)冰雹次數(shù)最多，為70次；其次為涅源和涅中，分別為50次和34次；偏東的樂都、民和、尖扎和循化最少。涅源雹災(zāi)次數(shù)最多，為42次；其次為化隆和涅中，分別為36次和28次；民和、尖扎和循化雹災(zāi)次數(shù)最少。表12003-2017年青海東部農(nóng)業(yè)區(qū)冰雹分布情況表1冰雹次數(shù)345030231612317124706327雹災(zāi)次數(shù)254226168828

9、58336308時(shí)間分布特征2003-2017年冰雹站次呈現(xiàn)一年多一年少交替出現(xiàn)且逐年減少的趨勢(shì)，雹災(zāi)次數(shù)呈現(xiàn)一年多一年少交替出現(xiàn)狀態(tài)（圖2a）。2003年冰雹站次和雹災(zāi)次數(shù)最多，其次是2014年和2007年，冰雹天氣多的年份冰雹災(zāi)害也較多，2010-2013年為雹災(zāi)低值區(qū)，表明雹災(zāi)次數(shù)不僅與冰雹頻次相關(guān)，還與冰雹直徑和落雹地點(diǎn)等因素相關(guān)。2003-2017年冰雹天氣都集中出現(xiàn)在3-10月（圖2b）,冰雹出現(xiàn)較多月為5-9月，7月最多，達(dá)79次，每年3月前和11月后無冰雹天氣出現(xiàn)，這與文獻(xiàn)8-9中的結(jié)論一致，青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)的冰雹天氣屬于夏季多雹區(qū)類型；冰雹災(zāi)害集中出現(xiàn)在5-9月，8月最多，達(dá)

10、71次，這也表明冰雹次數(shù)和雹災(zāi)次數(shù)存在正相關(guān)性，但是雹災(zāi)的發(fā)生還與冰雹直徑、落區(qū)及農(nóng)作物生長(zhǎng)期等因素相關(guān)。(b)圖22003-2017年青海東部農(nóng)業(yè)區(qū)冰雹和雹災(zāi)年際變化（a）和月際變化（b）3冰雹天氣高空環(huán)境特征觀測(cè)和研究表明5-6強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生發(fā)展需要有充足的水汽輸送和動(dòng)力抬升條件，近年來專家學(xué)者研究得出2,5冰雹天氣與凍結(jié)層和凍結(jié)層距地高度有關(guān)。利用西寧高空站08h、20h兩個(gè)時(shí)次的探空資料對(duì)20次冰雹災(zāi)害天氣發(fā)生當(dāng)日對(duì)流有效位能，0C、-20C、-30C層高度，垂直風(fēng)切變進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。3.1對(duì)流有效位能和垂直風(fēng)切變統(tǒng)計(jì)20次冰雹災(zāi)害天氣對(duì)流有效位能（CAPE）值，其中15個(gè)雹災(zāi)日08h

11、CAPE值均為0,得出08hCAPE值對(duì)午后冰雹天氣指示意義不佳；4個(gè)雹災(zāi)日20hCAPE值為0,其余最大值為1789.3Jkg-1,最小值為18.2Jkg-1,20次冰雹災(zāi)害天氣均發(fā)生在14-20h之間，20h探空資料對(duì)午后冰雹天氣預(yù)警沒有意義。用冰雹出現(xiàn)當(dāng)日14h地面氣溫對(duì)08h探空資料進(jìn)行訂正，得到14hCAPE值，雹災(zāi)日14hCAPE值均在100Jkg-1以上，最大為1886.7Jkg-1,最小為158Jkg-1。20次冰雹災(zāi)害天氣對(duì)應(yīng)的當(dāng)日高空資料從500hPa到地面都存在明顯的風(fēng)切變，高度集中在4.5-5km之間。表明高空垂直風(fēng)切變比對(duì)流有效位能(CAPE)對(duì)冰雹災(zāi)害天氣的預(yù)警指示

12、意義更好。3.2特殊溫度層高度變化大多數(shù)冰雹粒子的生長(zhǎng)發(fā)生在-20C至-30C層高度范圍內(nèi)2,冰雹落地大小還與0c層至地表間距離密切相關(guān)。0c層距地越高，融化過程就越長(zhǎng)，對(duì)冰雹的融化作用就越明顯，則冰雹直徑就越小。統(tǒng)計(jì)20個(gè)雹災(zāi)日08h和20h的0c層、-20C層和-30C層高度(圖3),6-9月出現(xiàn)雹災(zāi)當(dāng)日0C層高度為4-6km,-20C層高度為7-9km,-30C層高度為8-11km。20個(gè)雹災(zāi)日中發(fā)生直徑為5-10cm冰雹的日0c層平均高度為4.6km,發(fā)生直徑為10-20cm冰雹的日0c層平均高度為4.7km,發(fā)生直徑大于20cm冰雹的日0C層平均高度為4.8km,0C層以下大氣對(duì)冰雹

13、的融化作用在青海東部農(nóng)業(yè)區(qū)表現(xiàn)不明顯，這與文獻(xiàn)5結(jié)論不一致，可能是青海東部農(nóng)業(yè)區(qū)0c層平均高度和平均氣溫較低造成的。W-DoaxldEzm.+-1OltUl .1020 為 整 崎 工5(c)Hi?iBZ?0：iy傅L4ULG”(HUH，9 mR=B：fi39LI 15 X 2 如 貫 蛇 45處大枇意電nunLei 一 二二=二二圖420次冰雹災(zāi)害天氣回波強(qiáng)度（a）、強(qiáng)中心高度（b,c）、回波頂高（d）與冰雹直徑統(tǒng)計(jì)徑向速度產(chǎn)品Witt等15研究風(fēng)暴頂輻散（風(fēng)暴頂正負(fù)速度差值）與地面降雹的關(guān)系。一般情況下，分析徑向速度產(chǎn)品會(huì)在風(fēng)暴底層尋找正負(fù)速度輻合線，并查看是否存在中氣旋或具有陣風(fēng)鋒特征。

14、但是青海東部農(nóng)業(yè)區(qū)地形復(fù)雜，西寧雷達(dá)遮蔽角較大，底層回波受地形遮擋，因此選擇徑向速度的高仰角（6.0；9.8。，14.6）回波進(jìn)行冰雹云頂層輻散分析（圖5）。風(fēng)暴頂風(fēng)速輻散區(qū)正負(fù)速度差在降雹時(shí)平均值為30.4ms1,在降雹前2個(gè)體掃時(shí)間風(fēng)暴頂部輻散正負(fù)速度差平均值為37.3ms1,降雹前5個(gè)體掃時(shí)間的風(fēng)暴頂部輻散正負(fù)速度差平均值為35.9ms1,降雹前10-30min風(fēng)暴頂輻散正負(fù)速度差平均值均大于降雹時(shí)風(fēng)暴頂部輻散正負(fù)速度差平均值，具有較好地提前預(yù)警作用，但風(fēng)暴頂部輻散正負(fù)速度差值對(duì)冰雹直徑指示作用不明顯。圖5降雹時(shí)和降雹前2個(gè)、前5個(gè)體掃風(fēng)暴頂輻散速度差值分布垂直累積液態(tài)水含量垂直累積液態(tài)

15、水含量（VIL）在某種意義上是對(duì)流單體強(qiáng)度的一種度量16-17。20次冰雹災(zāi)害天氣雹云的VIL值普遍很高（圖6a）,通常大于20kgm-2,最大達(dá)到60kgm-2,僅2005年9月6日涅源的冰雹天氣VIL值低。分析20次冰雹災(zāi)害天氣降雹前2個(gè)體掃時(shí)間和前5個(gè)體掃時(shí)間VIL值的變化（圖6b）,16次出現(xiàn)比較明顯的VIL值增大，提前5個(gè)體掃至冰雹發(fā)生時(shí)的VIL值增量普遍超過10kgm-2,最大VIL值增量超過35kgm-2。分析發(fā)現(xiàn)降雹直徑較大時(shí)無論是VIL值還是VIL值增量都較大。圖6降雹時(shí)和降雹前2個(gè)、前5個(gè)體掃VIL值（a）及VIL增量與冰雹直徑統(tǒng)計(jì)（b）5冰雹天氣閃電特征隨著閃電定位站點(diǎn)的

16、布設(shè)，相關(guān)學(xué)者通過閃電資料對(duì)冰雹天氣進(jìn)行了大量分析，取得了很多成果18-20。統(tǒng)計(jì)分析20次冰雹災(zāi)害天氣降雹時(shí)和降雹前一個(gè)小時(shí)的閃電次數(shù)、閃電小時(shí)次數(shù)、小時(shí)平均強(qiáng)度、正閃次數(shù)、負(fù)閃次數(shù)等指標(biāo)（表2）。閃電次數(shù)20次冰雹災(zāi)害天氣中降雹時(shí)和降雹前一個(gè)小時(shí)冰雹云造成的正、負(fù)閃平均次數(shù)為184次，最多出現(xiàn)次數(shù)為680次，最少出現(xiàn)次數(shù)為10次，不同冰雹云產(chǎn)生的閃電次數(shù)差別很大，但雹云生成發(fā)展時(shí)均伴有閃電出現(xiàn)，且閃電出現(xiàn)比較集中。2003年7月7日和2005年9月6日的冰雹天氣是局地發(fā)展的對(duì)流單體造成的，閃電次數(shù)分別為23次和20次；2013年8月10日、2016年8月3日的冰雹天氣是對(duì)流云系不斷合并發(fā)展

17、，在同一路徑上不斷移動(dòng)和生成新的對(duì)流單體造成的，閃電次數(shù)分別為438次和680次。數(shù)據(jù)表明，局地發(fā)展的對(duì)流單體生消迅速，但造成的閃電次數(shù)少；移動(dòng)發(fā)展的對(duì)流云系不斷消亡，又不斷在云系前端產(chǎn)生新的對(duì)流單體，整個(gè)云系持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，造成的閃電次數(shù)較多。小時(shí)平均強(qiáng)度小時(shí)平均強(qiáng)度是降雹時(shí)和降雹前一個(gè)小時(shí)出現(xiàn)閃電的平均強(qiáng)度，分為正閃平均強(qiáng)度和負(fù)閃平均強(qiáng)度。數(shù)據(jù)分析可知，最大正閃平均強(qiáng)度為80.9KA,最大負(fù)閃平均強(qiáng)度為-42.1KA;最小正閃平均強(qiáng)度為0KA,最小負(fù)閃平均強(qiáng)度為-3.5KA。正負(fù)閃電次數(shù)每塊冰雹云產(chǎn)生閃電的正負(fù)極性分布不同。對(duì)冰雹云所產(chǎn)生的正、負(fù)閃電次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析表明，幾乎每次冰雹天氣都產(chǎn)生

18、正、負(fù)兩種極性閃電，且冰雹云發(fā)展越旺盛、冰雹直徑越大，則正、負(fù)閃次數(shù)越多，而且負(fù)閃明顯多于正閃。但是在負(fù)閃次數(shù)較多時(shí)，在負(fù)閃周邊出現(xiàn)正閃次數(shù)越多，就越容易產(chǎn)生大冰雹，所以正閃的指示意義更強(qiáng)。表2冰雹云閃電特征MlHl冰雹直徑閃電次數(shù)正閃弓5度（負(fù)閃強(qiáng)度）正閃次數(shù)負(fù)閃次數(shù)(mm)(KA)2003.7.7112310.6(-3.5)2(17h)3(18h)10(17h)8(18h)漠中2003.7.8207113.8(-7.4)9(17h)4(18h)15(17h)43(18h)漠中2004.7.41010713.6(-5.8)0(13h)3(14h)10(13h)94(14h)大通2004.8.

19、16153931.1(-9.6)0(16h)1(17h)17(20h)21(21h)漠中2005.9.2203986.1(-5.5)0(17h)4(18h)270(17h)124(18h)涅源2005.9.682010.1(-7.7)0(14h)1(15h)9(14h)10(15h)涅源2006.7.483631.8(-6.3)3(15h)4(16h)4(15h)25(16h)涅源2007.7.2297220(-7.8)4(15h)2(16h)30(15h)36(16h)樂都2008.8.101010522.5(-7.9)0(15h)1(16h)21(15h)83(16h)漠中2009.6.1

20、8156943(-25)0(20h)3(21h)4(20h)62(21h)平安2010.8.74036575.5(-32.4)13(15h)43(16h)169(15h)140(16h)互助2010.8.3185565.5(-31.4)4(18h)1(19h)20(18h)30(19h)民和2011.8.242035664.3(-35.7)12(16h)43(17h)170(16h)131(17h)同仁2013.6.154035455.7(-26.2)32(16h)51(17h)155(16h)116(17h)西寧2013.8.102043880.9(-42.1)47(14h)32(15h)9

21、6(14h)263(15h)海晏2014.7.612200(-26)0(19h)0(20h)4(19h)16(20h)門源2015.7.13151520.4(-24.7)1(15h)1(16h)8(15h)5(16h)大通2015.8.20101041.6(-39.7)0(15h)1(16h)8(15h)1(16h)大通2016.8.33068023.8(-20.3)1(17h)4(18h)170(17h)505(18h)化隆2017.8.31226713.9(-21.3)2(20h)0(21h)162(20h)103(21h)6冰雹天氣預(yù)警指標(biāo)和檢驗(yàn)預(yù)警指標(biāo)和權(quán)重根據(jù)以上結(jié)論得出青海東部農(nóng)業(yè)

22、區(qū)冰雹預(yù)警指標(biāo)（A）和相應(yīng)的權(quán)重（B）,預(yù)警指標(biāo)（A）有當(dāng)前月份、高空風(fēng)切變、最大回波強(qiáng)度、回波頂高ET、風(fēng)暴頂部輻散正負(fù)速度差值、垂直累積液態(tài)水含量VIL、VIL值增量、負(fù)閃次數(shù)、正閃次數(shù)9項(xiàng)組成，分別用A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9表示。9項(xiàng)預(yù)警指標(biāo)具有不同的權(quán)重（B）值，分別用B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9表不A1:當(dāng)前月份。（A1=3月則B1=1,A1=4月則B1=2,A1=5月則B1=5,A1=6月則B1=8,A1=7月則B1=10,A1=8月則B1=9,A1=9月則B1=7,A1=10月則B1=4,A1=1、2、11、12月則B1=0）;

23、A2:高空風(fēng)切變。（存在風(fēng)切變B2=5,不存在風(fēng)切變B2=0）;A3:最大回波強(qiáng)度。（A3=45dBz貝UB3=2,A3每增加5dBz貝UB3力口2）;A4:回波頂高ET。（A4=8km貝UB4=2,A4每增加1km則B4力口1）;A5:風(fēng)暴頂部輻散正負(fù)速度差值。（A5=3ms-1則B5=1,A5每增加2倍則B5加1）;A6:垂直累積液態(tài)水含量VIL。（A6=3kgm-2則B6=1,A6每增加2倍則B6加1）;A7:VIL值增量。（A7=3kgm-2貝UB7=1,A7每增加1倍貝UB7力口1）;A8:負(fù)閃次數(shù)。（A8=10次則B8=1,A8每增加20次則B8加1且B810;A9:正閃次數(shù)。（A

24、9=1次貝UB8=5,A9每增加1次貝UB9加1且B910;權(quán)重（B尸B1+B2+B3+B4+B5+B6+B7+B8+B9;由于每年1、2、11、12月份無冰雹天氣發(fā)生，所以當(dāng)B1=0時(shí)，B=0。上述冰雹預(yù)警指標(biāo)是對(duì)冰雹天氣進(jìn)行分析和總結(jié)得到的，實(shí)際情況是短時(shí)強(qiáng)降水天氣同樣會(huì)造成強(qiáng)回波和強(qiáng)閃電。為了得出有效的冰雹天氣預(yù)警區(qū)間值，我們隨機(jī)選取2003-2017年青海東部農(nóng)業(yè)區(qū)20次小時(shí)降水量或0mm的強(qiáng)降水天氣，與文中分析的20次冰雹天氣共同組成強(qiáng)對(duì)流天氣個(gè)例庫，利用預(yù)警指標(biāo)（A）計(jì)算出強(qiáng)對(duì)流天氣個(gè)例庫中40個(gè)天氣個(gè)例的權(quán)重（B）,并分別將2027; 20次短時(shí)強(qiáng)降水天氣的權(quán)重 （B）平均彳1為

25、37,最大值為57,最小值為12。次冰雹天氣的權(quán)重（B）和20次短時(shí)強(qiáng)降水天氣的權(quán)重（B）值按大小順序排列對(duì)比（圖7）,冰雹天氣的權(quán)重（B）值明顯高于強(qiáng)降水天氣的權(quán)重（B）值。20次冰雹天氣的權(quán)重（B）平均值為55,最大值為82,最小值為圖720次冰雹天氣和20次短時(shí)強(qiáng)降水天氣權(quán)重（B）值統(tǒng)計(jì)強(qiáng)對(duì)流天氣個(gè)例庫的40例對(duì)流天氣中，權(quán)重（B）W26的對(duì)應(yīng)有3例，均是強(qiáng)降水天氣，冰雹出現(xiàn)概率為0;2655的對(duì)應(yīng)有10例，其中出現(xiàn)9例冰雹天氣，冰雹出現(xiàn)概率為90%;由此得出冰雹天氣預(yù)警權(quán)重（B）值的預(yù)警區(qū)間和對(duì)應(yīng)冰雹出現(xiàn)概率：當(dāng)BW26時(shí)，無冰雹；當(dāng)26BW37時(shí)，冰雹預(yù)警，冰雹出現(xiàn)概率低；當(dāng)3755

26、時(shí)，冰雹預(yù)警，冰雹出現(xiàn)概率高；預(yù)警指標(biāo)歷史回代使用2015年全年強(qiáng)降水和冰雹天氣共23次，對(duì)預(yù)警指標(biāo)進(jìn)行歷史回代（表3）,預(yù)警指標(biāo)的歷史回代擬合率達(dá)86.9%,其中歷史回代空?qǐng)?bào)2次，漏報(bào)1次。表3冰雹預(yù)警指標(biāo)歷史回代結(jié)果統(tǒng)計(jì)表1徑/降水量（mm）重值況一致性大通2015.4.1815.916無冰雹一致互助2015.5.6冰雹（5）33冰雹預(yù)警（低）一致涅源2015.5.23冰雹（5）38冰雹預(yù)警（中等）一致門源2015.6.1918.619無冰雹一致樂都2015.6.2018.522無冰雹一致化隆2015.6.2817.219無冰雹一致大通2015.7.118.126無冰雹一致同仁2015.7

27、.5冰雹（8）45冰雹預(yù)警（中等）一致門源2015.7.819.328冰雹預(yù)警（低）不一致門源2015.7.13冰雹（15）56冰雹預(yù)警（高）一致漠中2015.7.14冰雹（8）42冰雹預(yù)警（中等）一致涅源2015.7.16冰雹（5）36冰雹預(yù)警（低）一致大通2015.8.220.225無冰雹一致互助2015.8.326.433冰雹預(yù)警（低）不一致門源2015.8.715.222無冰雹一致化隆2015.8.14冰雹（5）35冰雹預(yù)警（低）一致大通2015.8.20冰雹（10）47冰雹預(yù)警（中等）一致化隆2015.8.22冰雹（5）39冰雹預(yù)警（中等）一致門源2015.9.717.718無冰雹一

28、致民和2015.9.916.320無冰雹一致門源2015.9.19冰雹（3）26無冰雹不一致民和2015.9.2121.225無冰雹一致尖扎2015.9.2216.716無冰雹一致預(yù)警指標(biāo)預(yù)報(bào)檢驗(yàn)編寫計(jì)算機(jī)程序讀取高空、雷達(dá)、閃電觀測(cè)數(shù)據(jù)中與預(yù)警指標(biāo)（A）相關(guān)的數(shù)據(jù)，并計(jì)算出相應(yīng)的權(quán)重（B）實(shí)現(xiàn)對(duì)冰雹的預(yù)警；對(duì)2018年青海東部農(nóng)業(yè)區(qū)10次強(qiáng)對(duì)流天氣進(jìn)行效果檢驗(yàn)（表4）,結(jié)果表明預(yù)警指標(biāo)（A）和相應(yīng)的權(quán)重（B）能夠?qū)Ρ⑻鞖膺M(jìn)行有效預(yù)警，預(yù)警準(zhǔn)確率為80%,冰雹預(yù)警提前量為2-5個(gè)體掃時(shí)間即12-30min。其中空?qǐng)?bào)1次，漏報(bào)1次，兩次錯(cuò)誤預(yù)警的權(quán)重值分別為23和28,說明該預(yù)警指標(biāo)會(huì)漏報(bào)小直

29、徑冰雹，也可能將強(qiáng)降水誤識(shí)別為冰雹。表4冰雹預(yù)警結(jié)果統(tǒng)計(jì)表1/降水量（mm）重值.對(duì)比西寧2018.6.8冰雹（15）42冰雹預(yù)警（中等）正確涅源2018.6.9冰雹（3）23無冰雹錯(cuò)誤西寧2018.6.3034.118無冰雹正確平安2018.7.2023.418無冰雹正確化隆2018.8.219.626無冰雹正確門源2018.8.2025.228冰雹預(yù)警（低）錯(cuò)誤樂都2018.8.21冰雹（20）40冰雹預(yù)警（中等）正確化隆2018.8.23冰雹（10）35冰雹預(yù)警（低）正確互助2018.9.12冰雹（8）35冰雹預(yù)警（低）正確互助2018.10.1917.812無冰雹正確7結(jié)論（1）200

30、3-2017年在青海東部農(nóng)業(yè)區(qū)的14個(gè)站當(dāng)中，化隆出現(xiàn)冰雹次數(shù)最多，其次為涅源和涅中，其中樂都、民和、循化、尖扎最少；冰雹站次呈現(xiàn)一年多一年少交替出現(xiàn)和逐年減少的趨勢(shì)，雹災(zāi)次數(shù)呈現(xiàn)一年多一年少交替出現(xiàn)狀態(tài)；冰雹和雹災(zāi)出現(xiàn)較多月均為5-9月，冰雹天氣7月最多，冰雹災(zāi)害8月最多。（2）高空垂直風(fēng)切變與冰雹災(zāi)害天氣的相關(guān)性比對(duì)流有效位能（CAPE）與冰雹災(zāi)害天氣的相關(guān)性更好，在青海東部地區(qū)，0c層高度變化對(duì)冰雹融化作用不明顯。冰雹直徑與ET的線性相關(guān)最強(qiáng)，其次是冰雹直徑與回波強(qiáng)度的線性相關(guān)，冰雹直徑與強(qiáng)回波高度的線性相關(guān)最弱；風(fēng)暴頂部輻散正負(fù)速度差值對(duì)冰雹預(yù)警有意義，但與冰雹直徑無明顯相關(guān)性；垂直累

31、積液態(tài)水含量和VIL值增量對(duì)冰雹預(yù)警有指示意義；不同冰雹云產(chǎn)生的閃電頻次差別很大，同一塊雹云中正閃次數(shù)越多，降雹直徑越大。(5)預(yù)警指標(biāo)包括高空風(fēng)切變、最大回波強(qiáng)度、ET、風(fēng)暴頂部輻散正負(fù)速度差值、VIL、VIL值增量、負(fù)閃次數(shù)、正閃次數(shù)共9項(xiàng)，預(yù)警權(quán)重(B)值的預(yù)警區(qū)間為：當(dāng)BV6時(shí)，無冰雹；當(dāng)26VB55時(shí)，冰雹高概率預(yù)警。(6)預(yù)警指標(biāo)歷史回代擬合率達(dá)86.9，預(yù)警準(zhǔn)確率為80。預(yù)警指標(biāo)對(duì)直徑小于3mm的冰雹預(yù)警能力偏弱，也可能將強(qiáng)降水誤識(shí)別為冰雹。各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重(B)值可以繼續(xù)通過業(yè)務(wù)應(yīng)用和檢驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化，以提高預(yù)警準(zhǔn)確率。參考文獻(xiàn):1王培濤,王鳳嬌,張婷婷.山東濱州市冰雹天氣分型和預(yù)報(bào)

32、方法研究J.沙漠與綠洲氣象,2019,13(3):3340.2濮文耀，李紅斌，宋煜，等.0C層高度的變化對(duì)冰雹融化影響的分析和應(yīng)用J.氣象，2015,41：980985趙海軍，潘玲，王慶華，等臨沂冰雹發(fā)生規(guī)律及預(yù)警技術(shù)研究J氣象與環(huán)境科學(xué)，2018， TOC o 1-5 h z 41(2):8390黃俊杰，茍阿寧，阮羚.一次雹暴過程的地閃特征分析J.沙漠與綠洲氣象，2015，9(4)：3236.吳劍坤,俞小鼎.強(qiáng)冰雹天氣的多普勒天氣雷達(dá)探測(cè)與預(yù)警技術(shù)綜述J.干旱氣象,2009,27(3):206.嚴(yán)紅梅,梁亮,黃艷,等.金華地區(qū)18次冰雹天氣的大氣環(huán)境與雷達(dá)回波特征分析J.暴雨災(zāi)害,2019,

33、38(1):4858.刁秀廣,朱君鑒,黃秀韶.VIL和VIL密度在冰雹云判據(jù)中的應(yīng)用J.高原氣象,2008,27(5):11311138.趙仕雄.青海高原冰雹的研究M.北京:氣象出版社,1989,218243.王江山,李錫福.青海天氣氣候M.北京：氣象出版社,2004:261282.段勇,賀敬安,談曙青.冰雹云雷達(dá)回波自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)J.南京氣象學(xué)院報(bào),2004,27(1):106112.朱平,肖建設(shè),伏洋.青藏高原東北部冰雹和雷雨預(yù)警的風(fēng)暴單體識(shí)別特征對(duì)比分析J.干旱區(qū)研究2012,11(6):941948.朱平,李生辰,肖建設(shè).青海省短時(shí)強(qiáng)對(duì)流天氣雷達(dá)自動(dòng)預(yù)警技術(shù)應(yīng)用初步研究J.暴雨災(zāi)害,20

34、12,31(2):182187.蘇永玲，馬秀梅，馬元倉(cāng)，等.高空冷渦和副高背景下青海冰雹特征對(duì)比分析J.沙漠與綠洲氣象，2018，12(4)：2229.張國(guó)慶,劉蓓.青海省冰雹災(zāi)害分布特征J.氣象科技,2006(5):558561.WittA,NelsonSP.Theuseofsingle-DopplerradarforestimatingmaximumhailstonesizeJ.JApplMeteor,1991,30(4):425431.張培昌,杜秉玉,戴鐵丕.雷達(dá)氣象學(xué)(第二版)M.北京:氣象出版社,2001,4853.俞小鼎,姚秀萍,熊廷南.多普勒天氣雷達(dá)原理與業(yè)務(wù)應(yīng)用M.北京:氣象出版社,2006,185.宋強(qiáng)，王基鑫，傅朝，等甘肅一次冰雹過程降水及閃電活動(dòng)特征J干旱氣象，2019，37(3):400408.李照榮,付雙喜,李寶梓，等.冰雹云中閃電特征觀測(cè)研究J.熱帶氣象學(xué)報(bào),2005,21(6):588596.曾金全,朱彪,王穎波，等.地閃特征在冰雹天氣識(shí)別中