新一代天气雷达在天气识别和人工影响天气中的应用

新一代天气雷达在天气识别和人工影响天气中的应用主要内容一、新一代天气雷达简介二、银川新一代天气雷达应用指标三、在短时临近预报中的应用四、在人工影响天气中的应用一、新一代天气雷达简介新一代天气雷达系统建设是我国20世纪末21世纪初的一项跨世纪的气象现代化工程。新一代天气雷达的主要应用在于对灾害性天气，特别是与风害和冰雹相伴随的灾害性天气的监测和预警，以及进行大范围降水的定量估测，获取降水和降水云体的风场结构。•强对流天气的监测与预警主要灾害：灾害性大风、冰雹和暴洪•天气尺度和次天气尺度降水系统的监测•降水测量•风的测量（VAD风廓线）•数据同化多普勒雷达应用领域二、银川新一代天气雷达应用指标银川新一代天气雷6达于2003年8月建站，2004年6月份通过现场验收。到目前已连续运行近9年。新一代天气雷达在宁夏短时灾害性天气监测预警、临近预报以及人影指挥业务中发挥了巨大的作用。通过多年的业务应用，总结出了一些实用的雷达应用指标。银川新一代天气雷达应用指标-----冰雹银北地区冰雹回波强度略低于银川、银南；宁夏冰雹天气回波强度在45dbz以上。高度9.0km以上。强回波高度在5.0km以上；在冰雹产品中（57号产品）出现空心三角时需注意开始警戒。通知人降防雹准备。出现实心三角时需开始预报冰雹的位置、开始警戒服务通知人降防雹；当新一代天气雷达产品中垂直液体水含量VIL数值大于13kg/ｍ2时,出现冰雹天气的机率较大。同时垂直液体水含量即VIL值越大冰雹尺寸越大；低层有一致的东南风，低层水汽输送十分明显，速度方位显示产品，当入流速度大于出流速度，地面有辐合有利于暴雨天气产生；在对流性天气时冰雹、暴雨天气较易共存。2006年6月28日下午受蒙古扩散南下冷空气影响，宁夏北部的石嘴山、银川和吴忠三市的大部地区出现了雷雨大风天气，其中石嘴山市普降小到中雨，青铜峡、永宁玉泉营、石嘴山化工厂及惠农出现持续数分钟的小冰雹。银川新一代天气雷达应用指标-----暴雨宁夏短时暴雨主要由强对流性天气和稳定性天气造成的。对流性天气产生暴雨指标：回波强度在40-50dbz之间、回波顶高在8－10km、液态水含量在4kg/m^2以上、速度图上在低仰角时有逆风区出现。在出现冰雹天气时极易出现短时暴雨天气。回波强度在40-60dbz维持时间越长越易产生暴雨。稳定性天气产生暴雨值标：回波强度在30－40dbz之间，回波顶高在8km，液态水含量在3kg/m^2以上；维持时间越长越易产生暴雨。2006年7月2日08：00-到21：00全区（石炭井、惠农两站无降水外）自南向北出现了降水，其中陶乐出现了特大暴雨（72.8mm），固原（28.8mm）和同心（21.1mm）降了大雨。该站的降水时间从12:13开始到14:40结束，降水持续时间2h27min。为确定陶乐强降水的时段，从雨量自记纸之中读取每10min降水降水量。雨强最大时段12:30到13:30，1h降水量达69.4mm，其中10min降水量为21.5mm。这次短时暴雨1h和10min的降水强度，创造了宁夏（1961年-2004年）44年强度（1996年08月01日14：00海原一小时降水45.1mm）之最。银川新一代天气雷达应用指标----雷阵雨、阵雨宁夏雷阵雨天气指标：回波强度在35-50dbz之间、回波顶高在8km以上、液态水含量在3kg/m^2以上；移动速度快，维持时间不超过2小时。阵雨天气指标：回波强度在35dbz以下，回波顶高在7km以下、液态水含量在1kg/m^2以下。银川新一代天气雷达应用指标----层状云降水稳定性降水过程（不包括混合型降水）天气指标：回波强度在20-30bz之间，回波顶高在7km以下、液态水含量在1kg/m^2左右。三、在短时临近预报中的应用在具体天气过程中短时临近预报服务应用天气实况：5月16日白天，银川、石嘴山、吴忠、中卫四市出现了阵雨或雷阵雨，其中青铜峡降了中雨，银川、吴忠、中卫三市的局部地区出现了冰雹，最大冰雹直径：银川7mm，青铜峡4mm，目前灾情正在调查中。另盐池、麻黄山、韦州、同心出现了大风，最大瞬时风力达8级，盐池，麻黄山出现了扬沙。5月16日09：46预报服务：根据雷达监测，在石嘴山市的汝萁沟-白芨沟-石炭井-红果子-化工厂一带有30dbz，顶高7km的回波。09：46预报：预计未来3小时内，银川以北及贺兰山沿山一段有雷阵雨。服务单位：自治区防汛办；石嘴山市；银川市局；总领班13：36预报服务：根据雷达监测：中卫西侧有强对流回波，回波强度40-50dbz，顶高11.3km。13：36预报：预计未来3小时内，全区大部分地区有雷阵雨，银川、石嘴山市和中卫、中宁、同心、盐池一带有强雷阵雨，部分地区有冰雹天气。服务单位：总领班，中卫市（通知中卫雷达开机跟踪服务）。14：32请总领班给夏局长汇报：银川半小时后出现雷阵雨并有冰雹天气。14：47预报服务：根据雷达监测，石嘴山市、银川最强回波40-50dbz，顶高10.8km的回波。14：47预报：预计未来3小时内，银川、石嘴山及中卫、吴忠大部分地区有强雷阵雨天气，并部分地区伴有冰雹天气。15：30预报服务：在银川一带的强对流天气，回波强度50-55dbz，顶高11km的回波。移动到永宁、灵武、磁窑堡一带，另外，青铜峡-吴忠一带的强回波有50dbz，顶高10km左右。15：30预报：预计未来3小时内，银川的东南部及吴忠的中北部一带有强雷阵雨天气及冰雹天气。四、在人工影响天气中的应用预报预警决策指挥作业实施效果分析天气分析预报作业天气预警雷达监测预警作业指标判断制定作业方案作业方案优化雷达监测实时作业指挥申报飞行作业计划实施飞机增雨作业实施火箭高炮作业作业信息反馈作业效果评估当过程来临时，实施增雨作业指挥最有用的资料是雷达资料，银川新一代天气雷达在常规体积扫描模式下，其有效扫描半径为150KM,可覆盖银川、石嘴山两市，以及除海原外的中卫大部分地区(香山无法扫描到），除同心外的吴忠市大部分地区（麻黄山一带无法扫描到），银川雷达还可以探测到上游地区贺兰山以西左旗的部分地方。银川新一代天气雷达可在6分钟内完成一次体积扫描，获取从0.5度仰角到19.6度仰角的9个不同层次上的反射率、径向速度、谱宽等数据。其配套的敏视达雷达应用软件可提供几十种雷达分析应用产品，在进行天气识别时十分有用。其中基本反射率（R)、组合反射率(CR)、回波顶高(ET)、垂直累积液态水含量(VIL)、冰雹指数(HI)、风暴追踪信息(STI)等6类产品在强对流天气、特别是冰雹的识别中十分有用，识别准确率较高。在防雹、增雨作业时具有十分重要的指示意义。下面我用2011年8月23日发生我区中北部的强对流天气过程为例，介绍一下雷达资料在人影中的应用以及人影指挥工作的全部过程。23日16点20分通知平罗到高庄进行防雹作业准备17:00作业车到达作业点，但天气已过去，取消作业平罗高庄的防雹作业以失败告终，其中对天气的判断问题不大，主要是对回波移动速度、强回波中心路径的判断把握不是太好，并且石嘴山市大部分作业点都是移动作业点，作业人员在得到指令后准备车辆弹药并开车到点上去一般需要将近1小时，这对于汛期内生消十分迅速的强对流天气来说，准备时间过长，等移动作业车到作业点时天气过程已移出。若想指挥成功，则指挥人员必须能十分准确地把握系统移动发展趋势，并能对各移动作业点准备时间了然于胸，而事实上很难做到。所以经常会出现空跑的情况。17时23分，通知黄羊滩、玉泉营作业点进行防雹准备17时23分，通知黄羊滩、玉泉营作业点进行防雹准备由于是固定作业点，并且前一天已经通知作业人员待命，所以两个作业点作业人员都在点上，准备工作在28分就完成了。黄羊滩和玉泉营两个作业点在准备完成后，向指挥中心报告准备完成，指挥中心马上就联系民航银川塔台、民航兰州区调、兰空航管中心申请作业点空域，申请空域用时越2分钟左右,17时30分，指挥中心在空域获批后，打电话通知两作业点进行防雹作业，两点共消耗火箭弹5枚。此次作业相对比较成功，主要原因是固定作业点准备时间短，能有较大的作业空间。谢谢！谢谢！请批评指正！