基于双偏振雷达和FY-4A卫星资料的一次湖南秋季强冰雹预警特征分析OA北大核心

为提升秋季冰雹监测预警能力,基于双偏振雷达和风云四号A星(FY-4A)资料,对2023年11月湖南一次罕见的秋季强冰雹过程进行分析,探讨其预警特征。研究发现:(1)强冰雹由超级单体风暴产生,在降雹阶段,强回波中心(水平反射率因子Z H≥65 dBz)底部接近地面,相关系数(CC)<0.9,差分传播相移率(K DP)为空洞,差分反射率因子(Z DR)为-3~0 dB,对应直径≥5 cm的大冰雹降落,与实况吻合。(2)Z DR柱上升和下降可表征上升气流的加强和减弱,Z DR结合CC有助于识别三体散射(TBSS)和旁瓣特征。强回波面积和质心高度对超级单体风暴不同发展阶段有很好的指示作用,结合监测可使冰雹预警提前量达12 min以上。此次过程超级单体造成的TBSS长度达到罕见的73 km,TBSS的出现、风暴顶辐散呈明显减弱趋势较降雹时间提前17 min以上。(3)冰雹、雷暴大风发生区域与冰雹云黑体亮温(TBB)、云顶温度(CTT)、云顶高度(CTH)、云顶气压(CTP)梯度大值区对应较好。结合雷达分析冰雹云发展过程发现,可将TBB≤-58℃,CTT≤-56℃,CTH≥13 km,CTP≤180 hPa且TBB≤-52℃面积持续增大作为FY-4A卫星秋季冰雹云特征参量的监测预警指标。(4)TBB最大递减率发生时间较降雹时间提前11 min以上。13.3μm和10.8μm通道亮温差对冰雹云的发展和减弱反应最为敏感,6.5μm和10.8μm通道亮温差则在单站对流监测指标中对冰雹过境前后较其他亮温差反应敏感。