雷达卫星资料在喀什地区预报业务服务中的应用
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摘 要：2018年5月15—22日喀什地区各地出现中到大雨或雷阵雨、部分地区暴雨或大暴雨天气。喀什气象台根据FY-2卫星云图及喀什新一代天气雷达演变图在过程中均提前3h先后发布雷电黄色预警、冰雹橙色预警信号1期，指导各县级气象台站发布预警信号近30余期，及时向当地政府提供决策服务材料，并联合喀什地区气象局发布重要气象情报预警信息。
关键词：暴雨；卫星；雷达；应用
中图分类号：S165 文献标识码：A
DOI：10.19754/j.nyyjs.20190530062
*为本文通讯作者引言
受中亚低涡东移影响，2018年5月15日08：00—22日10：00喀什地区出现中到大雨或雷阵雨、部分地区暴雨或大暴雨天气。全区有66个区域站累计降水量达50mm以上，其中7站达100mm以上，最大降水量在英吉沙乌恰乡6村为164mm。平原县城出现大到暴雨：喀什市65.5mm，莎车60.1mm，叶城48.0mm，泽普54.3mm，岳普湖48.1mm、伽师32.6mm、麦盖提18.9mm、巴楚12.6mm。巴楚、岳普湖和英吉沙等地出现冰雹，冰雹最大直径10mm。喀什市日降水量43.2mm突破历史极值，平均气温下降8～12℃。
此次天气过程时间长，暴雨影响范围大，局地有强对流天气，致灾强度强等，对喀什地区农牧业、交通运输、群众财产等造成严重影响，房屋、羊圈倒塌，玉米、小麦、西瓜等农作物受灾，危害设施农业，喀什气象台对本次暴雨过程出现时间和落区预报基本准确、预报预警发布及时有效，同时正确指导县局开展灾害性天气预报预警服务，及时向当地政府提供决策服务材料，暴雨未造成人员伤亡。
1 暴雨天气预报预警服务
1.1 提前发现，密切监测、准确预报
喀什气象台准确预报此次强降雨过程，先后指导各县级气象台，成功发布雷电、冰雹等各类预警信号30余次。2018年5月15日20：00喀什地区气象台发布沙尘暴橙色预警，16日12：55发布暴雨蓝色预警，16日12：00英吉沙县启动暴雨Ⅳ级应急响应，17日17：00、19日14：00、20日14：00分别发布雷电黄色预警信号，19日18：58、20日18：28分别发布冰雹橙色预警，21日10：55升级为暴雨橙色预警。各县局在第一时间向当地政府和有关部门报送决策气象服务材料。各气象部门通过电视、广播、网络、手机、微博、微信等各种渠道广泛传播预报预警信息。
1.2 加强决策服务，及时提供灾前防灾建议
2018年5月18日喀什地区气象台发布强降水专题预报并提出建议：喀什平原局地出现短时雷雨、冰雹等强对流可能性较大，应防范并做好人影防雹工作；局地累计降水量较大，需防范局地强降水可能引发山洪、泥石流、滑坡等地质灾害；降雨时段道路湿滑，能见度差，车辆出行请注意交通安全；过程降水量大、气温偏低，对林果及棉花等喜温作物生长不利，棉田雨后需及时中耕松土，提高地温。
5月21日发布重要气象情报并提出建议：近期各地累计降水量较大，需防范局地强降水可能引发山洪、泥石流、滑坡等灾害；由于低层水汽充沛，天放晴后易诱发强对流冰雹天气，各地要积极开展人影防雹作业。
1.3 指导县局及时发布预警信号，预警效果明显
喀什气象台及部分县局及时发布雷电黄色预警信号、冰雹橙色预警信号，预警及时、服务到位，取得良好防災减灾效果和显著社会、公众效益。
1.4 及时开展公共气象服务
暴雨天气过程喀什气象台提前3d发布强降水消息，临近又发布暴雨黄色预警信号、冰雹红色预警信号，通过电视、广播、网络、手机、微博等渠道向公众广泛传播预报预警信息，强化各项服务保障，为有效防灾赢得主动，得到社会公众好评。
2 雷达、云图分析
2.1 中尺度对流云团特征
2018年5月19日13：00前，南疆西部晴空少云，气温升高，南疆盆地热低压发展明显。至15：00起（图1），南疆西部帕米尔高原上空初现若干对流云团，南疆西部平原地区形成低云，雷达上观测到强度<25dBz回波。17：00—17：30南部山区也形成对流云，18：30向东北至岳普湖一带，亮度明显高于周边云系，配合此时雷达回波，值班员联系台领导及时发布雷电黄色预警信号。后南疆西部云系快速发展并东北扩展，大面积层状云系覆盖南疆西部，云图中清晰辨别出中小尺度对流云系，18：50发布冰雹橙色预警，岳普湖19：56出现冰雹，20：30中β尺度云团东移北上，云团包围伽师、岳普湖出现短时强降水。整个过程喀什气象台根据卫星云图及雷达回波发展演变准确及时发出预报预警，有效减少暴雨冰雹灾害。
2.2 雷达特征
由组合反射因子图（图2）看，19日18：00岳普湖东南部出现2个独立回波单体，强度45dbz，回波快速发展东移北上，顶高6.2km，预报员与气象台台长会商，发布雷电黄色预警。18：36时回波2个回波单体东北上中合并，回波面积扩大，19：16时形成东北-西南向带状回波，强度达57dBz，回波伸至10km，回波尺度加大，岳普湖降水。此后该回波发展加强并移向东南方，单体周边生成新回波单体并与其合并，强度60dBz，回波高度伸至10km，预报员与气象台台长会商，发布冰雹橙色预警。
19：50岳普湖境内2个强单体回波继续发展，最强中心>55dbz，回波顶高达12km，VIL值39kg/m2，单体结构密实，回波梯度加大，呈典型强对流单体结构，短时强降水开始，19：48—19：53岳普湖出现小冰雹。19：56—20：01飑线回波强度加强，强对流发展最旺盛，冰雹云回波强度达61dbz，回波顶高升至13.7km，VIL值增到43kg/m2，呈典型超级单体结构。19：58—20：05出现第二时段冰雹，最大冰雹直径10mm。
分析19：56岳普湖县境内中气旋形成时刻径向速度图（图略），该中气旋核区直径>10km，正、负速度中心与雷达对称，1.5°～2.4°仰角反射率图上均被识别，其中2.4°仰角上最明显，旋转速度约23.5m/s，持续2个体扫时间，属弱中气旋，强回波对应区域有风向辐合。
研究发现0℃等温线高度上有>50dBz反射率因子结构才有可能降雹，-20℃等温线高度上有>50dBz反射率因子结构时，强降雹可能性极大。19：56沿入流方向穿过最强回波位置的反射率因子垂直剖面上，中低层有明显弱回波区，50dBz强回波达6 km以上，6km上有悬垂回波，已超过-20℃层，中低层强回波中心已接地，该地区已有冰雹，与实况岳普湖出现冰雹吻合；超级单体成熟阶段维持到20：13。20：24后减弱为分散带状降水回波，范围扩大。21：42后回波减弱，面积减小，回波顶降低，垂直液态含水量下降，回波南下移出雷达探测范围，强对流天气结束。
3 结语
FY-2卫星云图和喀什新一代天气雷达产品在此次强对流天气预报预警中起着重要指导作用，预报员根据卫星云图和雷达资料发展演变识别强对流天气，及时准确预报预警，对外开展服务，有效减少强降水带来的气象灾害。
卫星云图上强对流云团发展、移动及中β尺度云团强度与降水落区、强度有较好对应。
雷达反射率因子图上，强回波中心与冰雹位置相吻合；反射率因子垂直剖面图上出现强回波、悬垂回波及弱回波区，预示对应位置已出现冰雹。
参考文献
[1] 陈秋萍，陈齐川，刘锦绣，等.应用卫星、雷达资料的强对流天气预报预警系统[J].气象科技，2011（5）：545-549.
[2] 洪文平. 多普勒雷达速度资料在短时天气预报中的作用[J]. 青海科技，2009（5）：52-54.
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