近11年天津冰雹统计特征及对流参数指标分析

摘要

针对2009—2019年天津地区70次冰雹天气过程时空特征进行统计分析,并利用美国国家环境预报中心全球模式业务系统分析资料(NCEP FNL)和地面气象观测数据构建融合探空序列,对比分析不同月份、不同天气型和不同大小冰雹的环境条件差异,给出相应的环境参数指标。结果表明:天津降雹主要出现在4—9月,其中6月冰雹和大冰雹发生日数分别占49.4%、60.0%,12—20时冰雹和大冰雹发生概率分别占74.8%、100%。冰雹发生前对流有效位能(CAPE)、抬升指数(LI)、垂直风切变(SHR)、湿球0℃层高度(H WBZ)、大气可降水量(TPW)均存在明显的月变化特征,但总指数(TT)和强天气威胁指数(SWEAT)作为预报判据时其月变化并不明显,4月和9月大多数冰雹天气发生在“低能强切变”条件下,7月和8月则多发生在“中高能弱切变”条件下。此外,不同月份H WBZ平均比干球0℃层高度(H DBZ)偏低0.4~0.9 km,除了7月和8月极少数冰雹H WBZ位于4.0~4.2 km范围,其余冰雹天气过程均发生在低于3.9 km的环境条件下,5月和9月均低于3.5 km。高空冷涡型、西北气流型环境物理量阈值差异并不显著,但两者与西来槽型阈值差异明显。高空冷涡型、西北气流型冰雹通常发生在SHR>12 m·s^(-1)、H WBZ27 kg·m^(-2)的环境条件下,西来槽型冰雹多发生在SHR>9 m·s^(-1)、H WBZ36 kg·m^(-2)的环境条件下。冰雹大小与H WBZ、SHR关系密切,以6月为例,非大冰雹一般发生在H WBZ9 m·s^(-1)的环境条件下,而大冰雹则均发生在H WBZ11 m·s^(-1)的环境条件下。