雷达基础知识与在人影方面的应用

.多普勒天气雷达产品介绍及其在灾害性天气与人工增雨方面的应用.主要内容介绍一、前言二、新一代天气雷达的特点三、新一代天气雷达基本原理四、多普勒速度图的基本识别五、雷达产品在灾害天气中的应用六、强风暴个例七、雷达产品在人工增雨方面的应用.一、前言新一代天气雷达在我省预报业务中得到广泛应用。实践表明：新一代天气雷达确实优于常规天气雷达。它分辨率高、探测距离远、产品丰富且时空分布密度大；它不但可以探测云雨区内降水量强度的大小而且可以探测降水区内气流的分布，并从中分析出与冰雹、龙卷等密切相关的中尺度气旋、下击暴流、阵风锋等强风暴特征。从而为强对流天气的预警预报提供了确切依据。同时也为强对流和暴雨天气发生发展的动力机制分析提供了依据。除此之外，在人工增雨工作中的应用前景也十分广阔。..

二、新一代天气雷达的特点和常规天气雷达比较，新一代天气雷达有以下优点：

1、新一代雷达分辨率高，探测距离远。常规天气雷达受发射功率和波长限制，有效探测距离在200公里以内，对湖南境内东移影响我省的回波很难发现。而新一代天气雷达分辨率高，探测距离一般可以达到400公里以上。当强对流处于萌芽状态时就能发现。大大提高了强对流天气的预警预报准确率和有效预警时间。.2、具有高密度、高时空分布的回波产品常规天气雷达不但探测距离近而且品种也比较单一。新一代天气雷达具有每6分钟一个体扫的30余种产品可供选择。其中常用的有基本反射率、基本速度及其由此衍生的组合反射率、风廓线、液态含水量、回波顶高、风暴追踪信息、冰雹指数等非常直观的产品。.

3、有广泛应用的径向速度产品

径向速度产品的应用是新一代天气雷达最大的优势之处。虽然目前雷达显示的还不是真实风场，但通过径向风场分析还是可以确定气流的走向、强弱等，根据与零速度线的配置可以分析冷、暖平流；辐合、辐散；冷锋；冷、暖切变线和低槽等天气系统。尤其是一些对人们生命财产造成严重损失的中、小尺度天气现象。如中尺度气旋、下击暴流、阵风锋等。.

4、有利定量和更精细产品的开发国家局、省局网站均已公布了新一代天气雷达产品的基数据。根据6分钟一体扫的高密度基数据资料与相应时间的自动雨量站资料进行相关分析，可以大大提高对人工影响天气（水库蓄水、森林灭火）、防洪和暴雨落区落点的精确预报的能力。勿容置疑，新一代天气雷达的应用确实为灾害性天气的预警预报带来了福音，同时也为强对流天气的研究提供了依据。

.三、新一代天气雷达基本原理

1、探测原理

和常规雷达类似，新一代天气雷达也是利用目标物对电磁波的散射原理来对云雨、冰晶等进行探测的（图1）。图1雷达探测原理.扫描方式告诉雷达在一次体积扫描（volumescan）中使用多少仰角和时间。WSR-88D和CINRADWSR-98D使用三种扫描方式：5分钟完成14个不同仰角上的扫描（14/5）新一代天气雷达的扫描方式工作模式A（扫描方式1）工作模式A（扫描方式2）6分钟完成9个不同仰角上的扫描（9/6）10分钟完成5个不同仰角上的扫描（5/10）工作模式B（晴空扫描3）.

目标物的性质、强弱直接影响返回到雷达的回波强弱。而回波的强弱与雷达性能、参数密切相关。它们之间的关系可以用一个方程式表达：

式中：Pr是雷达接收到的回波功率,单位：KW；Pt是雷达的发射峰值功率,单位：KW；G为天线增益,单位：倍；θ为水平波束宽度，单位：℃；h为发射脉冲长度,单位：m；Φ为垂直波束宽度,单位：℃；r为目标物到雷达天线的距离,单位：km；λ为波长,单位：mm；Ζ为反射因子,单位：mm6.m-3；k2为折射指数，当反射体为液体时,其数值为0.93，反射体为固体时，其数值为0.197。.

从上述雷达气象方程可以看到：雷达参数是一个常数。而回波强度与回波离雷达的距离则是变数。距离越远接收到的回波功率越弱；反射因子越大接受到的功率也越大。而反射因子Z与雨滴的6次方成正比。雨滴越大，回波反射率越大，即雷达回波强度越强。这也是为什么冰雹等外包水成物的雷达回波特别强的缘故。.

2、多普勒效应和常规脉冲雷达所不同的是：多普勒雷达不但可以探测雷达回波的位置和强度，还可以探测各散射体之间相对于雷达的运动速度、方向等，即相继发送的脉冲波之间的初相位是相同的。这就是相干雷达。而多普勒雷达就是典型的相干雷达。多普勒雷达的理论基础是电磁波的多普勒效应。所谓多谱勒效应，是指波源相对于观察者运动时，观察者接到的信号频率和波源发出的频率是不同的。而且发射频率和接收频率之间的差值，和波源运动的速度有关。.

这种现象叫多谱勒效应。由多谱勒效应而引起的频率变化，叫多谱勒频移。这种频率的变化量和相对运动速度的大小之间的关系，有如一列行驶中鸣笛的火车，月台上候车的人们可以感觉到鸣笛频率的变化，当火车朝向月台行使时，频率变高，当火车远离月台而去，则频率变低，而且其频率变化量与火车行使的速度成正比。用一公式表示它们之间的关系为：f=2v/λ上式中f:多谱勒频率；v:运动目标的径向速度；λ:雷达工作波长。.

3、多普勒两难脉冲多普勒雷达象常规雷达一样，发射一系列在空间上相隔一定距离d的脉冲。这个距离d与脉冲重复频率（prf）有如下关系：d=c/prf其中C:是雷达脉冲能量在大气中的传播速度,其值为3*108米秒-1。一个脉冲传播并且在下一个脉冲发射前回到雷达的最大距离是脉冲间隔d的一半。这个最大距离定义为：.

rmax=C/（2prf）①从公式可以看到，要得到最大距离范围内的所有散射区可以用降低prf的方法。但因为：Vmax=+-（prf）λ/4②Vmax是最大多普勒速度测量范围。如果PRF减小，那么就会产生速度混淆。解①与②式得出：VmaxRmax=+-λ/8③因此，对一个具有一定波长的多普勒雷达来说Vmax与Rmax的积是一个常数，Rmax增加则Vmax减小，反之亦然。这就是多普勒的两难。在目前新一代雷达还没有解决这个难题。.

4、WSR—98D雷达简介目前南昌使用的是北京敏视达公司生产的WSR—98D雷达。它由五个主要部分构成：雷达数据采集子系统（RDA）、宽/窄带通讯子系统（WNC）、雷达产品生成子系统（RPG）、主用户处理器（PUP）和附属安装设备。主要构成如图2。RDA是用户所使用的雷达数据的采集单元。它的主要功能是产生和发射射频脉冲、接收目标物对这些脉冲的反射能量，并通过数字化形成基数据。.

RPG是整个雷达系统的指令中心。也是雷达产品生成子系统RPG是它由宽带通讯线路从RDA接受数字化的基数据，对其进行处理并生成各种产品，并将产品通过窄带通讯线路传给用户。RPG还可以通过雷达控制台（UCP）对RDA进行监控（遥控方式）。PUP的主要功能是产品请求、产品数据的存储和管理等。.图2WSR—98D主要系统构成.四、多普勒速度图的基本识别1、实际风与径向风的关系多普勒雷达测量的是风场在雷达径向上的分量。假定某高度平面上的实际风向风速均匀，则雷达以某个仰角作360度扫描时，在这个高度相应的距离圈上，雷达径向速度随方位角的分布是典型正（余）旋曲线。雷达波束与实际风向的夹角越大，则径向速度值越小，实际风速越小，径向速度也越小（图3）。

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在雷达上，径向速度的大小和正负是通过颜色变化表示的。一般暖色表示正径向速度，冷色表示负径向速度。作为一种约定俗成，离开雷达的径向速度为正，流向雷达的径向速度为负。离开雷达和流向雷达的速度分别被称为出流和入流速度。.图3a.图3b.2、关于零速度当实际风速为零时或雷达波束与实际风向垂直时，径向速度为零，称为零速度。因此，可根据径向风的分布反推实际风。主要依据是零速度线的分布：

(1)零等速度线的实际风与雷达波束垂直。

(2)假定在雷达探测范围内，同一高度层上的实际风是均匀的。从PUP显示屏中心出发，沿径向划一直线到达零等速度线上某一点：过该点划一矢量垂直此直线。方向从入流径向速度一侧指向出流径向速度一侧，此矢量即表示垂足点所在高度层的实际风向。（图4）另外，还可以根据零速度带的走向判断冷暖平流、辐合、辐散以及识别各类中小尺度天气系统。.图4环境风场的平面图.3、大尺度风场连续流型的识别

①风向不变风速随高度变化的各种图象变化（见图5-8）.图5风速风向均不随高度变化的

多普勒速度图象和垂直风廓线

.图6风速从地面20海里/h

增至图象边缘高度的40海里/h.图7风速在图象中间达到最大值（40海里/h）

.图8图象中间风速最大

地面及图象边缘风速为零.②非均匀水平风场的图象变化（见图9-11）.图9风速在所有高度上相同

风向水平辐散的流场（左图）.图10同前水平流场在各高度辐合.图11向上由西向东倾斜的多普勒速度图象.③风速不变风向随高度变化的

各种图象变化（见12-14）.图12风向逆转风速不变的

多普勒速度图象和垂直风廓线.图13风向随高度顺转风速不变的

多普勒速度图象和垂直风廓线

.图14风向随高度先顺转后逆转.④风速风向都随高度变化的

各种图象变化（见图15）

.图15风速随高度增加（地面为0）风向随高度顺转的多普勒速度图象和垂直风廓线，图象东部和西部边缘的颜色突变代表了己被混淆的更大的速度值。.⑤风场中垂直不连续的

图象变化（见图16）.图16风向突变的多普勒速度图象和垂直风廓线，

上下风向相差90°，之间存在一连续区的两对牛眼颜色突变表示有更大的速度值。.⑥风场中水平面不连续的图象变化（见图17-19）.图17锋面对应的多普勒速度图象锋前低层有一西南风极大值，锋后有一西北风极大值。.图18锋面对应的多普勒速度图象

锋面已移过测站.图19锋面已到测站东南

锋前风随高度顺转，风速随高度增加，

而锋后风向随高度逆转，风速随高度增加..

4、中γ尺度（2-20km）流场特

征识别（见图20-28）

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图20小区域方位示意图

.图21纯气旋.图22纯反气旋

.图23辐合.图24辐散.图25辐合气旋.图26辐散气旋.图27反气旋辐合.图28辐散反气旋.

5、基本产品介绍

CINRADWSR-98D产品可以分为两大类：（1）基本产品根据从RDA接收到的数字化基数据，RPG可以生成操作员指定仰角上的基反射率因子、基径向速度和基谱宽产品。.（2）导出产品即由数字化的基数据经过使用特定的算法而得到的。如原则上说，除了基反射率因子、基径向速度和基谱宽产品外的产品都是导出产品。其它类型的导出产品包括三种基本数据的垂直剖面，垂直累积液态含水量VIL、冰雹指数、强天气发生概率、回波顶高、中气旋、龙卷特征和降水量等共33个。（数据流如图29）.图29雷达数据流示意图.

每个产品都由产品名、产品标识符和产品标识号组成。（表1）由表1CINRADWSR-98D部分产品的产品号、产品标识符、产品标识号可知：

①CINRADWSR-98D产品特性在众多的产品中，由于受约定限制，每次申请的产品不能多于20个（目前多达30个）。特殊情况下，可以临时申请某些产品。如回波剖面等。目前常用的产品有不同仰角的基本反射率和基本速度、风暴相对平均径向速度、风廓线、垂直积分液态水、回波顶、组合反射率、反射率因子垂直剖面、风暴追踪速度、冰雹指数等。下面主要对这些常用产品进行介绍。.表1CINRADWSR-98D部分产品的

雷达产品名、产品标识符、产品标识号.

a基本反射率（R）这是雷达进行体积扫描时，对每个扫描仰角的回波强度（DBZ）显示产品。分辨率有1、2、4km可选。距离范围有230或460可选。图象等级分8和16两种，等级值随探测模式（降水和晴空）而变。基本反射率产品用来估算降水强度、冰雹潜在性、风暴结构等。该产品是使用频率最高的产品，对强对流天气的判断和预警十分有用。（图30）.图30基本反射率.

b基本平均径向速度（V）平均径向速度是度量脉冲体积内空气和降水粒子的功率加权的径向分量。在体扫时平均径向速度显示等级可选8或16，分辨率可选0.25、0.5和1km。距离范围可选60、115和230km。该产品用于估算风速、风向和热对流，识别风切变和边界层，确定辐合、辐散、涡流、切变、下击暴流和强天气特征（见图31）。.图31基本平均径向速度

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c风暴相对平均径向速度是一个16等级的速度图象产品。是从雷达速度测值中减去风暴运动的径向分量生成的。这样得到的速度结构如同从正在移动的风暴，而不是从地面上所看见的那种结构。这种处理方法通过去除风暴运动引起的非对称性，向操作员更好地展示涡旋或可能存在与被测速度场的中尺度气旋。（见图32）。.图32风暴相对速度.

d组合反射率因子（CR）（见图33）组合反射率因子为一笛卡尔投影图象产品。显示每个坐标格点上方对应气柱内任何地方被发现的最大的发射率因子。图象等级有16种,分辨率有1*1和4*4km两种。显示组合反射率时，同时也显示一个组合属性表。组合属性表摘要地给出每个由风暴算法产生的每个被识别的风暴的主要特征。.

例如所标识风暴的最大反射率因子高度、最大径向速度值、风暴轨迹预报和龙卷的真、假判别以及冰雹的有或无等。作为一种显示最大反射率和有关风暴征兆的方法，只用组合反射率这一个产品就行了，无需对每个仰角的基本反射率产品或算法的输出数据进行筛选。它用在强对流风暴预报中相当有效。常和其它一些最重要的产品（如风暴跟踪信息、中尺度气旋等）叠加使用。.图33组合反射率产品.

e风暴追踪信息（STI）（见图34）该产品提供风暴过去、现在和未来位置以及整个雷达反射率覆盖域（半径460公里内）风暴运动信息的十分可靠的产品。并且有三种形式：单一图形、图形叠加和字母数字表。与图形产品同时显示的一个风暴属性表为每个风暴以字母数字方式提供有关的特征量，如风暴识别号、质心、方位和距离、移速和移向、跟踪误差、风暴最大反射率和高度等。.

根据风暴系列算法追踪风暴的时间长短。图形产品还提供过去15分钟风暴的位置、当前风暴质心的位置和未来一小时内每15分钟风暴所在的位置以及一条连接这些位置的线段（移动轨迹）。STI算法不断地计算对风暴追踪的误差，并自动调整预报的位置。.图34风暴追踪信息.

f冰雹指数（HI）（见图35）它是通过有关算法产生的图象产品。应用它可以识别产生或可能产生大冰雹的对流风暴。冰雹指数算法通过检查被风暴系列算法所识别的风暴的若干反射率结构特征，提取是否会导致冰雹发生的指标。它也可用字目数字和图形叠加形式产生。.图35冰雹指数

.g反射率因子垂直剖面（RCS）（见图36）反射率因子垂直剖面类似RHI产品。所不同的是这种垂直剖面径向上的两个端点由用户任意指定。只要两点见距离不超过230km。因此，它可以从对一个风暴的相对透视产生。实际的垂直剖面是从体扫描资料获得。应用它能有效地确定降水回波垂直结构（水分累积区的垂直分布、弱回波区的位置等）。根据这些可以判断强天气的种类。图36a反射率因子垂直剖面。.图36a反射率因子垂直剖面.图36b反射率因子垂直剖面.

h速度垂直剖面（VCS）（见图37）速度垂直剖面除了显示的是平均径向速度垂直剖面外，形式上基本和RCS相同。VCS和RCS往往配对使用，主要用于分析风暴顶辐散。.图37速度垂直剖面.

i回波顶（ET）（见图38）这是一个16等级的笛卡尔图象产品。显示平均海平面以上回波反射率等于18dBz对应的高度。分辨率为4*4km；高度间隔为1.53km；高度范围从1.53km到21.34km。用它分析对流风暴。最高的回波顶高对应最强烈的风暴。.图38回波顶高.j垂直积分液态水（VIL）（见图39）这是由体积反射率数据生成的16个等级的笛卡尔图象产品。分辨率为4*4km。VIL算法首先假设每个坐标网格上方的垂直气柱里所有反射率均由液态水所致，然后对气柱内各个采样体积的液态水含量求和，获得垂直累积液态水总量。覆盖范围是230km。垂直累积液态水含量的多寡与冰雹的大小、多少正相关。.图39垂直积分液态水.

k风廓线（VWP）（见图40）它是平均水平风随高度变化的图形显示产品。VWP产品是类似风廓线记录仪录取的风场信息，但它是在降水和密集云层这种风廓线仪作用受到限制的气象环境下取得的。它被广泛地用于识别各个高度上的风急流、冷、暖平流结构、垂直风切变、锋面及其在垂直方向上的深度和风暴相对速度等。.图40垂直风廓线

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五、雷达产品在灾害天气中的应用近几年通过对WSR—98D产品的应用，认识到多普勒天气雷达确实比常规天气雷达获取的降水信息更多。除了能表征降水强度和云中液态水含量的回波强度外，还能得到降水质点相对于雷达的平均径向速度和速度谱宽，在对强风暴的监测和临近预报中表现了极大的优越性。.

从单部多普勒天气雷达提供的径向风场分布中能有效地确定龙卷、下击暴流、中尺度气旋、反气旋、阵风锋等强烈天气现象；根据垂直风廓线可以分析冷暖平流。还可以根据径向风场风向风速的变化和零速度线的分布分析冷锋、冷暖切变、低槽等大尺度系统。下面整理了部分典型强对流资料介绍给各位。.

（1）冷锋或冷切变地面冷锋是造成降水和强对流天气的主要影响系统。但由于受资料的限制，常规天气图上没有连续的形势资料。而多普勒雷达的问世弥补了这一缺憾。图41是2003年5月16日福建龙岩一次典型冷锋暴雨过程。由图43可见在低层(测站到约47km处)有一零速度线(灰色)呈西北-东南走向,(对应高度为0-4km高度)，零速度线的左侧为趋向雷达的西南风，右侧为远离雷达的风；在0-4km的高度（可查表）西南风达15m/s。

.图41冷锋或冷切变在310度方位、47km处零速度线出现折角,由西北-东南走向转为西南-东北走向。零速度线的左侧5m/s趋向雷达的西北风，右侧为远离雷达的风。经分析：零速度线的折角处为冷锋所在地（850hPa为冷式切变）。但由于锋面较弱，西南-东北走向零速度线不是很明显。.

（2）暖切变（见图42）暖切变速度分布大体具有对称性，东北方为远里区，西南方为趋近区；本例为西南风与东南风的切变。图中圆圈处可见零速度线有明显折角。.

（3）槽前暖区暴雨（见图43）这是南昌雷达探测到的2001年11月1日一次冬季槽前暖区暴雨过程。在150km范围内（0-4km高度）零度线呈‘S’型分布。风向由低层的偏北风逐渐顺转为西南风。即自下而上的暖平流环流。对应强度场为混合降水区。

.图43槽前暖区暴雨回波.（4）强风暴回波特征强风暴的出现经常与冰雹、暴雨、下击暴流，甚至龙卷相伴出现。雷达强度大多超过45dBz，个别强度达到70dBz以上。（如2003年4月12日强风暴过程）。而且强单体大多有特殊的回波结构，如弓状回波带、三体散射回波等；对应径向风场有中尺度气旋。.（5）中尺度气旋特征(图45)

中尺度气旋的出现与冰雹、雷雨大风甚至龙卷密切相关。凡满足下列判据的小尺度涡旋即为中气旋：

a核区直径（最大入流速度和最大出流速度间的距离）小于等于5nm(10km)。

b转动速度（即最大入流速度和最大出流速度绝对值之和的1/2（/Vrmax/+/Vrmin/）超过图中相应的数值。.

图45的三条实线划分成的四个区由上至下，分别表示强中气旋、中等强度中气旋、弱中气旋和弱切变。由图45可见，对于同等强度的中气旋，多普勒雷达探测的最大（最小）径向速度随探测距离增加而减小，这是因为雷达取样体积随测距增加，从而因为平滑作用而导致最大值（最小值）减少（增加）的缘故。以强中气旋为例（图45），距雷达10km处的强中气旋，其转动速度平均值必须大于等于22.5m/s。而在130km处，只要其转动速度大于等于19m/s时就能被判别为强中气旋。

c垂直延伸厚度大于等于3km。

d上面两类指标都满足的持续时间至少为两个体积扫。.图45中气旋的强度划分.45a中气旋实例1.图45b中气旋实例2.图45c中气旋实例3.

图45d中气旋实例4.

（6）三体散射长钉特征(图46-48)

一个可用于业务的大雹特征。三体散射现象为沿电磁波发射方向出现钉状强回波。

Zrnic（1987）和Wilson和Reum（1986，1988）研究了一个雷达回波假象，Zrnic称其为“三体散射特征（threebodyscattersignature）”，Wilson和Reum称其为“火焰回波（flareecho）”或“雹钉（hailspike）”。Zrnic指出该现象包含大的水凝结物如大的湿冰雹对雷达波的非瑞利散射（米散射）所引起的。从垂直剖面图看，火焰回波似乎是对这一特征的更合适的命名；但从PPI图来看，长钉似乎是更合适的术语。.

这里我们将称这一雷达假象为三体散射长钉（three-bodyscatterspike）或简称为TBSS。根据Zrnic的推理，这个过程由下列步骤组成：

a向前的雷达波束的一部分被大的降水粒子（如湿冰雹）散射到地面。

b地面将散射波反射回空中的由降水粒子构成的强散射区域。

c由地面反射到空中的由降水粒子构成的强散射区域的雷达波又被散射回雷达。其过程如下图49所示。.图46a三体散射1.图46b三体散射2.

图47三体散射原理

.图48产生龙卷的超级单体.

（7）下击暴流（见图49）对大量观测事实研究表明，下击暴流按尺度可分为两种：

a微下击暴流水平辐散尺度小于4km，持续时间2-10分钟；由于微下击暴流的尺度小，低层可出现相当大的水平切变，因而这类下击暴流对飞行安全危害极大。

b宏下击暴流水平辐散尺度大于等于4km，持续时间5-20分钟，简称下击暴流。可在地面引起龙卷风状的破坏。.图49下击暴流.（8）阵风锋

（图50）.（9）弓状飑线（图51）.摘自：许爱华等分析2013年03月19日江西省

强对流天气过程六、强风暴个例（1）.19日18时～20日08时，我省先后有23个县市出现了冰雹，其中吉安县等5个县市的冰雹直径超过10mm，气象测站记录的最大冰雹直径达25mm，出现在兴国县。3月20日02～03时，吉安县安塘乡、敖城镇、登龙乡出现冰雹，最大直径65mm。气象站和乡镇冰雹报告1.强对流实况、灾情情况.19日8时至20日8时，全省85个县市（93%）出现雷暴，累计落雷次数多达13226次。.

在冰雹发生的过程中，测站未观测到8级以上的雷雨大风，但乡镇点上还是出现8级大风，共有101个乡镇出现八级以上雷雨大风（没有经过质量控制），最大风速达31.9m/s，20日07时出现在宁都县莲湖乡。.19.08-20.08自动站雨量另外，此次以冰雹为主过程，是历史上3月冰雹站次第2位多的强对流过程，雷雨大风较少暴雨站数更少，短时降水强度明显弱于强降水过程。国家站仅出现1站30毫米/小时的短时强降水，区域站也仅出现17站30毫米/小时的短时强降水，相当于区域站总站数的1%。降水等级国家站（占总站数比例）区域站（占总站数比例）大雨48站（52%）582站（17%）暴雨4站（4%）117站（7%）.冰雹影响的县市，大部分地区出现不同程度的灾情，房顶和户外停放的车辆被损、部分房屋倒塌，鸡舍、猪舍、蔬菜大棚、秧苗、烟叶等受灾严重。特别是吉安市，全区出现大范围冰雹。据报道，吉安市吉安县冰雹平均直径达6厘米，该县5个乡镇3.2万人受灾，紧急转移安置1.2万人，直接经济损失3350万元人民币。.19日白天的片絮状混合型回波，给江西省带来一般性雷雨天气。

19日傍晚至20日凌晨有组织发展和传播的多单体和超级单体风暴，表现为断线型飑线型式，给江西省带来大范围冰雹天和局部大风天气。

风暴的结构型式、组织和传播2.对流风暴的结构特征.2013年3月19～20日江西大范围冰雹天气雷达回波强度图面积为20-30km2左右、强度在60dbz以上的强回波，形成于超级单体和对流复合体中，多数嵌在对流流云带上，少数是独立.TBSS特征—大冰雹持续一个多小时19日23时开始出现TBSS特征23:3101:3502:1704:10.VIL值异常大—冰雹

在19日19:39～20日06:09期间，VIL最大值持续近11个小时基本大于60kg/m2（江西春季出现冰雹的有利条件），60个体扫时次（总共107个体扫）的最大VIL在70～80kg/m2。.上饶雹云的垂直结构强风垂直切变下，强回波的悬垂结构.速度场中气旋MARC

大尺度风场中镶嵌多个中气旋等小尺度辐合系统.摘自：金米娜等分析2014年03月28日江西省

强对流天气过程六、强风暴个例（2）.2014年3月28日白天和晚上，江西强对流过程先后经历了两个阶段：28日白天，多个团状多单体风暴自西南向东北影响江西中东部，有0.4%（7个）的区域自动站出现8级雷雨大风，有0.4%（7个）的区域自动站出现30mm/h的短时强降水。28日夜间，由湖南生成的多单体风暴组织排列成线状并形成飑线移入江西，自西向东影响江西中北部，有1%（22个）的区域自动站出现雷雨大风，有0.7%（13个）的区域自动站出现30mm/h的短时强降水。1、天气实况.降水等级国家站（占总站数比例）区域站（占总站数比例）大雨37站（40%）566站（33%）暴雨7站（8%）159站（9%）大暴雨2（2%）15（1%）28日08时-29日08时降水落区实况28日08时-29日08时累积雨量最大的万年县梓埠镇（141.5mm）逐小时雨强随时间变化降水特点：白天的团状雷暴和夜间的飑线分别形成南北两条暴雨带，但暴雨范围相对较小，对流强度相对较弱。南部瞬时雨强最大，出现在飑线影响之前，但强降水持续时间不长；北部飑线影响期间，累积雨量最大的区域，雨强较弱（10-20mm/h为主）并相对均匀。.28日白天28日夜间雷雨大风特点：白天的团状雷暴和夜间的飑线都导致了8级以上雷雨大风，其中夜间的飑线大风更多，强度更强，但大风范围小于历史上的其他飑线过程。因此，结合对流实况来看，此次飑线过程相对较弱。区域自动站8级以上雷雨大风分布（m/s）.28日全天累计发布雷电预警3次，19时30分发布了大风蓝色预警；28日下午14时，依据云图、中尺度模式、中分析发现在湖南和江西晚上可能出现飑线系统，形成7-9级大风、冰雹、短时强降水；下午发布了新闻通稿，并通知全省进入加强值班状态。.2.1.1飑线的演变过程28日白天江西境内的对流单体表现为低质心回波，45dBz以上的回波高度在7km以下，且强度不强，说明对流运动不强，对流天气较弱。28日下午16时左右，线状多单体风暴首先在湖南中部生成，之后东移并加强发展成飑线；21时左右，飑线进入江西，21~23时飑线在赣西北“弓形”结构仍然明显，但最强回波强度较湖南境内有所减弱；29日00时以后飑线在东移的过程中，结构逐渐松散，强度进一步减弱，于29日3:42移出江西。28日夜间，飑线进入江西后，回波强度最大达67dBz，对流强于白天，但飑线在江西境内无明显阵风锋伴随。2、雷达回波特征.飑线进入江西后，其上的部分对流单体回波顶高伸至12km，45dBz强回波高度伸至7km（接近-20℃层高度），但总体来说强回波伸展高度不是太高，飑线上的对流风暴为低质心对流。2.1.1飑线的演变过程.以飑线发展旺盛阶段为例，从0:18的径向速度零线走向来看，宜春东部以北地区的零速度线弓形弯曲特点较明显（图a、b），表明径向风向呈辐散特征，宜春东部以南地区则存在着明显风向辐合。负径向速度值明显大于正径向速度值，正负速度辐合（图a、b）与负速度间的辐合（图c）均很明显，这些风速辐合特征有助于对流风暴的发展和增强，从而有利于形成地面大风天气。“逆风区”的形成（图d）则有助于产生短历时强降水。另外，整个强回波影响过程中，飑线前部附近无明显中气旋伴随，因此中气旋特征不明显，地面亦没有明显的冰雹或致灾性强风出现记录。P1P2风速辐合大风速区(30m/s)(a)(c)(b)速度模糊“逆风区”(d)辐散特征2.1.1飑线的演变过程.七、多普勒天气雷达回波产品在人工增雨方面的应用.有利人工增雨的天气形势我省干旱灾害大多数发生在每年的伏、秋期间，春旱、冬旱少有发生。尤其是2003年我省发生了严重的干旱，因此，选择有利的人工增雨的时机就十分重要，有利人工作业的条件的天气形势有低槽、东风波、台风、台风外围、台风倒槽、低压、低压辐合，切变线。要进行人工增雨作业，就是要尽可能抓住有利的天气条件，实施人工增雨作业，争取降下更多的雨。.有利人工增雨的雷达回波和区域

有利于人工增雨的雷达回波有：对流云的降水回波、混合性降水回波，达到一定厚度的层状云。而回波强度一般选择30—40dbz以上，顶高一般在8km或以上，而人工增雨的作业时间选择在夏秋季的午后14时以后比较好。而对于边缘的山区的一些台站，受地形的抬升作用，每年夏季的午后到傍晚，常常会生成数量不等的对流单体及积雨云群体，这给干旱的夏季带来了机遇，为人工增雨作业提供了良好的云系条件。所以对边缘的山区的一些台站，只要有旱情发生，随时可开展人工增雨作业和水库人工增雨作业。以缓解干旱灾害和增加水库发电量,产生更大的经济和社会效益..人工增雨作业部位对积状云作业时,选择积雨云前部上升气流最强区作业,夜间应选择闪电明显处作业。对于层状云作业时，应选择相对厚处即云较黑区域作业。在实际的人工增雨作业时，高炮或火箭的对空射击扇面，要以作业实际云宽的1/2—1/3为宜，不要选择作业云的边缘进行射击作业。作业高度的选择，要以炮弹或火箭实际能够（催化剂）到达作业云的中上部（如到达0度层或0度层以上高度）最为适宜