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摘要
本文主要利用L波段常规探空数据、华南区域加密自动站资料以及ERA-Interim 0.125°×0.125°逐6 h再分析资料,依据我国冰雹等级划分标准(GB/T 27957-2011)筛选了2004～2017年发生在广东的23个大冰雹事件(直径≥20 mm),重点分析其大气层结状态与结构特征,定量诊断了大冰雹的融化效应,并建立了判别大冰雹的物理参数模型。结果表明:(1)大冰雹事件"上干下湿"比非大冰雹(直径≥5 mm且<20 mm)事件更加清晰,产生大冰雹所需的对流(位势)不稳定建立更依赖于"上干下湿"而不是"上冷下暖"。(2)H-/H+(冷云和暖云厚度比值)对于区分大冰雹与非大冰雹具有较好的指示效果,H-/H+高于1.6/1对判别产生大冰雹有参考价值。(3)相比于非大冰雹事件,大冰雹事件最大热浮力高度高于-5℃层,有利于托举雹胚进入有效增长层(-10℃～-30℃),促使雹胚生长为大冰雹。最大热浮力强度≥4℃可作为判别大冰雹与非大冰雹的关键阀值。(4)热传递与对流交换(Qcc)对大冰雹融化起主要作用,其贡献率与DBZ(冻结层高度)、tave(环境平均温度)呈反比关系;冰雹表层水膜因蒸发或重新凝结消耗潜热(Qes)对大冰雹融化影响表现在DBZ高度上的冰雹直径越小、Qes融化贡献率越大,大冰雹融化程度越大。高空的干层向下延伸到较低高度有利于大冰雹不被或少被融化,也是大冰雹事件WBZ(湿球零度层高度)显著低于DBZ的重要原因。(5)基于全文统计内容与对比分析,构建了一个判别大冰雹的物理参数模型,大气层结满足ΔTd85(850 h Pa与500 hPa的露点差)≥46℃、500 hPa的T-Td≥15℃、1000～700 hPa最小的T-Td≤2℃、H-/H+≥1.6/1,最大热浮力强度≥4℃、最大热浮力高度高于-5℃层时,有利于产生大冰雹。
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