雹暴

雹暴是可以產生降落至地面冰雹的強風暴，其中冰雹尺度通常超過5mm，它的直徑可以達到15cm，重量超過0.5kg，其降落後會對地面農作物、建築物及車輛等造成嚴重的危害。為了更好地瞭解雹暴，《雹暴》主要從雹暴天氣及其災害、雹暴的觀測系統和方法、雹暴的基本物理特徵、雹暴的數值模擬方法、雹暴的預警預報方法及人工消雹方法等方面系統地介紹雹暴。 ^[1] 

目錄

第1章 雹暴天氣及其災害 1

1.1 雹暴的氣候學特徵 1

1.1.1 全球雹暴氣候特徵 2

1.1.2 全球雹暴年變化特徵 3

1.1.3 全球雹暴日變化特徵 4

1.2 雹暴的天氣學特徵 5

1.2.1 雹暴天氣的環境條件 5

1.2.2 雹暴天氣中產生冰雹的條件 5

1.2.3 雹暴天氣中產生陣風鋒的條件 8

1.2.4 雹暴天氣中產生龍捲的條件 9

1.2.5 雹暴天氣特徵的基本監測與預警 11

1.3 雹暴所造成的危害 11

1.3.1 典型的雹暴災害 11

1.3.2 雹暴的建築物致災因子 12

參考文獻 13

第2章 雹暴的觀測系統和方法 16

2.1 雹暴的地基觀測系統和方法 16

2.1.1 單偏振雷達(反射率因子ZH) 17

2.1.2 雙偏振雷達 21

2.1.3 圓偏振雷達 24

2.1.4 多普勒雷達 25

2.1.5 新一代天氣雷達 25

2.1.6 電子掃描式相控陣天氣雷達 27

2.2 雹暴的空基觀測系統和方法 29

2.3 雹暴的天基觀測系統和方法 30

2.3.1 可見光觀測 31

2.3.2 紅外觀測 32

2.3.3 微波輻射觀測 33

2.3.4 降水雷達觀測(ku波段) 33

參考文獻 35

第3章 雹暴的基本物理特徵 38

3.1 雹暴發生的大尺度及中尺度環流特徵 38

3.2 雹暴的激發條件 42

3.2.1 天氣類激發條件 42

3.2.2 重力波激發條件 44

3.2.3 下墊面類激發條件 46

3.3 雹暴的熱力特徵 47

3.3.1 高空冷渦型雹暴 48

3.3.2 西北氣流型雹暴 50

3.3.3 高空低槽型雹暴 51

3.3.4 小結 52

3.4 雹暴的動力特徵 52

3.4.1 超級單體雹暴 53

3.4.2 多單體雹暴 54

3.5 雹暴的微物理特徵 56

3.5.1 雹胚的形成 56

3.5.2 冰雹的生長 57

3.6 雹暴的電學特徵 59

3.7 本章小結 63

參考文獻 64

第4章 雹暴的數值模擬方法 69

4.1 雹暴的中尺度模式的數值模擬 69

4.2 雹暴的雲模式的數值模擬 71

4.3 雹暴數值模擬的參數化方法 72

4.4 雹暴數值模擬實例 74

參考文獻 79

第5章 雹暴的預警預報方法 82

5.1 雹暴的觀測預警預報指標 83

5.1.1 探空資料的應用 83

5.1.2 雷達資料的應用 85

5.1.3 衞星資料的應用 94

5.1.4 閃電資料的應用 95

5.1.5 回波特徵追蹤法和交叉相關追蹤法 96

5.2 雹暴的數值預警預報指標 97

5.2.1 提供雹暴環境參量 98

5.2.2 數值預報與雷達外推結合 99

5.3 雹暴預警預報指標的綜合應用 99

參考文獻 99

第6章 人工消雹的方法 103

6.1 人工消雹的原理 103

6.1.1 冰晶化催化劑 104

6.1.2 催化過程的微物理效應 105

6.1.3 催化的動力效應 106

6.1.4 將冰雹轉化降水 108

6.2 人工消雹的作業過程 108

6.2.1 雹暴預警 109

6.2.2 雹雲定位 110

6.2.3 設備及人員佈局 110

6.2.4 播撒設備 111

6.2.5 信息化作業指揮系統 111

6.3 人工消雹的效果檢驗 112

6.3.1 統計對比檢驗法 113

6.3.2 物理參數檢驗法 117

6.4 小結 118

參考文獻 119