利用2008—2016年6-8月黑龙江省844个自动雨量站资料,采用了多级判别法、一元线性回归、平均值显著性检验、配料等方法统计黑龙江省311天的2 154个站次短时强降水的时空分布特征;再利用常规气象资料、NECP的1°×1°再分析资料总结这些短时强降水在对流层中层500 h Pa和地面主要影响系统。分析结果表明:黑龙江省短时强降水日数和站次都与本年6-8月全省总平均降水量成线性关系,相关性分别为0.841和0.917;按照区域尺度划分的局地性、区域性和大范围短时强降水中,在强降水日数和分布上依次减小和不均,在强降水站次和连续性上依次增加;2008年和2013年分别为短时强降水最少和最多的年份;局地性和区域性短时强降水分别在7月上、下旬为达到峰值,大范围短时强降水在6月上、中旬分布很少,8月下旬没有,其它时间均匀分布;由于受太阳辐射,下垫面影响,午后12~19时是强降水高发期,14~15时达到站次最高值,1~4时为站次最低值;短时强降水主要分布在海拔为100~200 m的西南地区,北部地区分布较少;北部和东南部部分地区没有大范围短时强降水产生;多项数据表明太阳辐射导致的非绝热加热为强降水特别是局地强降水带来巨大贡献;高空低值系统与地面锋面共同影响是产生短时强降水及增加降水面积的主要影响系统;由于受降水性质和系统发生频率以及水汽和热力等条件影响,受高空槽前配合地面暖锋影响比例最大。
利用常规气象观测资料、区域自动站加密观测资料、FY-2卫星云图、新一代天气雷达及NECP的1°×1°再分析资料对黑龙江省的2006—2014年冰雹和2008—2014年的强降水在非典型性天气系统下表现出的局地要素特征以及卫星和雷达特征进行分析。分析结果显示:较大的对流有效位能、低层强暖空气为对流发生提供了热力不稳定;700 h Pa湿区配合500 h Pa干区使得冰雹具备了对流不稳定性,700 h Pa湿区与低层弱水汽辐合能够为强降水的产生获得有利的水汽垂直分布;最终在地面辐合的触发下产生对流;冰雹有较高的0℃层高度和较低的气压;冰雹和强降水有利的地形高度和对流有效位能分别为200~500 m、100~200 m和200~600 J/kg、400 J/kg以上。它们在卫星云图和雷达上的表现往往比较孤立,移动较快,超过75%的云团都是小云块直接或间接产生,产生的时间与形状和面积突变时一致,产生的位置与合并处相同,伴有大的云团时,低层水汽辐合会明显。雷达回波上很难探测到特征回波,强降水多由原地生消或列车效应产生,一般在降水前1 h左右会出现小对流泡。