强烈雹暴三体散射的多普勒天气雷达分析

该文从干冰球和水球的散射特征出发,分析了强烈雹暴三体散射的多普勒天气雷达基本反射率因子的形成机制,讨论了影响三体散射观测的主要因素;利用连云港CINRAD/SA天气雷达资料,对2004年6月26日发生在连云港市境内的一次大冰雹过程的三体散射特征进行了详细分析,并对三体散射在业务上的应用进行了探讨。结果表明:产生三体散射的反射率因子区强度超过60 dBz,三体散射的反射率因子值小于18 dBz,长度通常小于14 km;径向速度整体上为朝向雷达的低值,谱宽很大,可达13 m/s以上;首次观测到三体散射后,可立即预报有大冰雹将降落到下游地区,提前量在20 min以上,这些结果为利用三体散射预报冰雹提供了新的线索。

济源市暴雪天气过程多普勒雷达产品特征分析

利用常规资料、卫星云图和新一代雷达产品对2009年11月10-11日发生在济源地区的暴雪天气过程进行综合分析得知:中低层急流的形成和维持为这次强降雪提供了充沛的水汽,切变和强风速辐合的存在造成本地强烈的上升运动,是降雪增大的关键;强降雪的新一代雷达组合反射率因子回波强度维持在20dBZ以上、回波顶高在3km以上;速度场上,降雪前期环境风场为暖平流特征,后为冷平流特征,风切变、风速辐合以及低层急流的存在和维持,是造成暴雪持续的关键; VWP风廓线场上,前期中低层有明显的南风急流和风垂直切变,冷空气影响时,东南风逆转为东北风,有利的水汽辐合,促使了上升运动的再次发展。

山西两类暴雪过程的雷达产品特征比较及降雪量估测

利用山西大同站常规观测资料和多普勒天气雷达基数据,对山西两类暴雪天气过程(倒槽冷锋型和锢囚锋型,分别简称为“Ⅰ类”和“Ⅱ类”)进行对比分析。结果表明,两类暴雪天气存在相似点:(1)当降水相态为雨或雨夹雪时,低层零速度线均呈现较明显的“S”型弯曲特征,零速度线形状的变化和0℃层亮带位置变化对相态转换具有明显指示意义;(2)由9点平均法绘制的两类暴雪的平均基本反射率因子垂直廓线也具有相似特征,即平均基本反射率因子垂直廓线强度在30~40 dBZ之间,因此可利用平均基本反射率因子垂直廓线定量估测降雪量级,并可判断0℃层亮带。但两类暴雪天气也存在明显差异:(1)Ⅰ类暴雪属于冷云降水,冷垫深厚,虽然低层强冷空气将水汽通道切断,但由中层偏南急流和西北气流径向辐合产生的动力抬升作用使得降雪维持并达到暴雪量级;Ⅱ类暴雪属于暖云降水,由暖切变线触发,冷垫不明显,锢囚锋和南风急流长时间维持是造成暴雪的主要原因。(2)Ⅰ类暴雪过程中出现明显的0℃层亮带且长时间维持,而Ⅱ类则没有明显的0℃层亮带。(3)Ⅰ类暴雪过程中,“S”型零速度线逆转成南北分布的直线时,表明低层暖平流减弱的同时有东风湿冷垫形成,此时降水相态由雨转雪;Ⅱ类暴雪过程中,零速度线由“S”型转为反“S”型时,表示冷平流入侵明显,此时降水相态由雨夹雪转为雪,零速度线再次明显顺转则指示降雪减弱趋于结束。

舟山地区台风降水Z-R关系研究及其应用

利用2004—2005年舟山多普勒天气雷达台风基数据资料和浙江省自动雨量站网资料,拟合适合于舟山地区台风降水的Z-R关系:Z=70R1.38,并对其进行有效性确认。应用此关系对台风"南玛都"和"卡努"的降水进行雨量估测并与美国WSR-88D默认Z-R关系及实时雨量资料进行对比。结果表明:对于小雨量地区,应用美国WSR-88D默认Z-R关系估测台风降水比较接近于实际。但是,对于大雨量地区来说,应用此关系估测台风降水更接近实际雨量,而应用默认Z-R关系估测台风降水,大雨雨量被严重低估。文中并进一步分析了产生误差的主要原因。

新一代天气雷达产品在雷电业务中的应用

本文主要研究基本反射率因子、回波顶高、垂直累积液态水含量以及径向速度等雷达产品与雷电预报因子的相关性。结果表明:40 dBZ强度回波伸展高度≥7.5 km是区分单体是否发生闪电的一个重要预警指标;雷达回波顶高与闪电的发生之间具有较好的相关性;垂直累积液态水含量(VIL)可以表征的对流强弱对雷电预警具有一定程度的指示作用。

用三多普勒雷达对一次雷雨过程的对比分析

利用湖南省气象台、常德市气象台以及民航湖南空管分局气象台的3部多普勒天气雷达,结合其他相关资料对2008年8月2日发生在长沙黄花机场的一次雷雨天气过程进行诊断,主要分析了雷雨的多普勒基本反射率因子与基本速度特征,并对其影响系统进行了分析;同时分析了这次雷雨过程中湖南空管分局气象台的对外服务情况.结果表明：这次雷雨的影响系统主要是低层切变线;多普勒反射率因子强度达40～50 dBz、雷暴出流边界的出现往往是强雷雨的标志;多普勒速度图中的逆速度区、大风核、中尺度辐合线也是雷雨天气出现的另一个重要特征.利用多普勒雷达对雷雨进行跟踪能够让气象预报人员对雷雨的预报、预警等航空气象服务工作提供非常直观的判断.

应用多普勒雷达作暴雨的观测分析及临近预警

本文运用多普勒雷达产品和石家庄加密自动站雨量资料对2004年、2005年汛期发生在河北省境内的三场暴雨天气进行了分析,结果发现:利用多普勒雷达产品时空分辨率高、产品丰富和速度场变化较降水变化超前的优点,配合加密自动站雨量的实时降水资料.努力做好暴雨的短时临近预警,及时修正和弥补前期预报的失误或不足是完全可行的。同时.探讨了几条多普勒雷达产品在暴雨临近预警应用中可参考的方法。

2008—2021年呼伦贝尔市中西部强降雪天气雷达回波特征分析

利用2008—2021年呼伦贝尔市中西部5个气象站冬季降雪资料、NCEP 2.5°×2.5°再分析资料、海拉尔天气雷达(CINRAD-CD)回波资料,对发生在此期间14次强降雪天气过程环流形势及雷达产品特征进行形态判别及统计分析,结果表明:(1)呼伦贝尔市中西部2008—2021年的14次强降雪过程中,500 hPa影响系统10次为高空槽(涡),4次为平直西风;850 hPa多数伴有低空急流;地面影响系统多数为气旋顶部。(2)强降雪过程雷达回波平均强度为5~15 dBz,中心强度为15~25 dBz,回波多呈均匀片状,低仰角回波强度及范围明显大于高仰角;雨夹雪回波强度比纯雪回波强度略大。(3)绝大多数强降雪过程径向速度场回波无逆风区特征,“牛眼”结构出现比例仅为28.5%,“S”或反“S”结构比例为64.2%;速度模糊出现比例仅为21.4%;径向速度场上任意高度出现西北或偏北风,可以作为强降雪过程减弱或趋于结束的短时临近预报指标。

多普勒雷达产品在暴雪天气过程中的应用

利用常规观测资料、新一代多普勒雷达产品结合天气形势和实况对2017年2月21日发生在河南省驻马店地区的一次分别伴有强降雪和雷暴的暴雪天气过程和数据进行了详细分析。观测结果表明,此次连续降雪过程主要是因为受高空槽的东移运动影响,中低层暖湿空气和急流的连续快速输送和维持为此次过程提供了充沛的水汽,强风速急流带造成的上升运动引起强降雨和雷暴的连续发生;暴雪强风速反射率辐合因子造成的回波运动强度一直维持在40 dBZ以上,回波顶高在9 km以上;速度场上零速度线呈“S”形结构,风向随高度顺转,有暖平流存在;中低层“牛眼”结构是暴雪的显著特征;风廓线场上,中低层有明显的西南风急流和风垂直切变。

2016年6月23-24驻马店市区域暴雨过程分析

利用MICAPS常规资料、新一代多普勒雷达产品对2017年2月21日发生在驻马店地区的一次伴有雷暴的寒潮暴雪天气过程进行综合分析.结果表明:这次过程是受高空槽东移,副热带高压边缘,中低层切变线,地面冷锋共同影响造成区域性暴雨;新一代多普勒雷达产品中反射率因子分析以积状云对流降水为主.平均反射率因子在50dbz,最高达59dbz;速度场上原点附近0线呈“S”型,风向随高度顺转,中层呈反“S”,表明低层暖平流,中层有冷平流叠加其上,有利于降水云系的发展;暴雨的垂直液态含水量很高,垂直液态含水量最大值达到42kg/m2;风廓线图上1.2km以下均为偏北风,到1.5km转为东北风,2.4km以上转为西南风,说明在这个层次上存在一个东北风到西南风的切变,下冷上暖有利于降水发展。