基于二维雨滴谱仪的巴彦淖尔地区降雹谱个例分析

布设在内蒙古自治区巴彦淖尔市五原县气象局的二维雨滴谱仪(2DVD)在2020年7月27日观测到一次含雹混合降水事件,基于粒子直径与本地下落末速度对2DVD数据质控后,分析了此次过程不同直径-速度和不同直径-轴比下的粒子数量分布以及粒子谱、中值体积直径、质量加权平均直径、粒子数浓度和降水强度等参数随时间的演变。结果表明:(1)直径0.1~0.5 mm的雨滴实测下落末速度偏大于经验公式计算的下落末速度,直径5~10.4 mm的冰雹粒子下落速度为5.5~11.6 m·s^(-1),直径小于6 mm的冰雹粒子下落速度分布较广。直径0.1~2 mm的小雨滴轴比为0.9~1.1,直径2~5 mm的大雨滴轴比为0.7~1.0,直径5~10.4 mm的冰雹粒子轴比为0.5~1。(2)本次降雹类型为先雨后雹,雹雨混降,雹后持续降雨,冰雹谱谱宽为10.4 mm。逐分钟降水粒子谱存在3个直径极大值,在降水和降雹之间存在短暂的无降水,谱宽和粒子数浓度随时间同时增大和减小,并在降雹阶段,各参数陡增至峰值。(3)冰雹谱分布呈单调递减型,通过M-P分布函数分段模拟了降雹时段的雨滴谱和冰雹谱,模拟的粒子谱大于2DVD实测的粒子谱,且模拟雨滴谱与实测谱的数浓度对数均方根误差为1.02,模拟冰雹谱与实测谱的数浓度均方根误差为2.21。

2017年广东西部一次暖区极端降水过程的维持机制及微物理特征

2017年6月22日广东西部经历了一次罕见的极端降水事件(24 h最大累积雨量562.5 mm),刷新了多项当地的历史雨量纪录。本文利用区域自动站、多普勒雷达和风廓线仪等观测资料,分析了这次极端暖区降水的维持机制,并通过二维雨滴谱仪、FY-3B微波湿度计研究了其微物理特征。结果表明:6月21日夜间一条地面中尺度辐合线触发对流单体,导致准静止长生命史MCS(Mesoscale Convective System)的产生和维持。这条辐合线位于天露山附近,处于由降水物蒸发冷却导致的较冷空气堆(较低相当位温)与来自海洋的较暖空气堆(较高相当位温)之间,中尺度辐合线两侧温差约2~3℃,环境大气的特征为对流抑制能量弱,抬升凝结高度低。本次降水事件中,对流云云顶高度较高,降水极值中心位于两个亮温极值中心之间过渡区以西的亮温梯度大值区,可降水量较高。降水雨滴谱在高湿环境中表现为暖性降水特征,最强降水时间段内,小雨滴数浓度超过105 mm^(−1) m^(−3),远高于华南地区夏季平均值(约104 mm^(−1) m^(−3)),且同时存在部分大粒子,从而导致了更高的降水效率和局地强降水。MCS产生的偏北风冷出流与西南暖湿气流相遇并产生强辐合,持续触发新的对流单体,使得MCS维持准静止,不断地产生降水。