双线偏振雷达在郑州“7.20”极端暴雨中的应用分析

2021-07-20郑州遭遇了极端暴雨天气,造成了巨大的人员伤亡和经济损失,文章利用洛阳S波段双线偏振雷达资料对此次暴雨过程进行了分析。结果表明:此次过程降水强度大,强降水持续时间长;强降水回波和逆风区的持续存在,是造成郑州极端降水的重要因素;低质心结构、差分反射率因子柱和差分传播相移率柱均在融化层高度以下,表明郑州极端降水时段以液态降水为主,强降水中心扁椭球形大雨滴数浓度高,近地面降水效率高。

基于双偏振雷达资料的洞庭湖区一次强对流过程的分阶段特征分析

使用S波段双偏振天气雷达资料,对2021年5月15日洞庭湖区一次强对流过程的多单体风暴阶段和飑线阶段分阶段进行了分析,并重点对前阶段的超级单体风暴I2进行了分时段分析,结果表明:(1)I2初始发展时段,水平反射率因子(ZH)>55 dBz区域、差分反射率因子(ZDR)柱(>2.5 dB)扩展至湿球零度层W_(BZ)高度,对应区域差分相移率(K_(DP))较大(>1.7°·km^(-1))、相关系数CC在0.9~0.99,说明该时段降水相态是以夹杂着大雨滴的水凝物为主。(2)I2冰雹碰并增长时段,ZH强度和发展高度急速增长,垂直液态水含量VIL出现明显跃增,ZH强中心(>60 dBz区域)扩展至-10℃高度以上,对应的ZDR降至低于0,Z_(DR)柱(>2.5 dB)扩展至-10℃高度;CC下降、K_(DP)出现“空洞”,说明该时段降水以固态粒子为主,且处于增大时段。(3)I2成熟降雹时段,ZH强中心(>60 dBz)底部降至WBZ高度以下、CC局部低至0.8、对应区域存在ZDR负值区、K_(DP)空洞,说明冰雹下落的拖曳作用削弱上升气流的强度,预示冰雹即将落地。(4)飑线阶段和多单体风暴阶段不同,飑线阶段K_(DP)值异常偏大、Z_(DR)大于1。(5)飑线阶段的极端大风发生前,55 dBz强回波、27 m·s^(-1)速度大值区扩展至1 km以下,强回波区域K_(DP)明显偏大,与强下沉气流相对应。另外,高空降水粒子在下降过程中融化导致的强降水拖曳作用加剧了极端大风的产生。

双线偏振多普勒雷达对一次降雹超级单体发展减弱阶段的演变分析

2015年4月28日,在高空冷涡的天气背景下,一个伴有较长生命史中气旋的超级单体在上海南汇双线偏振多普勒雷达观测范围内经历了发展减弱阶段,并产生了冰雹、雷雨大风、短时强降水等灾害性天气。利用常规天气观测、南汇双线偏振多普勒雷达、双雷达反演风场等资料分析发现,超级单体在发展成熟阶段呈现出回波悬垂、低层入流缺口、中气旋以及三体散射等经典特征,以及表示雷暴处于发展加强阶段的差分反射率因子柱。差分反射率因子柱通常意味着雷暴中上升气流的加强,同时说明大量的水滴可以被强上升气流托举到0℃层以上,形成过冷水滴,从而有利于冰雹的形成。超级单体经过的区域0~6 km垂直风切变达到了22~26 m·s-1,强垂直风切变环境有利于水平涡度发展,南汇雷达观测范围内中气旋维持了100 min左右,有利于雷暴的发展维持。此外,基于模糊逻辑法对此次降雹强对流天气过程开展了相态识别,结果表明,模糊逻辑法对此次强对流天气过程中的冰雹、降水等不同性质的降水能够进行有效的识别,有助于对雷暴降水相态本质的认识。