庐山一次强寒潮过境时降雪过程的加强观测试验——以2016年为例

冰冻雨雪天气一直是气象研究的一个重要课题。庐山是中国南方灾害天气发生频繁和影响严重的地区之一[1],每年都会受到不同的冰冻雨雪灾害。本文主要通过对2016年1月20—23日庐山一次强寒潮过境期间的降雪进行加强观测,增加对冰冻雨雪天气下的降雪强度及其性质的了解,并研究总结该方法的利弊以及如何完善。

PARSIVEL^2对降雪测量的订正方法及误差计算

为了获得更加准确的冬季降水数据,针对PARSIVEL^2(Particle Size and Velocity)测量降雪时近地面水平风的影响进行了订正及误差计算。订正结果表明:一定风速下,不考虑风的影响会造成小粒子直径的明显低估,而对于同一粒径段的粒子,风速越大,计算过程中对于粒子直径的低估越明显。风速不超过2 m s^-1时,其降雪粒子下落末速度计算误差在3%左右,直径计算误差在7%以内(水平偏转角度45°)。在对2018年1月4日南京一次降雪过程中获取的真实雪花谱的分析中可以看出,忽略风的影响会导致雪花谱峰值的偏移和谱的缩窄,这会造成小粒子数浓度的高估和大粒子数浓度的低估,进而影响微物理量的计算。具体表现在雷达反射率因子Z和降雪强度I的低估,及Z-I关系拟合系数a值的实际数值会大于计算值,b值则偏小。但当风速较大时,近地面流场比较复杂,垂直向湍流运动不可忽略,此种订正方法很可能不再适用。建议在以后的业务观测中增设防风圈或在后续的数据处理中增加针对风的订正,以排除风对降雪测量的影响。