短时强降水和冰雹云降水个例雨滴谱特征分析

为了更好地理解暖云和冷云过程影响下雨滴谱和降水积分参数分布特征的差异,利用Parsivel激光雨滴谱仪和CINRADA/SA多普勒雷达观测资料,分析了两次强对流性降水(一次短时强降水和一次伴随降雹的飑线对流带降水)雨滴谱特征,研究表明:(1)短时强降水的对流降水雨滴谱谱型包括单峰谱(峰值直径0.2~0.3 mm)、双峰谱(峰值直径0.9 mm和2.0 mm)和多峰谱(粒子直径1.0 mm和2.0 mm同时出现第二、三峰),显示暖云中雨滴碰并、碰撞-破碎机制对雨滴谱形成有重要影响。归一化Gamma函数的截距参数和平均质量加权直径(lgN_(w)-D_(m))分布显示短时强降水的雨滴谱具有大陆性对流降水特征;Z-R关系与新一代多普勒雷达的Z-R关系接近。(2)伴随冰雹的飑线对流降水雨滴谱主要是单峰谱(峰值直径0.2~0.7 mm),缺少较大直径的第二峰,有较多的小和较大直径粒子,大于峰值直径的粒子分布曲线是向上凹的。lgN_(w)-D_(m)分布显示比大陆性对流降水的雨滴谱有更大D_(m);Z-R关系具有较大的指数和系数,明显偏离新一代多普勒雷达的Z-R关系。表明冷、暖云过程的差异导致地面雨滴谱和积分参数之间有明显不同。(3)尺度律方法分析发现,短时强降水主要雨滴谱的广义函数g(x)可以是指数函数、也可以是形状因子小于1.0的Gamma函数,而伴随冰雹的强降水雨滴谱广义函数更适合形状因子小于0的Gamma函数。

山东北部一次夏末雹暴地面降水粒子谱特征

为了更好地认识雹暴等强对流降水的微物理特征,利用降水现象仪观测资料和CINRAD/SA-D双偏振天气雷达的粒子相态识别和反射率因子等产品,分析2019年8月16日出现在山东北部的一次雹暴降水的雨、冰粒子谱(包括直径2~5 mm的霰粒子和直径大于5 mm的冰雹)的识别以及雨滴谱的演变特征,结果显示:济南双偏振天气雷达0.5°仰角PPI上在德州和陵县观测点附近识别的粒子主要为雨滴,临邑为冰雹加大雨;安装在3个观测点的降水现象仪均识别出少量冰粒子,3个观测点的冰粒子谱数密度低、分布不连续。雹暴降水开始阶段,出现少量大雨滴,这是风的筛选和蒸发作用导致的雨滴谱,具有低的小粒子数密度和较多大雨滴;雹暴强降水增大阶段,雨滴谱特征是小雨滴数密度偏低、大雨滴较多,即总的雨滴浓度低、雷达反射率因子高;雨强减弱阶段,小雨滴数密度显著增大、大雨滴数密度偏少,即总的雨滴浓度显著增大,但雷达反射率因子偏低。