山东夏季两次极端雨强暴雨的滴谱特征研究

利用Thies激光雨滴谱仪观测的两次极端雨强暴雨的雨滴谱资料,结合CINRADA/SA多普勒雷达观测资料,分析了极端雨强对流降水雨滴谱和积分参数特征、以及地面雨滴谱的形成机制,主要结论为:(1)两次过程都是受副热带高压外围西南气流与西风槽共同影响,具有高温高湿的特点,有利于强降水的产生。(2)强对流降水(雨强R>20 mm h-1)雨滴谱参数lg Nw、D0与雨强R关系显示,2015年8月3日参数D0随着R增大很快增大,线性拟合线的斜率较大,lg Nw随着R增大逐渐减小,线性拟合线的斜率为负值;2017年7月26日D0和lg Nw与R都是正相关,但D0和lg Nw随着R增大较缓慢地增大,线性拟合线的斜率较小。强对流降水雨滴浓度NT与雨强R之间的关系可以用幂函数拟合,8月3日有较大系数和较小指数,7月26日有较小系数和较大指数。(3)不同雨强的对流降水平均雨滴谱分布显示,8月3日随着雨强增大(R>50 mm h^(-1)),直径1~3 mm中小粒子数密度相差不大,直径3~6 mm大雨滴的粒子数密度明显增大,对流降水Z–R关系有较大指数(1.61);7月26日随着雨强增大各直径档的粒子数密度基本同时增大,对流降水Z–R关系有较小指数(1.25)。综合各种参数与雨强关系和平均雨滴谱分布特征判断,8月3日强对流降水雨滴谱属于典型的尺寸控制雨滴谱特征,而7月26日对流降水属于浓度—直径混合控制的雨滴谱特征。(4)雨滴谱归一化Gamma函数参数Nw–D0分布显示,两次对流降水都具有典型大陆性对流降水雨滴谱特征,对流降水主要属于冰相对流降水雨滴谱,但8月3日过程有较多雨滴谱属于冰相—暖雨混合对流降水雨滴谱特征。