【摘要】：多普勒雷達資料因其高時空分辨率,被廣泛用于中小尺度天氣系統(tǒng)的分析和強對流天氣的預(yù)警預(yù)報等工作。而我國由于多普勒天氣雷達網(wǎng)建設(shè)較晚,多普勒雷達資料的應(yīng)用研究深度和運用廣度相比國外先進水平有很大差距。本文為了了解多普勒雷達資料在中小尺度天氣系統(tǒng)方面的應(yīng)用以及降水系統(tǒng)的動力結(jié)構(gòu),首先,將單雷達兩步變分風(fēng)場反演法應(yīng)用于合肥和阜陽兩部S波段多普勒雷達資料進行雙雷達反演,以得到大范圍的較準(zhǔn)確反演結(jié)果；分析了2010年6月7-10日發(fā)生在安徽省合肥和阜陽的一次持續(xù)性強降水過程。結(jié)果表明：此次持續(xù)性強降水過程與風(fēng)場的低層輻合,高層輻散以及風(fēng)場的氣旋性旋轉(zhuǎn)和東南風(fēng)與東風(fēng)構(gòu)成的切變線有關(guān)。雖然多普勒雷達以其高時空分辨的特點被廣泛的應(yīng)用于風(fēng)場反演和數(shù)值預(yù)報中,但是大多數(shù)研究都集中在S波段雷達,對中西部布設(shè)的C波段雷達研究較少�；赟波段雷達的研究基礎(chǔ)之上,本文通過2013年6月19日天水短時強降水過程研究C波段多普勒雷達的風(fēng)場反演效果。結(jié)果表明,兩步變分反演法同樣能很好的反演C波段雷達風(fēng)場,此次降水過程主要由南風(fēng)和東南風(fēng)為降水區(qū)域源源不斷的提供低層暖濕氣流,另外,暖平流和低空急流對降水的觸發(fā)和維持非常有利,風(fēng)場與回波帶有較好的對應(yīng)。另外,相比S波段雷達,同等觀測降水強度對應(yīng)的雷達回波偏小,定量估計降水時應(yīng)該進行雷達回波衰減訂正。為了研究同化C波段雷達反演風(fēng)場對數(shù)值模式的改進作用,針對2013年6月19日發(fā)生在甘肅天水的一次強暴雨過程進行同化C波段雷達反演風(fēng)場試驗研究。首先將C波段雷達反演風(fēng)場轉(zhuǎn)化成常規(guī)探空資料,然后以WRF-3DVAR為平臺,同化雷達風(fēng)場資料,以改善數(shù)值模式的初始場。試驗結(jié)果表明：同化雷達反演風(fēng)場后,對降水預(yù)報的改進能維持12h,尤其同化雷達反演風(fēng)場后3-9h效果非常顯著；0-3h作用不是很明顯；9-12h預(yù)報具有一定的正作用。另外,循環(huán)同化比同化一次效果好,但并不是同化次數(shù)越多越好。另外,為了改善雷達定量估計降水中的低估問題,利用合肥2010年6月至8月的多普勒雷達資料和加密雨量站降水觀測資料,根據(jù)模糊邏輯算法和雷達反射率垂直廓線將降水分為層狀云和對流云以及熱帶暖云降水三類；然后針對不同的降水類型,采用不同Z-I關(guān)系估算降水率。為了對不同降水類型的降水估計算法進行評估,共設(shè)計了三組試驗：試驗一,用CINRAD WSR-98D雷達默認(rèn)的單一Z-I(Z=300I1.4)關(guān)系估計降水；試驗二,根據(jù)模糊邏輯算法將降水分為層狀云和對流云來估計降水；試驗三,將降水分為層狀云和對流云以及熱帶暖云降水三類來估計降水。再將這三組試驗分別與雨量站觀測的降水進行比較。結(jié)果表明：三組試驗估計的降水與雨量站觀測降水都有較好的對應(yīng)。試驗二和試驗三在很大程度上改善了雷達定量降水估計的低估問題。試驗三的整體精度高于前兩組試驗,尤其是強降水區(qū)域的估計明顯優(yōu)于前兩組試驗。
【圖文】：

部北移至安徽省北部，降水分布呈現(xiàn)出南少北多；么后雨量逐漸減小直至１０日逡逑００：００停止降水。其中安徽省高密度自動觀測站網(wǎng)資料顯示，６月８日至９日，全省逡逑有２０個臺站降水量超過５０邋ｍｍ，霍山、潛山降水量超過１００邋ｍｍ。圖２．１是安徽省逡逑高密度自動觀測站觀測的累計降水散點圖。圖２．１邋（ａ）顯示的是７日１６：００至８日逡逑１３：００的２１小時累計降水散點圖，，從圖中可Ｗ看出，降水分布呈現(xiàn)出南多北少，逡逑較大雨量主要集中在合肥雷達西南部，即大別山區(qū)附近，最大雨量達１０８．５邋ｍｍ。逡逑圖２．１邋（ｂ）是８日１４：００至９日０９：００的１９小時累計降水散點圖，可Ｗ看出，主要雨逡逑帶己由安徽省南部北移至安徽省北部，降水分布呈現(xiàn)出南少北多，較大雨量主要逡逑集中在安徽省東北部，最大雨量達７３．８邋ｍｍ。逡逑邐Ｗ邐逡逑ｆ＇－，＇．？－．心：邐ｒ．．．逡逑／■＇邋…＇＇＇逡逑＇邐ＨＯ邐、．．、人．一邐，／邐ｓｏ逡逑３５ＣＮ－邐’．八邐＇．一Ｔ邐？逡逑－含：一邋＇＇一邐’邋Ｖ．邋．邐７Ｕ逡逑ＷＮ－邐廣、＞公－＇．邐Ｗ逡逑７邐l鈴�？媒p骸危殼懾義希俊

本文編號：2708237