發(fā)布時(shí)間：2020-06-11 17:40

【摘要】：多普勒雷達(dá)資料因其高時(shí)空分辨率,被廣泛用于中小尺度天氣系統(tǒng)的分析和強(qiáng)對(duì)流天氣的預(yù)警預(yù)報(bào)等工作。而我國(guó)由于多普勒天氣雷達(dá)網(wǎng)建設(shè)較晚,多普勒雷達(dá)資料的應(yīng)用研究深度和運(yùn)用廣度相比國(guó)外先進(jìn)水平有很大差距。本文為了了解多普勒雷達(dá)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(dòng)力結(jié)構(gòu),首先,將單雷達(dá)兩步變分風(fēng)場(chǎng)反演法應(yīng)用于合肥和阜陽兩部S波段多普勒雷達(dá)資料進(jìn)行雙雷達(dá)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(qiáng)降水過程。結(jié)果表明：此次持續(xù)性強(qiáng)降水過程與風(fēng)場(chǎng)的低層輻合,高層輻散以及風(fēng)場(chǎng)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(dá)以其高時(shí)空分辨的特點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用于風(fēng)場(chǎng)反演和數(shù)值預(yù)報(bào)中,但是大多數(shù)研究都集中在S波段雷達(dá),對(duì)中西部布設(shè)的C波段雷達(dá)研究較少�；赟波段雷達(dá)的研究基礎(chǔ)之上,本文通過2013年6月19日天水短時(shí)強(qiáng)降水過程研究C波段多普勒雷達(dá)的風(fēng)場(chǎng)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(dá)風(fēng)場(chǎng),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(duì)降水的觸發(fā)和維持非常有利,風(fēng)場(chǎng)與回波帶有較好的對(duì)應(yīng)。另外,相比S波段雷達(dá),同等觀測(cè)降水強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的雷達(dá)回波偏小,定量估計(jì)降水時(shí)應(yīng)該進(jìn)行雷達(dá)回波衰減訂正。為了研究同化C波段雷達(dá)反演風(fēng)場(chǎng)對(duì)數(shù)值模式的改進(jìn)作用,針對(duì)2013年6月19日發(fā)生在甘肅天水的一次強(qiáng)暴雨過程進(jìn)行同化C波段雷達(dá)反演風(fēng)場(chǎng)試驗(yàn)研究。首先將C波段雷達(dá)反演風(fēng)場(chǎng)轉(zhuǎn)化成常規(guī)探空資料,然后以WRF-3DVAR為平臺(tái),同化雷達(dá)風(fēng)場(chǎng)資料,以改善數(shù)值模式的初始場(chǎng)。試驗(yàn)結(jié)果表明：同化雷達(dá)反演風(fēng)場(chǎng)后,對(duì)降水預(yù)報(bào)的改進(jìn)能維持12h,尤其同化雷達(dá)反演風(fēng)場(chǎng)后3-9h效果非常顯著；0-3h作用不是很明顯；9-12h預(yù)報(bào)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(dá)定量估計(jì)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(dá)資料和加密雨量站降水觀測(cè)資料,根據(jù)模糊邏輯算法和雷達(dá)反射率垂直廓線將降水分為層狀云和對(duì)流云以及熱帶暖云降水三類；然后針對(duì)不同的降水類型,采用不同Z-I關(guān)系估算降水率。為了對(duì)不同降水類型的降水估計(jì)算法進(jìn)行評(píng)估,共設(shè)計(jì)了三組試驗(yàn)：試驗(yàn)一,用CINRAD WSR-98D雷達(dá)默認(rèn)的單一Z-I(Z=300I1.4)關(guān)系估計(jì)降水；試驗(yàn)二,根據(jù)模糊邏輯算法將降水分為層狀云和對(duì)流云來估計(jì)降水；試驗(yàn)三,將降水分為層狀云和對(duì)流云以及熱帶暖云降水三類來估計(jì)降水。再將這三組試驗(yàn)分別與雨量站觀測(cè)的降水進(jìn)行比較。結(jié)果表明：三組試驗(yàn)估計(jì)的降水與雨量站觀測(cè)降水都有較好的對(duì)應(yīng)。試驗(yàn)二和試驗(yàn)三在很大程度上改善了雷達(dá)定量降水估計(jì)的低估問題。試驗(yàn)三的整體精度高于前兩組試驗(yàn),尤其是強(qiáng)降水區(qū)域的估計(jì)明顯優(yōu)于前兩組試驗(yàn)。
【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(dòng)觀測(cè)站網(wǎng)資料顯示，６月８日至９日，全省逡逑有２０個(gè)臺(tái)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(dòng)觀測(cè)站觀測(cè)的累計(jì)降水散點(diǎn)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(shí)累計(jì)降水散點(diǎn)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(dá)西南部，即大別山區(qū)附近，最大雨量達(dá)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(shí)累計(jì)降水散點(diǎn)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(dá)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鈴危棵絧骸危殼懾義希俊

本文編號(hào)：2708237