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基于陣列天氣雷達(dá)的下?lián)舯┝骰夭ㄑ葑兎治?/H1>
發(fā)布時(shí)間:2021-06-30 08:00
  基于長(zhǎng)沙黃花機(jī)場(chǎng)陣列天氣雷達(dá)高時(shí)空分辨率探測(cè)資料和機(jī)場(chǎng)區(qū)域4個(gè)自動(dòng)氣象站逐分鐘降水觀測(cè)資料,對(duì)2018年5月20日與8月1日發(fā)生在機(jī)場(chǎng)附近的2次對(duì)流過(guò)程的回波特征演變進(jìn)行分析,并利用單位面積等效勢(shì)能分別對(duì)2次天氣過(guò)程進(jìn)行分析。結(jié)果表明:陣列天氣雷達(dá)可為短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程的研究提供精細(xì)數(shù)據(jù)。2018年8月1日為一次短時(shí)強(qiáng)對(duì)流過(guò)程,近地面無(wú)明顯輻合輻散現(xiàn)象,單位面積等效勢(shì)能的釋放比遠(yuǎn)小于30%,未形成明顯下沉氣流。2018年5月20日的對(duì)流過(guò)程產(chǎn)生了一次局地下沉氣流,地面最大風(fēng)速11.6 m·s-1,單位面積等效勢(shì)能釋放比大于30%;風(fēng)暴體在0℃層附近開(kāi)始發(fā)展,單體間的碰并增長(zhǎng)形成了新風(fēng)暴并加速了新風(fēng)暴的發(fā)展;回波的中層徑向輻合和近地面輻散特征與地面自動(dòng)氣象站風(fēng)速風(fēng)向變化時(shí)間一致;自動(dòng)氣象站的露點(diǎn)溫度與氣壓的升高,對(duì)風(fēng)暴體的下沉氣流有一定指示作用;利用單位面積等效勢(shì)能釋放比指標(biāo),陣列天氣雷達(dá)可在地面風(fēng)速達(dá)最大前13 min給出預(yù)警信息,提高對(duì)短時(shí)小尺度天氣系統(tǒng)例如下?lián)舯┝鞯谋O(jiān)測(cè)預(yù)警能力。 

【文章來(lái)源】:干旱氣象. 2020,38(06)

【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)

【部分圖文】:

基于陣列天氣雷達(dá)的下?lián)舯┝骰夭ㄑ葑兎治? src='http://image.cnki.net/getimage.ashx?id=GSQX202006008_075'  style='max-width:500px'></p><br> 陣列天氣雷達(dá)分布示意圖<br><p align='center'><img src='http://image.cnki.net/getimage.ashx?id=GSQX202006008_083' alt='雷達(dá)圖,黃花,長(zhǎng)沙,機(jī)場(chǎng)' style='max-width:500px'></p><br> 下?lián)舯┝鞯陌l(fā)生與回波單體的反射率因子大小及強(qiáng)回波核心高度的變化有緊密聯(lián)系,下沉氣流對(duì)回波發(fā)展的加速作用以及降水核心的拖拽作用是強(qiáng)對(duì)流活動(dòng)發(fā)生或發(fā)展的重要原因[29];而產(chǎn)生下?lián)舯┝鞯娘L(fēng)暴體核心高度比普通雷暴的反射率因子核心更高[30];羅輝等[27]提出強(qiáng)回波中心的變化與風(fēng)暴體的能量變化緊密相關(guān),并以此定義了單位面積等效勢(shì)能來(lái)代表風(fēng)暴能量的變化情況,提出以相鄰體掃時(shí)間內(nèi)單位面積等效勢(shì)能的變化來(lái)監(jiān)測(cè)下?lián)舯┝鞯淖兓?具體公式如下:E= ∑ i=1 i max Ζ i h i V i ∑ i=1 i max S i ??? (1) <br><br><p align='center'><img src='http://image.cnki.net/getimage.ashx?id=GSQX202006008_099' alt='剖面圖,反射率,因子,仰角' style='max-width:500px'></p><br> 地面自動(dòng)站數(shù)據(jù)在下?lián)舯┝靼l(fā)生前后有明顯變化,對(duì)下?lián)舯┝鞯姆治鲅芯坑惺种匾淖饔肹32],圖4為此次過(guò)程長(zhǎng)沙機(jī)場(chǎng)地面自動(dòng)站觀測(cè)數(shù)據(jù)?梢钥闯,18:08在3號(hào)回波強(qiáng)中心降至近地面時(shí),18L處風(fēng)速上升至8 m·s-1,說(shuō)明此時(shí)陣風(fēng)正面通過(guò)了該自動(dòng)站[32],隨后地面站探測(cè)到降水量增大,隨著降水強(qiáng)度的增加,溫度下降,露點(diǎn)溫度上升,最大風(fēng)速為8.4 m·s-1,表明空氣開(kāi)始慢慢飽和,回波釋放能量較少,引起風(fēng)速變化也較小。在下?lián)舯┝靼l(fā)生的前2 min,下降的溫度出現(xiàn)短暫上升,同時(shí),露點(diǎn)溫度短暫下降,這可能是云體內(nèi)部的下沉氣流從頂部夾帶快速移動(dòng)的、濕度小的冷空氣,增大了下沉氣流中的蒸發(fā)所致。18:08,持續(xù)降水致使露點(diǎn)溫度再次快速上升1.3 ℃,大氣壓強(qiáng)上升1.59 hPa,溫度持續(xù)下降,表明下沉氣流已經(jīng)到達(dá)地面[32],在本次降水過(guò)程中,18L和18R站累計(jì)觀測(cè)降水量分別為9.4、8.1 mm。18:15,4個(gè)自動(dòng)站的風(fēng)向同時(shí)出現(xiàn)劇烈變化,其中36R站探測(cè)資料變化最劇烈,氣壓上升1.5 hPa,峰值風(fēng)速第一次急劇增加4.2 m·s-1,第二次急劇增加6.6 m·s-1。站點(diǎn)36R在18:22瞬時(shí)風(fēng)速達(dá)到最大值11.6 m·s-1,溫度下降1.2 ℃。36L和36R站未測(cè)到降水,露點(diǎn)溫度變化并不劇烈。近地面輻散和中層徑向輻合是下?lián)舯┝髯铒@著的特征[33]。圖5為5月20日風(fēng)暴過(guò)程的徑向速度及其垂直剖面?梢钥闯,18:02回波頂高9.4 km,反射率因子核心(>60 dBZ)高度約3 km,在3.5 km處觀察到明顯的中層徑向輻合,近地面還未出現(xiàn)輻散,輻合層高度1.6 km,最高輻合層高度4.2 km。18:09在5 km處開(kāi)始形成成熟的反射率因子核心,近地面出現(xiàn)明顯輻散特征,表明降水過(guò)程中的下沉氣流已經(jīng)到達(dá)地面,與地面自動(dòng)站18L觀測(cè)到降水時(shí)間一致,同時(shí),18L站地面風(fēng)速開(kāi)始上升,回波最大徑向速度8 m·s-1。18:16下沉氣流到達(dá)地面后,風(fēng)暴體并沒(méi)有消亡的趨勢(shì),22.5°仰角可以看到中層開(kāi)始有空氣流入,形成輻合型反氣旋,加劇了本次過(guò)程的發(fā)展。風(fēng)暴前側(cè)的回波頂高快速發(fā)展至13.4 km,并在6~7 km處形成成熟的反射率因子核心,最大回波強(qiáng)度63 dBZ。18:20,中層正、負(fù)速度對(duì)相差35 m·s-1,輻合程度最大,近地面徑向速度最大26 m·s-1,2 min后36L站風(fēng)速達(dá)最大為11.6 m·s-1,影響范圍較小,18L與18R未探測(cè)到風(fēng)速的明顯變化。此后風(fēng)暴頂部開(kāi)始慢慢下降,18:26地面風(fēng)恢復(fù)正常,回波反射率因子核心消散,單體繼續(xù)向東移動(dòng)并逐漸消失。 <br><br>【參考文獻(xiàn)】:<br>期刊論文<br>[1]江蘇阜寧龍卷超級(jí)單體風(fēng)暴的雷達(dá)資料分析[J]. 張玉潔,苑文華,徐百言.  干旱氣象. 2019(03)<br>
[2]2017年湖南一次特大致洪暴雨過(guò)程的水汽特征[J]. 蔡榮輝,陳靜靜,文萍,何煒煒,陳紅專,李蔚.  干旱氣象. 2019(02)<br>
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[5]風(fēng)廓線雷達(dá)在一次短時(shí)暴雨過(guò)程中的應(yīng)用[J]. 史珺,趙玉潔,王慶元,楊妍辰,姜皓嚴(yán).  氣象與環(huán)境科學(xué). 2017(04)<br>
[6]“東方之星”翻沉事件強(qiáng)對(duì)流天氣分析及數(shù)值模擬[J]. 段亞鵬,王東海,劉英.  應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2017(06)<br>
[7]“7.28”山西中部強(qiáng)對(duì)流天氣的中尺度分析[J]. 趙瑜,趙桂香,王思慜,申李文.  干旱氣象. 2017(05)<br>
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[9]基于風(fēng)廓線雷達(dá)資料的暴雪天氣過(guò)程分析[J]. 張彩英.  氣象與環(huán)境科學(xué). 2016(04)<br>
[10]新疆溫宿“6·17”大暴雨多普勒雷達(dá)特征分析[J]. 張繼東,張磊,熱蘇力·阿不拉,張莉.  沙漠與綠洲氣象. 2016(05)<br>
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