雙偏振雷達(dá)探測暴雪/暴雨垂直結(jié)構(gòu)的云微物理特征研究
發(fā)布時間:2021-08-17 15:15
雙線偏振多普勒天氣雷達(dá)能夠同時獲取雷達(dá)基數(shù)據(jù)產(chǎn)品和偏振參量,其RHI回波能夠敏感細(xì)致地提前反映降水云體精細(xì)的垂直結(jié)構(gòu),可充分發(fā)揮各參量研究降水云物理結(jié)構(gòu)。從大氣能量的角度研究強對流天氣垂直方向上風(fēng)溫濕結(jié)構(gòu),深入理解其發(fā)生前的大氣能量特征,有利于發(fā)現(xiàn)并獲得其先兆信息,能夠?qū)Σ煌夭ǖ男纬蓹C制加深理解。本文著重關(guān)注雙偏振雷達(dá)回波和探空資料,在常規(guī)天氣分析、衛(wèi)星云圖等的基礎(chǔ)上,對發(fā)生在南京地區(qū)的暴雪和暴雨在垂直方向上的降水云微物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)致的分析和研究,揭示兩次降水過程降水云相態(tài)演變及其發(fā)生的先兆信息。主要結(jié)論如下:(1)雙偏振雷達(dá)探測強降水過程的演變時,偏振參數(shù)對云相態(tài)的變化及降水云物理結(jié)構(gòu)特征具有敏感性、精細(xì)性和提前性。各偏振量對研究強對流天氣的貢獻(xiàn):ZDR能夠識別粒子相態(tài)和形狀,ρHV可判斷是單一相態(tài)粒子還是混合相態(tài)粒子,KDP對暴雨的區(qū)分度較好,三者都對零度層亮帶識別較為敏感,實際預(yù)報中可結(jié)合起來使用。(2)借助雙偏振雷達(dá)RHI回波和探空資料進(jìn)行分析,暴雪過程中2km高度具有增溫性層云結(jié)構(gòu),在ZDR
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
傳統(tǒng)單偏振多普勒雷達(dá)和雙偏振雷達(dá)的電磁波發(fā)射方式
第三章“180104”暴雪過程雙偏振雷達(dá)參量分析13第三章“180104”暴雪過程雙偏振雷達(dá)參量分析3.1天氣背景暴雪天氣能夠?qū)е麓髿饽芤姸鹊拖,形成的積雪使道路濕滑,作為我國冬季的災(zāi)害性天氣給城市交通、電力運輸、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人們的生活等造成了嚴(yán)重的影響,值得氣象研究者深入探究其成因和機理。3.1.1降水概況受北方強冷空氣和南方暖濕氣流的共同影響,2018年1月2日20時至5日05時(北京時,下同),我國江蘇地區(qū)出現(xiàn)雨雪天氣,局部大暴雪,降水性質(zhì)由雨→暴雪→雨。從3日20時至4日20時,淮北地區(qū)、江淮之間北部地區(qū)和沿江西部地區(qū)降雪量超過50mm,其他地區(qū)也有雨夾雪或雪。截至5日7時,淮安、連云港、鹽城和揚州北部等地區(qū)積雪深度達(dá)8~15cm,局部20cm。南京浦口、六合等6站4日破1961年以來1月上旬日雨量極值,達(dá)到了最大積雪29cm厚。圖3.12018年1月2~4日全國降雨降雪量實況圖3.1.2環(huán)流形勢分析暴雪發(fā)生前期,大范圍西南風(fēng)將印度洋的暖濕氣流輸送至我國青藏高原及云貴高原上空,來自西西伯利亞的干冷空氣也不斷向我國西北地區(qū)輸送。圖3.2為2018年1月2
高度場,紅色五角星為南京地區(qū)。2日08時500hPa高度上我國新疆地區(qū)的北支槽前偏西方向強干冷空氣和印度南支槽前強盛的西南暖濕氣流不斷輸送至我國各個地區(qū);2日08時850hPa上低層有孟加拉灣向我國南京地區(qū)不斷地輸送的水汽。2日20時500hPa北支槽攜帶冷空氣東移,南北兩支槽在東移過程中發(fā)展、加深并逐漸合并,北支槽引導(dǎo)的冷空氣與低層西南暖濕氣流在西南和西北地區(qū)交匯,陜西、河南等地出現(xiàn)降雪天氣,急流仍在維持;2日20時850hPa高度場上,江蘇中部地區(qū)出現(xiàn)低空切變線,切變線上輻合強、降水分布不均,水汽供應(yīng)十分充沛。圖3.22018年1月2日高度場,(a)08時500hPa,(b)20時500hPa,(c)08時850hPa,(d)20時850hPa(單位:dagpm)(圖中紅色五角星為南京地區(qū);黑色實線為等高線,單位:dagpm;紅色虛線為等溫線,單位:℃;藍(lán)色G為高壓中心;紅色D為低壓中心;藍(lán)色L為冷中心;紅色N為暖中心;棕色實線為高空槽;藍(lán)色箭頭為中空急流;紅色雙線為低空切變線)從3日白天(圖3.3)開始,500hPa高度場上南支槽加深發(fā)展,槽前強盛的暖濕氣流在中空急流的輸送下向長江、淮河流域匯集,來自北方的干冷空氣也繼續(xù)向江淮地區(qū)輸送;3日08時850hPa上低層偏東氣流和西南氣流在江蘇中南部地區(qū)交匯,形成明顯的橫切變。3日20時500hPa高度場上南支槽東移至西南地區(qū)與華南華北地區(qū)的交界處,槽前暖濕氣流極強并持續(xù)不斷向南京地區(qū)輸送,大雪從南京越過長江。結(jié)合衛(wèi)星云圖(圖3.5a~d)可以看出3日08時至3日20時,暖濕氣流在南支槽、臺風(fēng)和冷高壓回流的作用下,從黃海、南海和孟加拉灣多路進(jìn)入南方。南京地區(qū)的云團不斷發(fā)展,云層覆蓋的范圍大且深厚,在發(fā)展過程中云層的亮度溫度降低,說明云頂?shù)臏囟容^小且高度較高。此階段物質(zhì)和動力條件充足,為4日暴雪天氣的發(fā)生提供了強有利的環(huán)流背?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]杭州“12·05”降雪天氣過程的偏振雷達(dá)觀測分析[J]. 魏瑋,劉黎平,吳翀,王紅艷,周淼. 氣象. 2019(09)
[2]濟源市暴雪天氣過程多普勒雷達(dá)產(chǎn)品特征分析[J]. 胡玉梅,張艷玲,于麗潔,張鵬飛. 農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2019(03)
[3]2018年1月初安徽特大暴雪的雙偏振雷達(dá)觀測分析[J]. 楊祖祥,謝亦峰,項陽,周勝男. 暴雨災(zāi)害. 2019(01)
[4]X波段雙偏振雷達(dá)水凝物粒子相態(tài)識別應(yīng)用研究[J]. 馮亮,肖輝,孫躍. 氣候與環(huán)境研究. 2018(03)
[5]營口地區(qū)一次局地暴雨過程診斷分析[J]. 白福宇,楊明,范蘭艷. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2017(15)
[6]兩次不同類型暴雪的雷達(dá)回波特征分析[J]. 盧秉紅,楊青,高松影,韓江文,閻琦,梁寒,蘇航,劉碩. 干旱氣象. 2016(05)
[7]2015年河南首場區(qū)域暴雪伴高架雷暴過程分析[J]. 呂曉娜. 氣象研究與應(yīng)用. 2015(04)
[8]用雷達(dá)反演資料診斷江蘇地區(qū)一次暴雨過程[J]. 陳曦,徐芬,王振會,蔣義芳. 氣象科學(xué). 2015(05)
[9]雙偏振天氣雷達(dá)測雨誤差及水凝物識別分析[J]. 鄭佳鋒,張杰,朱克云,高細(xì)橋,張濤. 氣象科技. 2014(03)
[10]莆田市兩場短時強降水的物理量對比分析[J]. 任賽賽,黃梅妹. 中國西部科技. 2014(01)
碩士論文
[1]雙偏振雷達(dá)的回波分析和大氣風(fēng)溫濕特征研究[D]. 黃琴.南京信息工程大學(xué) 2018
[2]基于雙偏振雷達(dá)觀測資料對雷暴云內(nèi)水成物粒子演變特征的研究[D]. 李曉敏.成都信息工程大學(xué) 2017
[3]NUIST-C波段雙線偏振多普勒雷達(dá)資料質(zhì)量控制及回波特征分析[D]. 姚曉娟.南京信息工程大學(xué) 2016
[4]華北暴雪和暴雨的大氣能量結(jié)構(gòu)研究[D]. 翟麗萍.南京信息工程大學(xué) 2012
[5]新一代天氣雷達(dá)不同類型降水回波的譜寬分析[D]. 苗子書.蘭州大學(xué) 2006
[6]雙線偏振多普勒雷達(dá)定量探測降水強度方法的研究[D]. 王建林.中國氣象科學(xué)研究院 2005
[7]暴雨/雪云中水凝物相態(tài)及其與熱力動力學(xué)過程的相互作用[D]. 孫晶.中國氣象科學(xué)研究院 2003
本文編號:3348003
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
傳統(tǒng)單偏振多普勒雷達(dá)和雙偏振雷達(dá)的電磁波發(fā)射方式
第三章“180104”暴雪過程雙偏振雷達(dá)參量分析13第三章“180104”暴雪過程雙偏振雷達(dá)參量分析3.1天氣背景暴雪天氣能夠?qū)е麓髿饽芤姸鹊拖,形成的積雪使道路濕滑,作為我國冬季的災(zāi)害性天氣給城市交通、電力運輸、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人們的生活等造成了嚴(yán)重的影響,值得氣象研究者深入探究其成因和機理。3.1.1降水概況受北方強冷空氣和南方暖濕氣流的共同影響,2018年1月2日20時至5日05時(北京時,下同),我國江蘇地區(qū)出現(xiàn)雨雪天氣,局部大暴雪,降水性質(zhì)由雨→暴雪→雨。從3日20時至4日20時,淮北地區(qū)、江淮之間北部地區(qū)和沿江西部地區(qū)降雪量超過50mm,其他地區(qū)也有雨夾雪或雪。截至5日7時,淮安、連云港、鹽城和揚州北部等地區(qū)積雪深度達(dá)8~15cm,局部20cm。南京浦口、六合等6站4日破1961年以來1月上旬日雨量極值,達(dá)到了最大積雪29cm厚。圖3.12018年1月2~4日全國降雨降雪量實況圖3.1.2環(huán)流形勢分析暴雪發(fā)生前期,大范圍西南風(fēng)將印度洋的暖濕氣流輸送至我國青藏高原及云貴高原上空,來自西西伯利亞的干冷空氣也不斷向我國西北地區(qū)輸送。圖3.2為2018年1月2
高度場,紅色五角星為南京地區(qū)。2日08時500hPa高度上我國新疆地區(qū)的北支槽前偏西方向強干冷空氣和印度南支槽前強盛的西南暖濕氣流不斷輸送至我國各個地區(qū);2日08時850hPa上低層有孟加拉灣向我國南京地區(qū)不斷地輸送的水汽。2日20時500hPa北支槽攜帶冷空氣東移,南北兩支槽在東移過程中發(fā)展、加深并逐漸合并,北支槽引導(dǎo)的冷空氣與低層西南暖濕氣流在西南和西北地區(qū)交匯,陜西、河南等地出現(xiàn)降雪天氣,急流仍在維持;2日20時850hPa高度場上,江蘇中部地區(qū)出現(xiàn)低空切變線,切變線上輻合強、降水分布不均,水汽供應(yīng)十分充沛。圖3.22018年1月2日高度場,(a)08時500hPa,(b)20時500hPa,(c)08時850hPa,(d)20時850hPa(單位:dagpm)(圖中紅色五角星為南京地區(qū);黑色實線為等高線,單位:dagpm;紅色虛線為等溫線,單位:℃;藍(lán)色G為高壓中心;紅色D為低壓中心;藍(lán)色L為冷中心;紅色N為暖中心;棕色實線為高空槽;藍(lán)色箭頭為中空急流;紅色雙線為低空切變線)從3日白天(圖3.3)開始,500hPa高度場上南支槽加深發(fā)展,槽前強盛的暖濕氣流在中空急流的輸送下向長江、淮河流域匯集,來自北方的干冷空氣也繼續(xù)向江淮地區(qū)輸送;3日08時850hPa上低層偏東氣流和西南氣流在江蘇中南部地區(qū)交匯,形成明顯的橫切變。3日20時500hPa高度場上南支槽東移至西南地區(qū)與華南華北地區(qū)的交界處,槽前暖濕氣流極強并持續(xù)不斷向南京地區(qū)輸送,大雪從南京越過長江。結(jié)合衛(wèi)星云圖(圖3.5a~d)可以看出3日08時至3日20時,暖濕氣流在南支槽、臺風(fēng)和冷高壓回流的作用下,從黃海、南海和孟加拉灣多路進(jìn)入南方。南京地區(qū)的云團不斷發(fā)展,云層覆蓋的范圍大且深厚,在發(fā)展過程中云層的亮度溫度降低,說明云頂?shù)臏囟容^小且高度較高。此階段物質(zhì)和動力條件充足,為4日暴雪天氣的發(fā)生提供了強有利的環(huán)流背?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]杭州“12·05”降雪天氣過程的偏振雷達(dá)觀測分析[J]. 魏瑋,劉黎平,吳翀,王紅艷,周淼. 氣象. 2019(09)
[2]濟源市暴雪天氣過程多普勒雷達(dá)產(chǎn)品特征分析[J]. 胡玉梅,張艷玲,于麗潔,張鵬飛. 農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2019(03)
[3]2018年1月初安徽特大暴雪的雙偏振雷達(dá)觀測分析[J]. 楊祖祥,謝亦峰,項陽,周勝男. 暴雨災(zāi)害. 2019(01)
[4]X波段雙偏振雷達(dá)水凝物粒子相態(tài)識別應(yīng)用研究[J]. 馮亮,肖輝,孫躍. 氣候與環(huán)境研究. 2018(03)
[5]營口地區(qū)一次局地暴雨過程診斷分析[J]. 白福宇,楊明,范蘭艷. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2017(15)
[6]兩次不同類型暴雪的雷達(dá)回波特征分析[J]. 盧秉紅,楊青,高松影,韓江文,閻琦,梁寒,蘇航,劉碩. 干旱氣象. 2016(05)
[7]2015年河南首場區(qū)域暴雪伴高架雷暴過程分析[J]. 呂曉娜. 氣象研究與應(yīng)用. 2015(04)
[8]用雷達(dá)反演資料診斷江蘇地區(qū)一次暴雨過程[J]. 陳曦,徐芬,王振會,蔣義芳. 氣象科學(xué). 2015(05)
[9]雙偏振天氣雷達(dá)測雨誤差及水凝物識別分析[J]. 鄭佳鋒,張杰,朱克云,高細(xì)橋,張濤. 氣象科技. 2014(03)
[10]莆田市兩場短時強降水的物理量對比分析[J]. 任賽賽,黃梅妹. 中國西部科技. 2014(01)
碩士論文
[1]雙偏振雷達(dá)的回波分析和大氣風(fēng)溫濕特征研究[D]. 黃琴.南京信息工程大學(xué) 2018
[2]基于雙偏振雷達(dá)觀測資料對雷暴云內(nèi)水成物粒子演變特征的研究[D]. 李曉敏.成都信息工程大學(xué) 2017
[3]NUIST-C波段雙線偏振多普勒雷達(dá)資料質(zhì)量控制及回波特征分析[D]. 姚曉娟.南京信息工程大學(xué) 2016
[4]華北暴雪和暴雨的大氣能量結(jié)構(gòu)研究[D]. 翟麗萍.南京信息工程大學(xué) 2012
[5]新一代天氣雷達(dá)不同類型降水回波的譜寬分析[D]. 苗子書.蘭州大學(xué) 2006
[6]雙線偏振多普勒雷達(dá)定量探測降水強度方法的研究[D]. 王建林.中國氣象科學(xué)研究院 2005
[7]暴雨/雪云中水凝物相態(tài)及其與熱力動力學(xué)過程的相互作用[D]. 孫晶.中國氣象科學(xué)研究院 2003
本文編號:3348003
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/qxxlw/3348003.html
最近更新
教材專著