多普勒雷達(dá)在重慶江北機(jī)場雷暴天氣的應(yīng)用

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1、多普勒雷迖在重慶江北機(jī)場雷暴天氣的應(yīng)用摘要本文采用重慶江北機(jī)場2003-2012年的觀測資料，詳細(xì)分析了雷暴天氣的特點(diǎn)。利用2012年配備的多普勒氣象雷迗及其探測的雷達(dá)回波資料，總結(jié)出多普勒雷迖在重慶江北機(jī)場雷暴天氣的本地化應(yīng)用方法，對夏季飛行保障和雷篆的預(yù)報監(jiān)測服務(wù)具有一定的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞雷暴；多普勒雷達(dá)；雷達(dá)回波中圖分類號TN95文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1674-6708(2013)102-0130-040引K雷暴天氣是重慶江北機(jī)場春、夏兩季主要天氣現(xiàn)象。它是由對流旺盛的積雨云組成，伴有閃電、雷鳴、湍流、積冰、陣雨、大風(fēng)、冰雹、龍卷和下?lián)舯┝?/p>

2、的中小尺度對流天氣系統(tǒng)［1］，是飛機(jī)航行時所遇到的最惡劣最危險的天氣之一。本文統(tǒng)計(jì)分析了重慶江北機(jī)場最近10年的觀測資料，發(fā)現(xiàn)重慶江北機(jī)場全年除冬季的12月和1月外，均有雷暴天氣出現(xiàn)，夏季最盛。加強(qiáng)雷達(dá)監(jiān)控是預(yù)報雷暴發(fā)生、發(fā)展和消散的有效途徑，預(yù)報員利用2012年新配備的雙線偏振多普勒雷迗及其探測的雷迗資料，總結(jié)出一些行之有效的本地化應(yīng)用方法，從而進(jìn)一步提高了機(jī)場雷暴天氣的短臨氣象服務(wù)水平。1重慶江北機(jī)場雷暴的特點(diǎn)重慶江北機(jī)場位于中國西南地區(qū)，處于四川盆地東部，位于北緯30度，屬于亞熱帶氣候。主要受海洋暖氣團(tuán)和極地大陸冷氣團(tuán)交替影響，以及其對應(yīng)

3、的西南季風(fēng)和東北信風(fēng)影響，形成四季變化分明，冬暖夏熱，潮濕，多降水，多雷暴的氣候。從春季到夏季，西風(fēng)帶槽脊強(qiáng)度逐漸減弱，西南季風(fēng)加強(qiáng)，盆地上空多為偏西或西南風(fēng)控制，多小波動活動。影響機(jī)場的天氣系統(tǒng)一般為副熱帶高壓、南支槽、青藏高壓、西南渦、切變線和冷鋒等。本文采用重慶江北機(jī)場的觀測資料，分析2003-2012年10年的雷暴數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)得出機(jī)場年平均雷暴日數(shù)為32.7天。年最多雷暴日數(shù)為2007年的41天，最少雷暴日數(shù)為2003年和2009年的26天。機(jī)場冬季12月和1月無雷暴天氣出現(xiàn)。初雷出現(xiàn)的最早時間為2007年2月6日，最晚時間為2005年4

4、月8日；終雷出現(xiàn)的最早時間為2007年8月31日，最晚時間為2010年11月13日。由圖1可知，月平均雷暴日數(shù)在4月和7月出現(xiàn)兩個極大值，7月平均雷暴日數(shù)迗到最大值為6.9天。4月?8月是雷暴最盛季節(jié)，占全年雷暴平均日數(shù)的84.7%。規(guī)定當(dāng)日20時（北京時，本文以下出現(xiàn)的時間均為北京時）至次日08時為夜間。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，4_8月以夜雷暴為主，占4月?8月平均雷暴日數(shù)74.6%。2雙線偏振多普勒雷迗的本地化應(yīng)用氣象雷達(dá)對中小尺度天氣的探測和監(jiān)測最為有效，其回波圖具有直觀、易用、定位準(zhǔn)確、實(shí)時性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是雷雨季節(jié)保障飛行安全的重要手段之一，在民航機(jī)場

5、得到了普遍應(yīng)用。民航重慶江北機(jī)場于2012年初安裝運(yùn)行了由成都錦江電子系統(tǒng)工程有限公司生產(chǎn)的新一代雙線偏振多普勒雷達(dá)。該雷達(dá)安裝于重慶江北機(jī)場的跑道以西，離機(jī)場塔臺約500m，在使用雷達(dá)探測時，可將圖像原點(diǎn)信息近似為跑道信息。雙線偏振多普勒雷達(dá)通過交替發(fā)射或同時發(fā)射水平和垂直偏振波，并接收兩個偏振方向的回波信號的方法，可同時探測到降水系統(tǒng)的回波強(qiáng)度、差反射率因子、雙程差分傳播相位差、差傳播相移率以及水平垂直信號相關(guān)系數(shù)等參數(shù)，這些參數(shù)直接反映了降水系統(tǒng)粒子相態(tài)、滴譜分布等微物理結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律，從而可以明顯提高雷迗估測降水和進(jìn)行降水粒子相態(tài)識別的

6、能力［2-4］。在此基礎(chǔ)上，為了方便分析和應(yīng)用多普勒雷達(dá)資料，提高現(xiàn)有多普勒雷達(dá)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件的能力，還配備了氣象雷迗產(chǎn)品顯示系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，基于中文Windows的平臺上開發(fā)，完成雙偏振數(shù)據(jù)的處理和顯示。包括體掃，PPI（平面位置顯示）和RHI（距離高度顯示）的強(qiáng)度、速度、譜寬的單畫面以及多畫面的顯示，以及各種非實(shí)時產(chǎn)品的自動生成和顯示，為天氣預(yù)警和預(yù)報提供有效的支持。2.1資料格式和調(diào)取方法運(yùn)行雙線偏振多普勒雷迗?zhí)綔y時，可存儲的原始數(shù)據(jù)分PPI,RHI和體積三種格式。例如：PPI圖原始資料存儲名是2012062805052

7、70.15P。數(shù)據(jù)格式釋義簡單易懂，年是2012,月份是06，日期是28，小時是05（北京時），分鐘是05，秒是27,最后一位是阿拉伯?dāng)?shù)字0,小數(shù)點(diǎn)后兩位是仰角1.5度，以字母P為結(jié)束符。RHI和體積掃描數(shù)據(jù)格式的小數(shù)點(diǎn)前的含義與PPI相同，小數(shù)點(diǎn)后分別是“方位角末兩位數(shù)值”+“字母R為結(jié)束符”和“初始仰角體掃度數(shù)”+“字母V為結(jié)束符”。在雷迗產(chǎn)品處理的顯示系統(tǒng)中，從“產(chǎn)品設(shè)置”中選擇“原始數(shù)據(jù)文件夾”，直接調(diào)取雷達(dá)探測后所存儲的原始數(shù)據(jù)資料（圖2a）,便可根據(jù)所存儲的三類數(shù)據(jù)在該操作系統(tǒng)中進(jìn)行更加詳細(xì)的非實(shí)時數(shù)據(jù)分析。由這三類原始數(shù)據(jù)信息按5

8、大類處理方式進(jìn)行分析，可綜合得到數(shù)據(jù)產(chǎn)品類別100余種。同時，若在“文件”中勾選“新文件監(jiān)視”，則當(dāng)監(jiān)視數(shù)據(jù)文件夾中有新的原始數(shù)據(jù)文件時，程序?qū)⒆詣语@