短時強(qiáng)降水的多普勒雷達(dá)特征分析_彭九慧

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1、短時強(qiáng)降水的多普勒雷達(dá)特征分析彭九慧洪淑娥劉文輝（承德氣象局，承德，067000）摘要選取2007年7月-2008年10月承德市39次短時強(qiáng)降水天氣的雷達(dá)產(chǎn)品資料和常規(guī)觀測資料,對于強(qiáng)降水開始前和強(qiáng)降水期間的雷達(dá)反射率因子、徑向速度、垂直累積液態(tài)水含量、回波頂高等雷達(dá)產(chǎn)品進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：（1）承德短時強(qiáng)降水均由強(qiáng)單體風(fēng)暴或多單體風(fēng)暴彌合成的帶狀、片狀積層混合回波造成，短時強(qiáng)降水回波的生成可分為回波移動型、聚合加強(qiáng)型、本地匯聚型、暴雨型4個型；回波移動型的最強(qiáng)回波在38-58dBz之間，最強(qiáng)回波頂高在10-11km；本地匯聚型的特征是回波范圍更大，持續(xù)時間更長，最大回波

2、強(qiáng)度48-53dBz，回波頂高在10km。聚合加強(qiáng)型與暴雨型具有回波強(qiáng)度更強(qiáng)，強(qiáng)中心高度更高，造成的天氣更劇烈、降水時段更集中的特點(diǎn)，兩者的最強(qiáng)回波均在53-58dBz之間，當(dāng)伴有強(qiáng)對流天氣時最強(qiáng)回波可達(dá)63dBz,最強(qiáng)回波頂高在11km以上，暴雨型持續(xù)的時間更長，雨量更大（2）承德短時強(qiáng)降水的徑向速度的共同特征是中低層有入流急流或逆風(fēng)區(qū)，入流急流導(dǎo)致中低層的中尺度輻合和逆風(fēng)區(qū)形成的中小尺度輻合，導(dǎo)致降水回波的匯聚和發(fā)展，是形成短時強(qiáng)降水的根本原因?；夭ㄒ苿有腿肓骷绷髯铒@著的特征是水平方向有中小尺度的風(fēng)速輻合，垂直方向有風(fēng)速切變。聚合加強(qiáng)型一般有風(fēng)場輻合線或風(fēng)場輻合

3、速度對存在，本地匯聚型的平均徑向速度特征是零速度線由不連續(xù)變?yōu)檫B續(xù)，同一高度，入流速度大于出流速度，入流面積大于出流面積，大范圍匯合型流場，強(qiáng)降水區(qū)均有逆風(fēng)區(qū)存在。暴雨型一般有偏南急流和逆風(fēng)區(qū)同時存在，有時中尺度輻合線、風(fēng)場輻合速度對、中氣旋。（3）回波移動型垂直液態(tài)水?dāng)?shù)值，一-2-2般在13-28kg.m.之間，聚合加強(qiáng)型垂直液態(tài)水?dāng)?shù)值在28-33kg.m.之間，本地匯聚型垂直液態(tài)水?dāng)?shù)值在23-28kg.m-2.之間，暴雨型垂直液態(tài)水?dāng)?shù)值較大，且不斷躍增、驟減，躍增數(shù)值一般在28-43kg.m-2之間。關(guān)鍵詞：資料分型回波特征對比分析引言承德市地處山區(qū)，是短時強(qiáng)降

4、水的頻發(fā)地區(qū),局地的短時強(qiáng)降水可造成山洪暴發(fā)，進(jìn)而引發(fā)泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，承德市每年都有因局地山洪暴發(fā)造成的人員傷亡。因此具有尺度小、突發(fā)性強(qiáng)、災(zāi)害大、預(yù)報難度大的特點(diǎn)。隨著多普勒天氣雷達(dá)布網(wǎng)的發(fā)展，高時空分辨率的雷達(dá)產(chǎn)品大大增強(qiáng)了對短時和臨近災(zāi)害性天氣的監(jiān)測和預(yù)警能力，目前對短時強(qiáng)降水的雷達(dá)特征分析和預(yù)警方面，很多專家作了大量的研究工作。但是側(cè)重點(diǎn)不同，有的側(cè)重于速度輻[1-2][3]合風(fēng)場特征的分析，有的側(cè)重于回波強(qiáng)度和移向的研究，取得了很多有益的結(jié)論，但是這些研究大多局限于各自的地區(qū)。本文應(yīng)用承德市多普勒天氣雷達(dá)（CINRAD-CB）資料，對2007-2008年

5、承德市短時強(qiáng)降水天氣進(jìn)行分析和總結(jié)，為做好短時強(qiáng)降水預(yù)警提供依據(jù)。1資料的來源和特征選取2007年7月-2008年10月承德市39次短時強(qiáng)降水天氣（1小時降水量＞10mm）的雷達(dá)產(chǎn)品資料和常規(guī)觀測資料對于強(qiáng)降水開始前和強(qiáng)降水期間的雷達(dá)反射率因子、徑向速度、垂直累積液態(tài)水含量、回波頂高等雷達(dá)產(chǎn)品進(jìn)行分析，本文重點(diǎn)就10個不同類型的典型（1小時降水量≥15mm）短時強(qiáng)降水個例進(jìn)行回波特征分析?；痦?xiàng)目：河北省氣象局科研開發(fā)項(xiàng)目“新一代雷達(dá)在承德災(zāi)害性天氣短時預(yù)報中的應(yīng)用”資助（本文已在《干旱氣象》2010年第2期發(fā)表）2短時強(qiáng)降水的分型承德的短時強(qiáng)降水，全部出現(xiàn)在6-1

6、0月，同一時次單站出現(xiàn)短時強(qiáng)降水的頻率為85%，在適宜的風(fēng)場條件下，全是由強(qiáng)單體風(fēng)暴或多單體風(fēng)暴彌合成的帶狀、片狀積層混合回波造成，39個個例均是陣性降水，其中有38次是伴有雷暴或強(qiáng)雷暴的對流性降水。短時強(qiáng)降水回波的生成可分為4個型：（1）回波移動型，外地移來的降水回波，移動緩慢停滯，引起當(dāng)?shù)氐亩虝r強(qiáng)降水；該型回波特點(diǎn)是，降水強(qiáng)度小，持續(xù)時間長（圖1a）。（2）聚合加強(qiáng)型，受中小尺度輻合影響外地移來的回波在本地加強(qiáng)或與本地塊狀回波聚合加強(qiáng)，特點(diǎn)是雨強(qiáng)大，持續(xù)時間短，1小時雨量主要集中在3-5個體掃（圖1b）。（3）本地匯聚型，受大范圍環(huán)境匯合流場的影響，多個零散回波

7、在當(dāng)?shù)睾喜⒎秶鷶U(kuò)大，強(qiáng)度加強(qiáng)，該型出現(xiàn)強(qiáng)降水的范圍廣、時間長（圖1c）。（4）暴雨型，沿平均氣流的方向，幾個對流單體側(cè)向排列，移動與傳播的方向相反，或本地強(qiáng)回波與外來回波聚合成帶狀，帶狀走向和移向夾角很小，形成“列車效應(yīng)”（圖1d）。圖1承德短時強(qiáng)降水類型模式圖（箭頭為回波移向）Fig.1theChengdeshort-timestrongprecipitationtypeschemachart(arrowcarriesoverforecho)3各型的雷達(dá)回波特征3.1回波移動型該型是積層混合結(jié)構(gòu)的片狀回波沿著700hPa的環(huán)境風(fēng)由外地移入，回波移動方向的前部回