多普勒天气雷达在白城区域性强降雪中的应用

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大雪在我省较为常见,春季、秋季多以雨夹雪的形式出现,而初冬和晚冬季节,温度和湿度都较高,地面温度经常在0℃左右,对降水形态(雨还是雪)、降雪量和暴雪落区的预报难度较大。雷达产品在夏季暴雨、冰雹等强对流天气预报中的应用已有较多的研究,总结出的各类雷达回波特征对当地此类灾害性天气的预报起到一定的指导作用[1-6],然而,利用多普勒天气雷达对强降雪的研究却相对较少,事实上,雷达产品在强降雪预报中可以起到一定的辅助作用利用。由于大范围强降雪属于小概率事件,所以要准确的预报好一次强降雪天气过程,不进要关注环流背景,也需要做好随时监视和跟踪预报,此时雷达产品更为直观,可以更好的发挥作用,本文利用近10年发生在白城地区的典型区域性强降雪天气过程,将降雪过程分为两类:雨夹雪或雨转雪和纯雪两类。通过分析强降雪开始至结束期间的多普勒雷达的监测资料,分析出强降雪开始、加强、减弱以及结束过程中多普勒雷达的强度场、速度场以及二次产品的共同特征,总结出强降雪监测预报的雷达资料指标。为进一步发挥雷达在防灾减灾中的应用奠定基础。论文得出如下结论:(1)选取近10年发生在白城地区的典型区域性强降雪天气过程可以看出,雨夹雪或雨转雪天气过程比纯雪过程发生次数要少。(2)PPI强度场上看,纯雪天气过程的雷达回波呈现为片状,与层状云连续性降水回波有很多相似的地方,回波持续时间长,范围比较大,回波边缘模糊不清,无确定的边界丝缕状纹理结构,回波中常存在一些大的片状或丝条状结构。(3)PPI强度场上看,雨夹雪或雨转雪过程的雷达回波特征与降雨回波类似,以混合状回波为主,回波强度分布不均匀,在大面积的回波中分布着多个块状结构,随着降水的加强回波形态逐渐变为连续的片状,降水减弱时回波强度降低,回波面积变小。(4)雨夹雪或雨转雪过程RHI剖面上存在明显的回波核区,核区强度在30d BZ左右,核区的处置高度在4km左右,较夏季对流回波弱很多。纯雪过程PPI剖面显示的回波特征明显不同,回波顶部相对平整,高度也较低,水平尺度比垂直尺度大很多,没有明显的核区。(5)速度场上看,纯雪过程降雪前期,速度场有明显的零速度线且呈S型分布,距离测站第一距离圈范围内出现"牛眼"结构,降雪后期,速度线转为平直,"牛眼"结构逐渐消失,冷平流主导下以偏北风为主,降雪逐渐结束。(6)速度场上看,雨夹雪或雨转雪天气过程,速度场存在"逆风区",与夏季对流性降水回波的雷达速度场相似,逆风区附近为强回波发展区域,降雪后期"逆风区"逐渐消失,转为偏北风,冷空气主导下降雪逐渐结束。(7)强降雪过程中垂直液态水含量基本维持在8km/m2,水汽条件较夏季降水明显偏弱。(8)风廓线产品与探空测风所得的结果一致性相当好,因此分析风廓线资料可以一定程度上揭示垂直风场的相对真实结构。
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