梅雨锋中西南低涡云系的卫星观测研究

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西南低涡是对流层下部梅雨锋上较强的气旋性环流系统,梅雨锋所引起的暴雨,重要性仅次于台风及其残留低压,其中许多暴雨系统和西南低涡有联系。利用连续覆盖、高分辨率的卫星资料,对研究西南涡的发展变化特征十分有利,能够为预报分析研究和业务服务提供有益参考,同时也使得卫星资料在天气预报分析研究及业务中有更广泛的应用。本文首先通过观测FY-2多通道卫星云图中西南低涡云系的发展演变,得出两类西南低涡的卫星云系特征,移出型西南低涡的相关云系由低涡东南部的斜压叶状云和西北象限的中低暖云组成,发展过程中都有明显的冷空气入侵的现象,低涡的移出、云型的维持与改变都与冷空气密切相关;稳定少动型西南低涡在形成初期,低涡上空以中低暖云为主,发展过程中有对流云系生成,该对流云系与青藏高原对流云系之间呈此消彼长的形势,从云图动画中比较容易识别出来。其次,利用FY-2和FY-3卫星所提供的红外云顶亮温资料,通过对比两类低涡云系内的亮温距平分布特征和亮温频数水平分布,总结两类西南低涡云系的水平结构特征,移出型西南低涡云系中叶状云与其西北侧的中底暖云之间有温度梯度存在,叶状云的内部也有从上游到下游区域的温度梯度,低涡旺盛时期亮温频数几乎均匀分布于高、中、低温区域内;稳定少动型西南低涡,在初步形成和旺盛阶段,低涡区域内的温度梯度方向相反,低涡旺盛时期亮温频数的大部分象元几乎平均分布于高、低温区域内。通过对比FY-2和FY-3卫星所提供的红外云顶亮温分布情况,发现FY-3卫星数据峰值处的亮温略低于FY2数据,亮温值整体偏低,曲线更为平滑,亮温分布相对于FY-2数据更为集中,两个直方图变化趋势相近,细微处有所不同。最后,利用FY-2的红外1通道和水汽通道亮温资料,总结亮温的时间演变与对流和降水之间的关系,多通道亮温随时间的演变反映了云团的演变,与强降水有较好对应关系。利用TRMM卫星PR提供的降水率三维资料,得出了低涡降水云系的垂直结构,移出型西南低涡的降水云系由一个主降水云团和附近的小范围降水区组成,云系内以层云降水为主,对流降水则逐步增多,云顶高度相对较低,稳定少动型西南低涡降水云系由多个降水云团或雨带组成,云系内层云降水所占比例大于对流降水,对流降水所占比例相对移出型较大,且在迅速增加,云顶高度相对较高,层云降水的强降水区离地较高,垂直方向上呈柱状,降水率随高度非均匀分布,对流降水的降水强度较大,强降水区离地较近,垂直方向上呈塔桅状,降水率随高度分布相对均匀。
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