论文部分内容阅读
雨滴谱分布特征，为了解自然降水的物理过程、研究具有地域特点的人工影响降水原理、成雨机制、催化效果检验及数值模拟等方面提供科学依据有重要作用。 天气雷达观测资料准确与否，将直接影响强降水、冰雹等灾害性天气的监测和预报。Parsivel激光降水粒子谱仪可以精确的观测到对比区域内粒子数量、尺度、速度分布情况，通过计算得到的反射率因子精度误差小于±5％，可以作为相对真实的标准用于对天气雷达反射率因子精度的检验。 本论文利用Parsivel激光降水粒子谱仪的滴谱资料和CINRAD/SC新一代天气雷达资料研究了两方面的内容:一是对辽阳地区2008年-2010年间6次降水过程的雨滴谱分布特征进行研究，并结合其中1次暴雨过程建立了雷达反射率因子与含水量的关系曲线;二是通过沈阳地区2012年7月22日暴雨和2012年10月16日中雨过程，用Parsivel激光降水粒子谱仪计算的反射率因子Zp与同时段定位准确的RHI扫描方式探测的雷达反射率因子Z进行对比，开展Parsivel激光降水粒子谱仪对雷达反射率因子标校的研究。主要结果如下: 不同尺度降水粒子的数量分布和降水强度有关。对于大到暴雨，直径小于1mm和1.5mm的粒子数量约占降水粒子总数的65％-70％和90％-95％。对于小到中雨，为总数的90％和97％以上。总的来说，各尺度降水粒子的数量分布总体趋势基本一致，所占比重随着粒子直径尺度的增大先增加后减小，呈单峰型。 将粒子直径分为小于1mm、1～3mm及大于3mm三档的统计中发现，数量较少的大雨滴是降水强度和反射率因子的主要贡献者。降水量越大所对应的粒子特征直径越大，对于小到中雨，特征直径平均值在0.5～0.9mm之间;对于大到暴雨，特征直径平均值变化范围介于0.8～1.2mm之间。结合实际降水得到的粒子特征直径的拟合曲线，其显著性水平均超过0.001。 雷达反射率因子Z、9点平均雷达反射率因子Z9、回波强度dBz、9点平均回波强度dBz9与液态含水量的平均值(M)、最大值Mmax和最小值Mmin的关系可以很好地用Z=AMb形式来描述。 建立了2次降水过程的雷达单点、3点平均和滴谱仪回波强度的拟合曲线，雷达观测的回波强度和滴谱仪计算的回波强度随时间分布趋势一致，对于中雨和暴雨来说，雷达实测到的回波强度有明显的低估现象。