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1、多普勒天氣雷達(dá)產(chǎn)品在湖南的應(yīng)用廖玉芳2011年3月19日主要內(nèi)容一、引論二、湖南超級單體風(fēng)暴三、三體散射與強(qiáng)冰雹四、旁瓣回波與強(qiáng)冰雹五、對流性暴雨個例一、引論1、多普勒天氣雷達(dá)的主要應(yīng)用領(lǐng)域2、強(qiáng)對流天氣的定義及分類3、強(qiáng)對流天氣臨近預(yù)報技術(shù)發(fā)展趨勢1、多普勒天氣雷達(dá)的主要應(yīng)用領(lǐng)域（1）強(qiáng)對流天氣的監(jiān)測和預(yù)警（2）大范圍降水的監(jiān)視和雨量的定量估計（3）風(fēng)場特征的判斷（4）高分辨率數(shù)值天氣預(yù)報模式初值場的形成（1）強(qiáng)對流天氣的監(jiān)測和預(yù)警新一代天氣雷達(dá)觀測的實時回波強(qiáng)度（Z）、徑向速度（V）、速度譜寬（W）的回波圖象中，提供了豐
2、富的有關(guān)強(qiáng)天氣的信息。綜合使用Z、V、W的圖象分布，可以較準(zhǔn)確和及時地監(jiān)測災(zāi)害性天氣。（2）大范圍降水的監(jiān)視和雨量的定量估計新一代雷達(dá)的雷達(dá)參數(shù)在建站時都經(jīng)過仔細(xì)的校準(zhǔn)和標(biāo)定。在日常的運(yùn)行中定時的或每經(jīng)過一個體積掃之后，對影響雷達(dá)定量的參數(shù)進(jìn)行一次自動校準(zhǔn)和檢測，以確保雷達(dá)對回波強(qiáng)度的準(zhǔn)確測量。雷達(dá)測量的回波強(qiáng)度按照適當(dāng)?shù)厥褂玫腪-R關(guān)系，對降水強(qiáng)度隨時間進(jìn)行累積成降水量。雷達(dá)估測降水除了雷達(dá)本身的精度限制外，還受到降水類型（影響Z-R關(guān)系）、雷達(dá)探測高度、地面降水的差異和風(fēng)等多種因素的影響，使得雷達(dá)估測值與地面雨量計測量值
3、有差異。（3）風(fēng)場特征的判斷新一代天氣雷達(dá)獲取的風(fēng)場信息除了在實時顯示的徑向速度分布圖象上直接用來識別、監(jiān)測強(qiáng)天氣外，通過對測得的徑向速度分布進(jìn)行一定的反演處理可以得到垂直風(fēng)廓線和二維水平風(fēng)場分布等。（4）高分辨率數(shù)值天氣預(yù)報模式初值場的形成通過對新一代天氣雷達(dá)的反射率因子和徑向速度數(shù)據(jù)進(jìn)行同化，可以大大提高高分辨率數(shù)值天氣預(yù)報模式初值場的精度，進(jìn)而改善數(shù)值天氣預(yù)報。2、強(qiáng)對流天氣的定義及分類強(qiáng)對流天氣通常是指落在地面上直徑超過2cm的冰雹，除了水龍卷以外的任何龍卷，瞬時風(fēng)速17m/s以上的（非龍卷）直線性雷暴大風(fēng)（很多國家
4、規(guī)定超過25m/s的瞬時雷暴大風(fēng)為強(qiáng)對流），以及導(dǎo)致暴洪的對流性暴雨。極端的強(qiáng)對流天氣是指直徑超過5cm的冰雹，F(xiàn)2級以上龍卷和瞬時風(fēng)速33m/s以上的直線型雷暴大風(fēng)。3、強(qiáng)對流天氣臨近預(yù)報技術(shù)發(fā)展趨勢按照世界氣象組織的定義，臨近預(yù)報是指對雷暴、強(qiáng)對流等高影響天氣的0～2h預(yù)報，2～12h時段的預(yù)報為短時預(yù)報。近年來，從事臨近天氣預(yù)報的氣象學(xué)家們更傾向于將臨近預(yù)報的時段擴(kuò)展為0～6h。臨近預(yù)報技術(shù)是在20世紀(jì)60～70年代在外推雷達(dá)回波的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。近十多年來,隨著天氣雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,以雷達(dá)資料為基礎(chǔ)的對流天氣臨
5、近預(yù)報技術(shù)的研究進(jìn)展很快。主要包括雷暴識別追蹤和外推預(yù)報技術(shù)、數(shù)值預(yù)報技術(shù)以及以分析觀測資料為主的概念模型預(yù)報技術(shù)等。識別追蹤和外推預(yù)報技術(shù)主要以雷達(dá)資料為基礎(chǔ)。通過對風(fēng)暴的強(qiáng)度和大小進(jìn)行線性或者非線性外推,可以在一定的時間段內(nèi)預(yù)報風(fēng)暴單體和降水區(qū)的移動。其缺陷是預(yù)報時效較短,準(zhǔn)確率也不是很高。數(shù)值預(yù)報技術(shù)是利用包含詳細(xì)的熱動力和微物理過程的中小尺度數(shù)值模式做風(fēng)暴的臨近預(yù)報。概念模型預(yù)報技術(shù)主要是通過綜合分析多種中小尺度觀測資料,包括雷達(dá)和氣象衛(wèi)星資料等,在此基礎(chǔ)上建立雷暴發(fā)生、發(fā)展和消亡的概念模型,特別是邊界層輻合線和強(qiáng)對
6、流的密切關(guān)系等,再結(jié)合數(shù)值模式分析預(yù)報和其他外推技術(shù)的結(jié)果,然后建立雷暴臨近預(yù)報的專家系統(tǒng)。其于該技術(shù)建立的系統(tǒng)預(yù)報準(zhǔn)確率最高,時效也最長,是臨近預(yù)報技術(shù)未來發(fā)展的主要趨勢之一。二、湖南超級單體風(fēng)暴1、超級單體風(fēng)暴“生成源地”2、超級單體風(fēng)暴生命史3、超級單體風(fēng)暴屬性統(tǒng)計特征4、超級單體風(fēng)暴回波結(jié)構(gòu)5、超級單體風(fēng)暴特性6、超級單體風(fēng)暴移動與環(huán)境風(fēng)7、典型超級單體風(fēng)暴案例1、發(fā)展成為超級單體風(fēng)暴的風(fēng)暴生成源地22個風(fēng)暴有19個風(fēng)暴生成在山區(qū)（高度梯度大值區(qū)，所在山地的南部），2個靠河流，1個在水庫附近，1個在盆地。說明風(fēng)暴生成
7、在不同性質(zhì)下墊面的交界處，存在溫度、水汽的不連續(xù)。2、超級單體風(fēng)暴生命史風(fēng)暴編號風(fēng)暴被識別時間風(fēng)暴維持時間超級單體形成時間風(fēng)暴識別至超級單體形成時間間隔（min）010203040506070809101112131415161718192021222002.05.14,15:252002.05.14,16:472002.05.14,17:182002.05.14,19:172003.06.03,15:252003.06.03,16:552004.04.21,15:552004.04.21,15:052004.04.21,1
8、7:352004.04.29,12:552004.04.29,12:392004.04.29,17:142005.04.30,12:502005.05.31,17:222006.04.04,16:282006.04.09,21:252006.04.09,20:242006.04.10,01
