多普勒速度图像中逆风区的统计特征分析.pdfVIP

多普勒速度图像中逆风区的统计特征分析 李军霞1 李培仁1 汤迭章2 1山西省人工降雨防雹办公室，太原030032； 2南京信息工程大学，南京210044 摘要：多普勒雷达作为一种新型的探测工具，在临近预报，特别是暴雨、冰雹等强对流天气的预警等方面 有非常重要的参考价值。对于多普勒速度场中的逆风区深入研究，有助于识别和判断降水中心区或强对流 回波的发展或消散。本文选取太原雷达站2003--2005年3年的多普勒天气雷达资料进行了普查，重点针对 多普勒径向速度场中的逆风区进行研究和统计分析，试图发现逆风区的结构特征、发展演变的规律以及与它 们相对应的天气现象之间的关系。这对于发现冰雹云，科学有效地从理论上和技术上指导和改进人工消雹作 业也有非常重要的意义． 关键词：逆风区；逆风区厚度 1 定义 1．1逆风区的定义 从多普勒径向速度场图像特征，将逆风区分为两种： 1 第一类逆风区 在多普勒速度场中，同一种方向的速度区中出现相反方向的速度区，即一种方向的速度区 不跨越 雷达原点 被另一种方向的速度区包围，这块被包围的速度区被称为第一类逆风区。此类逆风区与外围 速度场构成了辐合、辐散，或气旋、反气旋的结构。 2 第二类逆风区 多普勒速度场中，一块小的速度区紧贴着另一块相反方向的速度区，称为第二类逆风区，其中相反 的速度区的边界称为切变边界。例如：站在雷达处面向回波时，相反的两个速度区距离相同方位不同， 为方位切变，若边界左侧为负速度区右侧为正速度区，则为气旋型结构，反之为反气旋型结构；若相反的 两个速度区方位相同而距离不同，为径向切变，若近距离处为正速度区远距离处为负速度区，则构成辐 合型结构，反之为辐散型结构。 1．2逆风区厚度的定义 本文中逆风区的厚度指辐合 气旋 层的厚度。对于第一类逆风区，首先看逆风区的速度中心与外 围速度场速度中心的关系，如果底层流场为辐合 气旋 ，则将逆风区出现的高度记为lib，逐层抬高仰 角，将逆风区消失的高度记为H￡，逆风区的厚度H—Hf—lib。对于第二类逆风区，若底层为辐合 气 旋 ，将它出现的高度记为H6，逐层抬高仰角，将辐合 气旋 过渡到辐散 反气旋 层的高度记为1-It，则 逆风区的厚度li Hf—lib。 2 多普勒径向速度场中逆风区的分析与研究 本文普查了太原雷达站2003--2005年的多普勒天气雷达资料，要求必须为连续的体扫资料，对85 ·698· 狄犬气过程 乜括短时对流性灭7t过程 中的324个逆风区进行了仔细的分析，发现r其中的一些规津。 8改为大面积 昔查资料发现逆风区多出现于5 9月的天7t过程中．出现逆风区的85次天气过程中有1 降水过程．67次为强对1 ；c天气过样 其中包括2】次混合件降水天气过程 ．这说明逆风区多出现于能带 来较强降水的强对流天，i过程中。024个逆风匠中．第类逆眦吒有233个，占逆风区总数的72％．第 二类逆风区右91个。 2l逆风区分月统计 将座机电话号码年中出现逆风医的大7t过程进衍分月统计，结果如幽1 日●Ⅱ I莒叫哑 i匪 1 H -U目ⅨHK∞★1Hn女＆∞*月#ll 从图1中的分jj统计结果町“看出．m现逆风Ⅸ的天气过程从5JI开始小现，到6、7月蹦H增多， 衅中小R度的天气系统造成的短时强对 这是圜为lfI两省的对溉性天一t多发牛于6．7月份，特别址由 流天气过程较多，这说明逆风K多m现丁强对流天气巾，7川之后，出现逆风区的天气过程开始减少，9 月降至最少。10月份之后至敬年的4月之间，多为人面积降m 雪 犬气，而且降水强度一般小大，所 “，观测到逆风区的过程很少。 22逆风区出现时间的日变化 将年中所有逆矾区n每大出现的具体时间做统计后做罔2。 《g ∞∞∞∞∞m o 5^7…l【111【2Ijl415川I181920：1222’!| …… 目2 mMⅨmm女数m时目分布i意目 从分时统计图中町以看出，逆风B的出现口变化明硅。逆风区多出现于每天的12时到20时，在 15时和16时发生的次数最多。在山西省，由于底层热力条件的原因，舂夏季的午后往往会发生一些短 时的强对流天气过程，而从图巾口I见．逆风区出现频串最高的时段也在午后，这说明逆风匠的出现与强 对流天气过程的出现舒切_I咒．逆风Ⅸ的出现往往预示着些巾小尺度的强对流天’t过程的出功l。 23大面积降水中的逆风Ⅱ与强对流天气过程中的逆风医的对比分析 2 3 1 太自积降水曼气过程中的逆风E基本特征 l 本文共选取r 8个出现在^面积降水巾的逆风K天气过程，共37个逆风区，其中．第类逆风区 ·699· 29个，第二类逆风区8个。大面积降水中的逆风区多为第一类逆风区，逆风区的尺度 面积 相对较大， 径向速度图中逆风区与强度