Page 113 - 《高原气象》2021年第5期
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高     原      气     象                                 40 卷
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                               图1   2019年8月9日济南新一代多普勒雷达12:57 1. 5°。仰角反射率因子(a)和
                                       省气象局观测点时间-高度反射率因子剖面(b)(单位:dBZ)
                            Fig. 1  The reflectivity factor(a)of 1. 5° elevation at 12:57 and the time-height sections of
                                 reflectivity at Meteorological Bureau of Shandong on 9 August 2019. Unit:dBZ
             N(D)是第 j 个直径通道 D 至 D +ΔD 之间的雨滴数                    连的多单体风暴的持续时间,12:28-12:48 是第一
                                          j
                                              j
                                     j
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             浓度(单位:m ·mm )。然后可以计算雨滴浓度 N                    T    个单体,12:49-13:02 是第二个单体,13:03-13:22
                      -3
             (单位:m )、雷达反射率因子 Z(单位:dBz)、谱宽                       是第三个单体。第一个单体的最大雨强为 105. 5
             D (单位:mm)等(王俊等,2016),以及采用阶矩                        mm·h ,降水开始 12:32-12:36 有较多直径大于 4
                                                                     -1
               max
             方法计算 Gamma 谱三参数,本文采用 2、4、6 阶矩                      mm 的大粒子[图 2(a)],对应较小的雨滴浓度 N 、
                                                                                                            T
             计算三参数(Ulbrich and Atlas,1998)。                     较大谱宽 D     max  和反射率因子 Z[图 2(b)];然后
              3   个例分析                                          12:37-12:42则相反,直径小于1. 0 mm小粒子的数密
                                                                度明显增大,谱宽D 减小,具有大N 和小的反射率
                                                                                                 T
                                                                                 max
             3. 1  2019年8月9日短时强降水                               因子 Z;12:43-12:46雨强比较大(大于 70 mm·h ),
                                                                                                           -1
                  2019 年 8 月 9 日受西风槽和低层切变线影响,                   小粒子数密度较小,谱宽 D            max 较大,有较小 N 和较
                                                                                                         T
                                                                                                       -1
             山东鲁西北地区出现对流性降水,局地出现暴雨并                             大 Z。第二个单体最大雨强为 139. 7 mm·h ,大粒
             伴有雷电和大风天气,08:00(北京时,下同)济南章                         子数密度有两次峰值,而小粒子数密度在最大雨强
             丘探空显示 0 ℃层高度约为 5. 5 km(图略)。11:42                   前基本是逐渐增大的,所以雨滴浓度 N 逐渐增大,
                                                                                                   T
             省气象局观测点以东 3. 0 km 以上高度出现初始回                        而反射率因子 Z 与谱宽 D        max 有较好的相关性。第三
             波(6. 0°仰角反射率因子产品),回波向北移动。其                         个单体最大雨强为 75. 2 mm·h ,从雷达回波的发
                                                                                            -1
             后省气象局观测点附近不断有对流回波生成,12:28                          展来看,该单体处于发展阶段初期,还没有达到最
             回波发展强盛,高层出现超过 60 dBZ的强回波,但                         强,有较多大粒子和较少的小粒子,在降水减弱阶
             强回波范围很小,近地层(1 km 以下)回波较弱,低                         段有较大谱宽D (13:06-13:08)。
                                                                              max
             于 35 dBZ且范围很小,地面开始出现降水。12:57,                          Gamma谱三参数N 、µ、λ随时间变化[图2(c)]
                                                                                     0
             近地面回波达到最强[图 1(a)],然后回波逐渐向东                         显示,开始和结束阶段,雨强较小时形状因子µ比较
             北移动,雨滴谱仪观测点降水趋于结束。观测点上                             大,而 lgN 比较小。其他对流降水阶段(12:38-
                                                                         0
             空雷达回波垂直剖面图[图 1(b)]显示强回波中心                          13:15)形状因子 µ 主要在 0~2. 0,只有 3 min 数值在
             在4. 0~5. 0 km,位于0 ℃层以下,最强接近50 dBZ,                 -0. 2~0;lgN 为 2. 6~3. 9;λ 为 1. 5~3. 6 mm 。总的
                                                                                                      -1
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             近地面较强回波在 12:45-13:00。雷达回波演变特                       来看,µ与λ之间是正相关,而与lgN 是负相关。
                                                                                                0
             征显示,降水回波在观测点附近生成、发展,整个                             3. 2  2018年6月13日飑线过程
             过程包括几个单体,属于多单体风暴降水。                                    2018年 6月 13日受高空冷涡、切变线及低空急
                  根据雨滴谱数密度 N(D)和积分参数随时间演                        流共同影响,河北、山东出现较大范围冰雹、大风
             变特征(图 2)和雷达观测资料,得出了 3 个紧密相                         和短时强降水,14:00 青岛探空显示 0 ℃层高度约
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