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题名东北冷涡背景下两类强对流天气的雷达特征对比分析
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作者
王太微
谌芸
刘成瀚
王晓丽
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机构
中国气象局沈阳大气环境研究所
辽宁省气象台
国家气象中心
辽宁省气象服务中心
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出处
《暴雨灾害》
2025年第5期688-699,共12页
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基金
国家自然科学基金项目(52239006,41930972,41975001)
中国气象局沈阳大气环境研究所和东北冷涡重点开放实验室联合开放基金课题(2020SYIAE01)
东北区域气象科技协同创新联合基金项目(2024ZD001)。
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文摘
在东北冷涡发展的不同阶段,其不同象限会出现不同的强对流天气类型。不断加深对冷涡系统影响下强对流天气形成机制的理解,有助于精准识别不同类型强对流天气。东北冷涡背景下,辽宁2020年8月31日出现一次强降水过程(以下简称“8.31”强降水过程),2021年9月10日出现一次大冰雹过程(以下简称“9.10”大冰雹过程),利用常规观测资料、双偏振雷达数据及ERA5再分析数据,对这两次强对流过程的雷达特征进行了对比分析,重点对比了两类强对流天气风暴的发展演变和微物理结构的异同。结果表明:(1)“8.31”强降水过程出现在冷涡发展阶段东南象限,强降水是由冷涡前部低空暖平流强迫引发;“9.10”大冰雹过程出现在冷涡成熟阶段西南象限,冷涡后偏北气流携带高纬度地区的强干冷空气向南侵入,高空干冷平流是造成层结不稳定增长的主要因子。(2)“8.31”强降水过程中低层暖湿强迫的发展与雷达基本反射率在垂直方向上的发展和差分反射率因子(Zdr)柱的高度变化相对应,降水的增强过程伴随较显著的低相关系数(CC)梯度区和径向速度大值区等低层入流特征;“9.10”大冰雹过程大冰雹出现前中层径向辐合先加强,随后向下发展,低层的径向辐合加强,配合上升运动(径向速度柱发展),与强垂直风切变等共同作用,使强风暴维持并加强。(3)强降水出现位置与Zdr柱和中层最大的径向速度区相邻;而大冰雹则出现在中层最大的径向速度区,与Zdr环、Zdr柱和CC谷的位置重合,这些关键信息对短时临近预报预警有很好的指导作用。
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关键词
东北冷涡
强降水
双偏振雷达
冰雹
zdr柱
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Keywords
northeast cold vortex
heavy precipitation
dual polarization
hail
zdr column
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分类号
P412
[天文地球—大气科学及气象学]
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题名两次强降水风暴双偏振参量特征分析
被引量：24
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作者
刁秀广
张磊
孟宪贵
万明波
吕游
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机构
山东省气象台
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出处
《海洋气象学报》
2020年第3期27-36,共10页
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基金
山东省气象局重点科研项目(2019sdqxz01)。
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文摘
基于济南S波段双偏振多普勒天气雷达探测数据,结合探空和地面实况资料,对2019年同一区域两次强降水风暴双偏振参量特征进行分析。结果表明:1)两次对流性强降水发生在弱垂直风切变环境下,具有较强的对流有效位能,低层湿度较大,0℃层高度较高,利于短时强降水的产生。2)两次强降水风暴都具有低质心热带降水特征,45 dBZ以上的强回波区主要位于环境0℃层高度之下。3)风暴低层强回波区都对应大的差分反射率因子ZDR和比差分相位KDP,ZDR≥0.5 dB,KDP≥0.5°·km^-1,相关系数CC≥0.95;反射率因子在50~54 dBZ之间,对应的KDP>1.0°·km^-1,CC≥0.97,ZDR适中,是两次强降水风暴导致高强度降水的主要双偏振参量特征。4)两次强降水风暴ZDR柱和KDP柱高度存在明显差异,7月27日强降水风暴前侧出现ZDR柱和KDP柱,高度接近-10℃层高度,8月10日强降水风暴ZDR柱和KDP柱略高于0℃层高度,ZDR柱高度对雷暴强度具有指示作用。
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关键词
强降水
双偏振参量
zdr柱
KDP柱
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Keywords
heavy precipitation
dual-polarization parameter
zdr column
KDP column
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分类号
P412.25
[天文地球—大气科学及气象学]
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题名两次强冰雹超级单体风暴双偏振特征对比
被引量：28
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作者
刁秀广
李芳
万夫敬
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机构
山东省气象防灾减灾重点实验室
山东省气象台
山东省济宁市气象局
山东省青岛市气象局
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出处
《应用气象学报》
CSCD
北大核心
2022年第4期414-428,共15页
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基金
山东省自然科学基金项目(ZR2020MD053)
山东省气象局科研项目(2019sdqxz01)。
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文摘
利用S波段双偏振天气雷达资料、探空和地面常规气象观测资料及灾情调查,对2020年6月25日河北省蠡县和2021年7月9日山东省章丘的两次特大冰雹超级单体风暴双偏振特征进行对比。结果表明:两次超级单体风暴均发生在西北气流形势下,章丘风暴具有较强的对流有效位能、较大的湿度和较高的湿球0℃层高度。蠡县风暴强度明显大于章丘风暴,但差分反射率柱和比差分相移柱高度明显低于章丘风暴。蠡县风暴弱回波区上方存在深厚的强度超过65 dBZ强回波悬垂,即悬垂的冰粒子循环增长产生较大的冰雹粒子,大的冰雹粒子进入下降通道后,再次产生明显增长且更加不规则,导致更强的水平极化反射率因子和更小的相关系数。湿度的垂直分布是风暴发展强度的关键环境因素之一。蠡县超级单体风暴的产生环境非常干,章丘超级单体风暴的产生环境相对较湿。
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关键词
超级单体
双偏振
差分反射率柱
比差分相移柱
差异性
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Keywords
supercell
dual-polarization
zdr column
KDP column
difference
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分类号
P458.121.2
[天文地球—大气科学及气象学]
P412.25
[天文地球—大气科学及气象学]
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题名福建西南部一次特大暴雨的双偏振雷达特征分析
被引量：21
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作者
张红梅
张深寿
连晨方
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机构
福建省龙岩市气象局
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出处
《气象与环境科学》
2021年第2期16-24,共9页
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基金
福建省自然科学基金项目(2019J01099)
福建省龙岩市科技计划项目(2018LYF5025)。
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文摘
利用龙岩S波段双偏振天气雷达,对2019年5月16日发生在福建西南部的特大暴雨过程进行了分析。结果表明:(1)南支槽东移、低空西南急流维持,以及低层中小尺度切变线和地面辐合线的南压是此次暴雨的主要影响系统。低层高能高湿,高层辐散、低层辐合,为强降水的发生提供了充足的水汽和热力条件。特大暴雨落区发生在切变线南侧及低空急流和超低空急流的左前侧。深厚的湿层配合较弱的垂直风切变,雨滴不容易蒸发,有利于产生高效率降水。(2)速度图上多次出现弱的中气旋或尺度较大的涡旋,并伴随着两次切变线南压过程,尤其是第二次切变线后部深厚持久的中气旋给连城北部造成局地特大暴雨。强回波右后侧新生回波单体发展合并加强形成了持续短时强降水过程,存在明显的列车效应。对流单体在地面辐合线附近生成,并移入西南气流辐合区及不稳定能量大值区,使回波加强发展,产生强降水,这是对流系统稳定维持的重要原因之一。低空急流峰值较降水峰值提前1~2 h出现,对强降水有一定的预报参考意义。(3)差分相移率(KDP)是指示强降水的最典型指标,KDP和强降水对应非常好,大范围的KDP指示了强降水的影响时间和降雨强度。最大降水强度时,KDP值大于4°/km,对应差分反射率因子(ZDR)值也达到4~5 dB,说明极端强降水中心的降水雨滴直径大而且数浓度相当大。整个强降水时段内,相关系数CC一直保持在0.93~0.99。径向剖面显示多普勒速度的上升气流区,ZDR柱、KDP柱指示强上升气流对应的过冷水滴集聚区。
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关键词
特大暴雨
双偏振雷达
列车效应
zdr柱
KDP柱
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Keywords
heavy rainstorm
dual polarization weather radar
train effect
zdr column
KDP column
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分类号
P412.25
[天文地球—大气科学及气象学]
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