一次高空槽降水过程的地面雨滴谱特征研究

本文通过对吉林省2014年7月5日一次降水性层状云雨滴谱的连续观测,分析了高空槽降水天气过程中层状云雨滴谱的特征量,并为进一步开发空中水资源、研究成云至雨的过程、探测云的宏微观特征提供科学资料。     

利用激光雨滴谱仪对一次雨转雪过程分析

不同相态降水粒子的地面雨滴谱具有不同特征。本文利用HSC-PS32激光雨滴谱仪和人工加密观测资料对2014年11月30日发生在沈阳的一次雨转雪天气过程进行了初步的分析,研究了降水相态转换时,其雨滴谱特征的演变。结果表明:受蒙古气旋影响,该过程经历了不同的降水相态,包括雨、雨夹雪和雪。这3种降水相态对应着不同的滴谱特征。具体表现为降雨阶段,粒径小、谱宽较小;雨夹雪阶段,谱宽增大;而降雪阶段,粒子直径大、维持较宽谱宽。不同降水相态的平均雨滴谱相对较近,经历了单峰到波动的演化过程。从波峰对应的粒子直径的角度来看,雨小于雨夹雪,雨夹雪小于雪。降雨阶段粒子数浓度最大,降雪阶段粒子谱宽最大。     

山东一次适宜增雨作业的雨滴谱特征分析

为了解降水微物理特征,更好地为增雨抗旱气象服务提供技术支持,本文以2015年4月18~19日发生在山东的一次适宜人工增雨作业的降水过程为例,利用激光雨滴谱仪获取的观测资料对雨滴微物理参量的连续演变特征、雨滴谱微物理参量特征以及降水不同阶段雨滴谱特征等方面进行分析。结果表明,降水强度决定于雨滴谱谱宽和雨滴数浓度,三者随时间变化趋势大致相同,峰区和谷区出现的位置基本一致;各谱特征参量与降水强度间均呈正相关性,即都随雨强的增大而增大;在雨强基本小于1 mm/h的降水第一阶段,谱宽仅为1.75 mm,而进入到雨强多数大于1 mm/h的降水第二阶段时,谱宽为3.5 mm;对于雨滴数浓度而言,降水第二阶段各档粒径数浓度远大于降水第一阶段中各粒径档数浓度值,仅粒径在0.375~0.5 mm之间时,降水两个阶段的雨滴数浓度值基本相同,在102量级。     

山东省春季一次积层混合云降水雨滴谱特征分析

利用2010年3月14日山东省出现的一次积层混合云降水过程中观测获取的雨滴谱资料,对此次降水过程中的雨滴微物理参量特性、雨滴谱特征等方面进行了较详细的分析,总结此次积层混合云降水的主要特征。结果表明,此次春季积层混合云降水强度较弱,雨滴微物理量普遍偏小,雨滴数密度较小,一般在1 000个/min以下;雨滴直径小,平均直径为0.444 mm,最大直径平均值仅为1.489mm;此次降水以直径〈1 mm的雨滴为主,占总数浓度的90%以上;对雨强贡献作用最大的是1～3 mm的雨滴。此次过程中微物理量随时间变化趋势基本一致,雨强与最大直径和数密度的相关性均在80%以上,其中雨强与数密度的关系更为密切,相关系数达96.02%;在降水开始和结束时以及弱降水时段（I〈1 mm/h）,滴谱一般呈单峰结构,而降水中间则呈双峰结构,同时雨滴谱变宽。     

积层混合云降水过程地面雨滴谱特征分析——以2011年6月湖北省某次降水为例

针对2011年6月9～10日湖北省东南部一次积层混合云降水过程,应用自动雨量计对Thies Clima激光雨滴谱仪的测雨精度进行了分析,并分析了逐小时地面雨滴谱特征以及Z-I关系.结果表明,地面雨滴谱仪测雨精度较高,与自动站雨量相关系数达0.997,测弱降水时优于自动雨量计,测强降水时有一定误差;整个降水过程雨滴平均直径0.435 mm,中数体积直径2.5 mm,降水最集中的时段大粒子数最多,小粒子数也显著增多,与降水量相关性最好的是众数直径个数和粒子总数,其次是中数体积直径;雨滴直径越小,数量越多,粒子落速在0.8～1.8 m/s以及3.4 m/s的粒子数较多;同一次降水天气过程不同时段Z-I关系差别很大,对于降水较集中的时段拟合出的Z-I关系效果较好,因此应用雨滴谱对Z-I关系进行校正是可行的.     

2008年7月4～5日菏泽市强降水天气成因分析

对菏泽市2008年7月4~5日强降水天气过程进行分析,结果表明,副高边缘偏南风风轴及其左侧与偏西风带的交汇区未来24 h往往发生强降水;在高空偏南气流背景下,地形狭管效应可在狭管入口区激发强降水或暴雨,这种效应在这次降水中得到充分体现;利用加密地面天气观测资料考察这次降水的地面风场特征看出,暴雨及强降水发生在地面风场辐合线上并滞后2~6 h地面加密观测对分析与预报中尺度天气系统提供了可能。     

淮南一次飑线过程的雨滴谱分析

利用Parsivel观测的雨滴下落末速度和粒径资料,对雨滴谱进行精确的订正,并分别采用最小二乘法和阶矩法对订正后的滴谱进行M-P分布和Γ分布拟合,对比各种拟合结果计算的参量。结果表明,最小二乘法只对数密度拟合较好,而高阶量拟合严重失真;Γ分布比指数分布能够更好地拟合出对流云降水中雨滴数密度函数在雨滴谱两端的分布特征;在Γ分布下,Z-I关系主要受雨滴数密度影响,每次降水的Z-I关系可用平均谱参数计算,精度与常规的Z-I关系拟合方法相当。     

山东秋季积层混合云云物理结构个例分析

[目的]分析山东秋季一次积层混合云云物理结构。[方法]综合利用多普勒雷达资料、激光雨滴谱仪观测的雨滴谱资料、L波段探空秒数据以及其他常规资料,分析了2009年8月29日积层混合云云物理结构。[结果]这是一次典型的积层混合云降水过程,主体降水持续10 h,雨强最大为6.5 mm/h,一般雨强3.0 mm/h,雨强随时间有明显的起伏变化。雨滴浓度为5～300个,雨滴谱以双峰和多峰型为主。探空秒数据分析的云垂直结构显示,降水云以冷云为主,暖层发展不充分。多普勒雷达资料分析表明,整个降水过程可以分为4个阶段:降水前期、初始、发展成熟和减弱阶段,不同阶段的回波结构明显不同。[结论]该研究为探讨此次降水机制和人工增雨潜力奠定了理论基础。     

滇西短时强降水的时空分布特征

利用2010~2013年滇西12个自动气象站逐时降水资料和高空观测资料,研究了滇西短时强降水的时空分布特征,并分析典型短时强降水过程的环境背景场特征。结果表明,滇西短时强降水的频次的空间变化总体趋势呈南北向分布,大值中心在龙陵站;滇西短时强降水频次有显著的年变化;短时强降水集中发生在5~9月;日变化呈多峰型,最强峰值出现在04:00~05:00;滇西短时强降水存在5种环流概念模型。     

呼伦贝尔地区层状云和对流云降水雨滴谱特征

基于Parsival激光雨滴谱仪和多普勒雷达资料对呼伦贝尔地区两次降水过程进行了分析,对比了层状云降水和对流云降水的雨滴谱特征值。结果显示了这两种云系降水的微物理特征差别,层状云降水与对流云降水过程中雨滴平均浓度分别为234.1个·m~3和568.25个·m~3,液态含水量分别为0.07g/m~3和0.36g/m~3,平均雨强分别为0.98mm/h和8.76mm/h,雷达反射率因子分别为22.67dBZ和38.4dBZ,平均直径分别为0.65mm和0.82mm,最大直径分别为1.54mm和2.01mm。     

甘南高原短时强降水潜势预报研究和雷达回波分析

利用甘南州8个国家气象观测站和146个乡镇区域自动气象站2011—2012年5—9月降水观测资料,风云2E红外云图资料和合作、武都高空站高空观测资料,对甘南高原短时强降水天气的特征进行分析,建立了甘南州短时强降水过程的天气尺度和中尺度概念模型和甘南州分县短时强降水潜势预报方程。同时利用2013—2014年甘南新一代天气雷达资料对甘南高原短时强降水多普勒雷达回波特征进行统计分析。结果表明:5—9月甘南州各县市均可发生短时强降水,8月是短时强降水发生频次最高的月份,5月和7月次之,6月和9月相对较少。按照环流形势甘南高原短时强降水过程可以分为高原低槽切变型、槽后西北气流型和高压内部型3种类型。甘南短时强降水云顶亮温值在8月达到最低。甘南短时强降水大部分个例回波强度大于20 dbz,回波顶高度在3 km以上,垂直液态含水量在5 kg/m2,77%的短时强降水速度场有明显的辐合和中气旋。     

2017年7月26—28日临夏州暖区强降水过程热力条件与动力条件分析

利用常规观测资料、加密自动站降水资料分析2017年7月26—28日临夏州暖区强降水过程,探讨强降水发生发展的热力条件和动力条件。结果表明,此次暖区强降水过程中,500 h Pa甘肃中北部有西风冷槽东移过境,冷空气势力偏弱;中低层700 h Pa有东北风切入;副热带高压西升北抬至甘肃河东地区并长时间维持;副高外围强盛的低空西南气流在临夏州辐合堆积,湿层深厚,为暖区强降水的发生提供了必要的水汽条件;局部有热对流发生,以混合性降水为主。     

鹰潭市5月25～26日暴雨过程雷达资料分析

利用新一代天气雷达资料、T213资料、高空观测及地面观测、中尺度气象站资料,对2009年5月25～26日鹰潭市暴雨天气过程进行分析,将此次暴雨过程分为2个阶段——冷暖交汇带来的强降水阶段和低涡外围稳定降水阶段。强降水的分布具有明显的中尺度特征;地面中尺度幅合线的存在与维持加强了地面的辐合上升力量,也触发了造成此次过程中的局地强降水的中尺度系统,指出了地面辐合线与强降水区的良好对应关系。     

辽宁中东部地区一次强降雪天气过程分析

针对辽宁2011年11月22—23日旬初大雪到暴雪过程,利用常规观测资料和NCEP 1°×1°逐6 h分析资料,从环流形势、物理量诊断、降水相态和雷达资料等入手,对此次暴雪过程进行综合分析。结果表明:1此次过程是冷暖空气共同作用的结果,主要影响系统是蒙古气旋和高空槽;2此次降水过程持续时间短,低层辐合高层辐散的结构表明对流发展旺盛,动力和不稳定能量强,降水以对流性降水为主,多短时强降水;3充沛的水汽输送是强降水发生的必要条件,此次过程的水汽源地为黄、渤海地区,强降水区域与高湿区、垂直速度大值区相对应,并且跟降水持续时间密切相关。     

界首市短时强降水特征分析

本文根据界首市2007-2014年的气象站观测降水逐时资料,分析该市的短时强降水的年变化、月变化、日变化和小时强度特征,总结出界首市短时强降水的规律,提高短时强降水预报准确率,为界首市防灾减灾提供依据。     

2011年7月初山西省吕梁市1次暴雨过程分析

利用常规观测资料、自动气象站观测资料,对2011年7月2-3日山西省吕梁地区暴雨的成因进行了分析研究。结果表明:此次强降水天气过程是1次典型的回流天气,降水产生在副热带高压北侧西风气流中,主要由东北冷涡后部低槽携带的冷空气从低层扩散造成的;此次降水时空分布均匀,持续时间较长,降水过程中气象要素变化不大,降水过程具有冷区降水中伴有弱对流性降水的特征;700hPa和850hPa切变线,地面准静止锋是降水的主要影响系统。     

改则强降水过程分析

利用Micaps常规观测资料、NCEP的1°×1°逐6 h再分析资料和FY2E云图资料,运用天气学原理等方法,对2016年7月28日改则发生的强降水过程的天气系统演变、水汽、热力和动力条件等进行分析。结果表明,巴尔克什湖附近的低压槽底部冷空气下渗到改则地区形成弱的高原槽是此次强降水产生的影响系统;此次降水时间短,雨量大;包括涡度、散度、垂直速度和水汽通量散度在内的物理量在强降水发生后才出现有利条件。对流云团B靠近测站时,降水已经开始,云团还在改则上空维持其强度时,强降水已经结束;改则站的降水发生时并不是云顶亮温最低时,更像是由于产生了降水而造成的TBB下降。     

沈阳一次西风槽降水过程的雨滴谱特征分析

利用粒子激光探测仪、翻斗式自动雨量计和新一代天气雷达对沈阳春季一次西风槽降水天气进行了同步观测研究,对3种仪器观测信息的分析结果表明:翻斗式自动雨量计观测的降雨强度和累积雨量与粒子激光探测仪(Parsivel)的观测结果一致,表明粒子激光探测仪在不同速度、直径等级观测的雨滴数是可信的;谱宽和降水粒子数随时间变化同步,决定了降雨强度.且直径大于1mm的雨滴是降水的主要部分;建立了反射率因子和雷达回波强度与降雨强度和空中雨水含量的指数关系式,为雷达探测降雨强度和空中雨水含量提供了计算模式;在谱宽随时间变化平缓时,粒子激光探测仪观测的回波强度与雷达观测的回波强度基本一致,可用激光探测仪观测的回波强度标校雷达观测.     

葫芦岛市一次短时暴雨过程的中尺度特征分析

利用欧洲中心再分析资料、朝阳多普勒雷达资料以及葫芦岛市自动气象站观测资料,对2014年9月20日发生在葫芦岛的一次短时暴雨过程的中尺度特征进行分析,发现:本次极端短时暴雨过程,是发生在高空冷涡控制下,700h Pa槽后干冷气团叠加在850h Pa暖湿气团上、在地面倒槽前部偏南气流区内产生的一次强对流天气;通过中尺度对流云团的分析可以发现中尺度云团主要是在冷涡后部西北气流和底部偏南气流下生成发展,其演变过程与葫芦岛的降水有密切关系;通过对各种雷达产品的分析,发现连山站强降水主要是受一条带状回波影响,该回波内有中小尺度辐合,产生强烈上升运动,引发短时强降水。     

8月7日葫芦岛地区局地大暴雨漏报原因分析

暴雨是主要的气象灾害之一,长久以来区域性暴雨被广泛关注和研究,预报能力明显提高。对天气尺度下突发中小尺度的短时强降水来说,虽然有预报理论基础,但由于观测网点（特别是高空观测网点）和观测时间的稀疏,预报难度较大。2007年8月7日早晨到夜间,葫芦岛地区普降中到大雨,部分地区过程累计雨量超过50mm,少数乡镇雨量超过100mm。这次降水过程是在天气尺度降水的前提下,出现了中小尺度的短时强降水,通过乡镇自动站降水记录分析,这次局地性短时强降水具有影响范围小、出现时间不一致等特点,预报难度大,因此造成这次局地大暴雨过程漏报。