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强烈雹暴三体散射的多普勒天气雷达分析

朱敏华 俞小鼎 夏峰 周红根 王锰

朱敏华, 俞小鼎, 夏峰, 等. 强烈雹暴三体散射的多普勒天气雷达分析. 应用气象学报, 2006, 17(2): 215-223.
引用本文: 朱敏华, 俞小鼎, 夏峰, 等. 强烈雹暴三体散射的多普勒天气雷达分析. 应用气象学报, 2006, 17(2): 215-223.
Zhu Minhua, Yu Xiaoding, Xia Feng, et al. Analysis on strong hail storm three-body scattering signature using Doppler weather radar data. J Appl Meteor Sci, 2006, 17(2): 215-223.
Citation: Zhu Minhua, Yu Xiaoding, Xia Feng, et al. Analysis on strong hail storm three-body scattering signature using Doppler weather radar data. J Appl Meteor Sci, 2006, 17(2): 215-223.

强烈雹暴三体散射的多普勒天气雷达分析

Analysis on Strong Hail Storm Three-body Scattering Signature Using Doppler Weather Radar Data

  • 摘要: 该文从干冰球和水球的散射特征出发, 分析了强烈雹暴三体散射的多普勒天气雷达基本反射率因子的形成机制, 讨论了影响三体散射观测的主要因素; 利用连云港CINRAD/SA天气雷达资料, 对2004年6月26日发生在连云港市境内的一次大冰雹过程的三体散射特征进行了详细分析, 并对三体散射在业务上的应用进行了探讨。结果表明:产生三体散射的反射率因子区强度超过60 dBz, 三体散射的反射率因子值小于18 dBz, 长度通常小于14 km; 径向速度整体上为朝向雷达的低值, 谱宽很大, 可达13 m/s以上; 首次观测到三体散射后, 可立即预报有大冰雹将降落到下游地区, 提前量在20 min以上, 这些结果为利用三体散射预报冰雹提供了新的线索。
  • 图  1  球形干冰球 (a)、水球 (b) 的后向散射截面σ和直径D的关系

    图  2  三体散射形成示意图

    图  3  雷达探测示意图

    (灰色区域为常见探测范围)

    图  4  2004年6月26日16:52连云港雷达的反射率因子 (a~c)、径向速度 (d~f) 和谱宽 (g~i) 产品

    (自左至右各PPI的仰角分别为4.3°, 5.3°和6.2°)

    图  5  2004年6月26日17:06连云港雷达的反射率因子产品

    (a~c各PPI的仰角分别为4.3°, 5.3°和6.2°; 双箭头所在的高度分别为5.7, 6.8和7.8 km)

    图  6  2004年6月26日17:11连云港雷达的反射率因子 (a~c) 和沿220°径向反射率因子垂直剖面 (d) 产品

    (a~c各PPI的仰角分别为4.3°, 5.3°和6.2°, 大于65 dBz的强核呈悬垂状,最大反射率因子值为67 dBz, 强核产生了三体散射和弱回波区)

    图  7  2004年6月26日17:58连云港雷达的反射率因子 (a~c) 和谱宽 (d) 产品

    (a~d各PPI的仰角分别为5.3°, 6.2°, 7.5°和7.5°; 双箭头处为三体散射回波)

    图  8  2004年6月26日三体散射长度实测、60 dBz外侧高度值和谱宽长度实测值 (样本数: 20)

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出版历程
  • 收稿日期:  2005-03-24
  • 修回日期:  2005-12-19
  • 刊出日期:  2006-04-30

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