一次飑线过境时风廓线雷达的观测分析

来源 :2011年第二十八届中国气象学会年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nafei123
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  飑线是一种危险性天气现象,其水平尺度通常为几百公里,生命期约为6~12 小时。虽然水平尺度和生命期都远大于雷暴单体,但飑线的生消、移动都较快,利用中尺度天气图、卫星云图等手段分析飑线系统的结构特征和发生、发展,其资料分辨率很难满足要求。新型测风装备——风廓线雷达,本身可提供大气水平风场、垂直速度、速度谱宽等参数,结合无线电-声探测系统(RASS),风廓线雷达还可获取大气虚温的分布状况,其资料分辨率高、实效性好。利用风廓线雷达探测资料,对一次飑线天气过程进行观测分析。结果表明:在此次飑线过程中,水平风场数据显示当日凌晨低空存在深厚的西南气流,且风速随高度增加而增大,直到5:00 开始2000 1 m 以下出现风速达20m/s 以上的西南低空急流,并逐渐向下伸展,厚度不断增厚,急流中心最大风速随时间逐渐增大,09:59 分在1500m 高度达最大值28m/s,西南暖湿气流为暴雨提供了充足的水汽和能量。从垂直速度(空气垂直运动和降水的总和)分布可知,09:56 以前几乎整层为上升气流,速度在0.5m/s 左右; 10:10 时垂直气流上升速度急剧加大,并在1275m 高度取得极大值1.55m/s,在2550m 高度取得另一个极值3.51m/s 。在9 分钟之后,垂直速度突然转变为下沉运动,4800m 高度以下垂直落速都大于5m/s,在1200m 高度达到10.56m/s 的极值,150m(雷达最低观测高度)测值达7.52m/s 。此后直到10:53,下沉速度都在5m/s 以上。但11:04 垂直下落速度突然减小到2m/s 以下,而在11:21 之后下沉速度再次增大到6m/s 以上,维持至12:07 。从10:10 分开始的短短20 多分钟内,垂直速度经历了先上升速度增大到极值,后突转为下沉运动,速度先增大后减小再增大,整个过程反映了气流“上升→积累→坍塌→下冲”的变化。从虚温廓线可知,降雨时从地面到高空温度整体下降,下降的幅度大致相同,暴雨过后整层温度逐渐上升。速度谱宽数据的变化可以反映出降雨粒子相态和形状的变化。降雨时从高度4000m 往下,谱宽的变化是由由大变小,反映出此次飑线带来的降水过程中融化层高度约在4000m,在融化层上方气温在零度以下,以过冷水滴和冰晶等固态形式存在,运动速度大体趋向一致;在融化层下方,大部分都融化成液态,破碎成小雨滴,下沉的速度都接近于末速度。正因为过冷水滴和冰晶在下落过程中不断吸收热量,因此在降雨持续过程中温度下降。
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