风廓线雷达资料反演雨滴谱和水汽通量的研究
发布时间：2021-06-19 12:25
对2010年7月20日南京浦口地区发生的一次强降水过程,用WP-3000风廓线雷达反演了其雨滴谱分布和垂直水汽通量。并对雨滴谱进行了M-P指数拟合,求得了降水前期、中期、后期和即将停止时的浓度参数n0和尺度参数λ随高度的变化。同时利用该雷达反演了这次降水过程的回波强度、折射率结构常数和信噪比时间序列图,发现三者有很好的对应关系。结果显示:（1）n0和λ随着降水的发展而发生变化,n0在降水达到最强之前达到最大值,λ在降水最强时出现最小值;（2）n0在大气低层波动比高层明显,λ则在整层少有波动;（3）雨滴大小,随雨强的变化而变化,小雨滴数量多于大雨滴,但影响雨强的主要是大雨滴;（4）整个降水过程中近地面垂直水汽通量处在不断变化之中,但在雨后,表现为水汽向上输送。
【文章来源】：气象科学. 2015,35(06)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
江苏省2010年7月20日15∶00—16∶00逐小时降水实况(a)及15∶54(b)和17∶24(c)雷达回波强度图
所测得的就已经不是C2n了，而是降水粒子的回波功率，或者说等效的C2n，C2n能够作为一个很好的降水临近预报指标，当达到一定的数量级时，就意味着降水即将发生。大量观测研究表明，雨滴谱一般服从负指数分布，使用最广泛的是M-P分布(Marshall-Palmer):n(D)=noexp(－λD)，(7)其中n0为浓度参数，λ为尺度参数，D为雨滴直径。图3是对降水前期(15∶10)、中期(15∶45)、后期(17∶10)和即将停止时(17∶50)1200m高度处的雨滴谱进行的M-P分布拟合，拟合的相关系数分别为0.79，0.84，0.96和0.92，除了降水前期对小粒子端图2WP-3000产品时间序列图(时间分辨率为10min)(a图为回波强度;b图为折射率指数C2n;c图为信噪比)Fig．2Thetime－seriesofretrievedproductsofWP-3000with10minsresolution．(a)echointensityprofile;(b)C2n;(c)SNR图3降水过程中前期(15∶10)、中期(15∶54)、后期(17∶10)和降水即将停止时(17∶50)在1200m处雨滴谱分布及M－P指数拟合Fig．3TheretrievedraindropsizedistributionandthefittedM－Pfunctionat1200mat15∶10，15∶54，17∶10and17∶506期黄兴友，等:风廓线雷达资料反演雨滴谱和水汽通量的研究755
所测得的就已经不是C2n了，而是降水粒子的回波功率，或者说等效的C2n，C2n能够作为一个很好的降水临近预报指标，当达到一定的数量级时，就意味着降水即将发生。大量观测研究表明，雨滴谱一般服从负指数分布，使用最广泛的是M-P分布(Marshall-Palmer):n(D)=noexp(－λD)，(7)其中n0为浓度参数，λ为尺度参数，D为雨滴直径。图3是对降水前期(15∶10)、中期(15∶45)、后期(17∶10)和即将停止时(17∶50)1200m高度处的雨滴谱进行的M-P分布拟合，拟合的相关系数分别为0.79，0.84，0.96和0.92，除了降水前期对小粒子端图2WP-3000产品时间序列图(时间分辨率为10min)(a图为回波强度;b图为折射率指数C2n;c图为信噪比)Fig．2Thetime－seriesofretrievedproductsofWP-3000with10minsresolution．(a)echointensityprofile;(b)C2n;(c)SNR图3降水过程中前期(15∶10)、中期(15∶54)、后期(17∶10)和降水即将停止时(17∶50)在1200m处雨滴谱分布及M－P指数拟合Fig．3TheretrievedraindropsizedistributionandthefittedM－Pfunctionat1200mat15∶10，15∶54，17∶10and17∶506期黄兴友，等:风廓线雷达资料反演雨滴谱和水汽通量的研究755
【参考文献】：
期刊论文
[1]2009—2010年梅雨锋暴雨雨滴谱特征[J]. 陈磊,陈宝君,杨军,濮江平,刘慧娟,高正华. 大气科学学报. 2013(04)
[2]风廓线雷达探测大气返回信号谱的仿真模拟[J]. 王莎,阮征,葛润生. 应用气象学报. 2012(01)
[3]利用LAP-3000型风廓线雷达资料对深圳地区湍流耗散率特征的研究[J]. 王晓芳,王成刚,卜令兵,蒋德海. 气象科学. 2011(S1)
[4]UHF风廓线雷达降水数据判别方法的比较与评价[J]. 杨馨蕊,马舒庆,吴蕾. 大气科学学报. 2010(05)
[5]风廓线雷达探测降水云体中雨滴谱的试验研究[J]. 王晓蕾,阮征,葛润生,陈钟荣. 高原气象. 2010(02)
[6]空中、地面雨滴谱特征的观测分析[J]. 贾星灿,牛生杰. 南京气象学院学报. 2008(06)
[7]地表潜热通量对四川地区降水影响的数值分析[J]. 卢萍,宇如聪. 高原山地气象研究. 2008(03)
[8]雨滴谱分布函数的选择:M-P和Gamma分布的对比研究[J]. 郑娇恒,陈宝君. 气象科学. 2007(01)
[9]风廓线雷达估测雨滴谱参数[J]. 黄伟,张沛源,葛润生. 气象科技. 2002(06)
[10]一次北上台风降水微结构演变特征[J]. 宫福久,李子华,陈宝君,李艳伟. 气象科学. 1997(04)
博士论文
[1]风廓线雷达数据处理与应用研究[D]. 胡明宝.南京信息工程大学 2012
硕士论文
[1]基于空间谱估计的风廓线雷达数据处理研究[D]. 惠建新.南京信息工程大学 2011
本文编号：3237809
【文章来源】：气象科学. 2015,35(06)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
江苏省2010年7月20日15∶00—16∶00逐小时降水实况(a)及15∶54(b)和17∶24(c)雷达回波强度图
所测得的就已经不是C2n了，而是降水粒子的回波功率，或者说等效的C2n，C2n能够作为一个很好的降水临近预报指标，当达到一定的数量级时，就意味着降水即将发生。大量观测研究表明，雨滴谱一般服从负指数分布，使用最广泛的是M-P分布(Marshall-Palmer):n(D)=noexp(－λD)，(7)其中n0为浓度参数，λ为尺度参数，D为雨滴直径。图3是对降水前期(15∶10)、中期(15∶45)、后期(17∶10)和即将停止时(17∶50)1200m高度处的雨滴谱进行的M-P分布拟合，拟合的相关系数分别为0.79，0.84，0.96和0.92，除了降水前期对小粒子端图2WP-3000产品时间序列图(时间分辨率为10min)(a图为回波强度;b图为折射率指数C2n;c图为信噪比)Fig．2Thetime－seriesofretrievedproductsofWP-3000with10minsresolution．(a)echointensityprofile;(b)C2n;(c)SNR图3降水过程中前期(15∶10)、中期(15∶54)、后期(17∶10)和降水即将停止时(17∶50)在1200m处雨滴谱分布及M－P指数拟合Fig．3TheretrievedraindropsizedistributionandthefittedM－Pfunctionat1200mat15∶10，15∶54，17∶10and17∶506期黄兴友，等:风廓线雷达资料反演雨滴谱和水汽通量的研究755
所测得的就已经不是C2n了，而是降水粒子的回波功率，或者说等效的C2n，C2n能够作为一个很好的降水临近预报指标，当达到一定的数量级时，就意味着降水即将发生。大量观测研究表明，雨滴谱一般服从负指数分布，使用最广泛的是M-P分布(Marshall-Palmer):n(D)=noexp(－λD)，(7)其中n0为浓度参数，λ为尺度参数，D为雨滴直径。图3是对降水前期(15∶10)、中期(15∶45)、后期(17∶10)和即将停止时(17∶50)1200m高度处的雨滴谱进行的M-P分布拟合，拟合的相关系数分别为0.79，0.84，0.96和0.92，除了降水前期对小粒子端图2WP-3000产品时间序列图(时间分辨率为10min)(a图为回波强度;b图为折射率指数C2n;c图为信噪比)Fig．2Thetime－seriesofretrievedproductsofWP-3000with10minsresolution．(a)echointensityprofile;(b)C2n;(c)SNR图3降水过程中前期(15∶10)、中期(15∶54)、后期(17∶10)和降水即将停止时(17∶50)在1200m处雨滴谱分布及M－P指数拟合Fig．3TheretrievedraindropsizedistributionandthefittedM－Pfunctionat1200mat15∶10，15∶54，17∶10and17∶506期黄兴友，等:风廓线雷达资料反演雨滴谱和水汽通量的研究755
【参考文献】：
期刊论文
[1]2009—2010年梅雨锋暴雨雨滴谱特征[J]. 陈磊,陈宝君,杨军,濮江平,刘慧娟,高正华. 大气科学学报. 2013(04)
[2]风廓线雷达探测大气返回信号谱的仿真模拟[J]. 王莎,阮征,葛润生. 应用气象学报. 2012(01)
[3]利用LAP-3000型风廓线雷达资料对深圳地区湍流耗散率特征的研究[J]. 王晓芳,王成刚,卜令兵,蒋德海. 气象科学. 2011(S1)
[4]UHF风廓线雷达降水数据判别方法的比较与评价[J]. 杨馨蕊,马舒庆,吴蕾. 大气科学学报. 2010(05)
[5]风廓线雷达探测降水云体中雨滴谱的试验研究[J]. 王晓蕾,阮征,葛润生,陈钟荣. 高原气象. 2010(02)
[6]空中、地面雨滴谱特征的观测分析[J]. 贾星灿,牛生杰. 南京气象学院学报. 2008(06)
[7]地表潜热通量对四川地区降水影响的数值分析[J]. 卢萍,宇如聪. 高原山地气象研究. 2008(03)
[8]雨滴谱分布函数的选择:M-P和Gamma分布的对比研究[J]. 郑娇恒,陈宝君. 气象科学. 2007(01)
[9]风廓线雷达估测雨滴谱参数[J]. 黄伟,张沛源,葛润生. 气象科技. 2002(06)
[10]一次北上台风降水微结构演变特征[J]. 宫福久,李子华,陈宝君,李艳伟. 气象科学. 1997(04)
博士论文
[1]风廓线雷达数据处理与应用研究[D]. 胡明宝.南京信息工程大学 2012
硕士论文
[1]基于空间谱估计的风廓线雷达数据处理研究[D]. 惠建新.南京信息工程大学 2011
本文编号：3237809
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