湘西北地区强冰雹的多普勒天气雷达旁瓣回波统计分析

发布时间：2024-05-20 21:44

　　为准确应用旁瓣回波作强冰雹预警,对湘西北地区5次强冰雹过程中9个风暴单体被观测到的159次旁瓣回波样本进行统计分析,并系统总结旁瓣回波的雷达产品图像特征和探讨影响旁瓣回波观测的主要原因,深入研究旁瓣回波随强度与空间的分布特征。结果表明:⑴产生旁瓣回波的风暴核最小反射率因子强度为60 d Bz,其强度是能否产生旁瓣回波的决定因素,强度越强,越易产生旁瓣回波且特征越明显,旁瓣回波的面积与60 dBz以上的风暴核面积和强度成正比,旁瓣回波中心强度、最大值强度与相应的风暴核最大值强度相关性分别可达0.86和0.92。(2)旁瓣回波在高度4 km左右、仰角3.4°、距离75 km左右出现频次达到峰值,风暴核回波强度的垂直分布特点是造成这种分布特征的主要影响因素。(3)旁瓣回波在270°—360°方位区间出现频次最多,具有明显的方位分布特点,强风暴单体的生成源地及其路径决定旁瓣回波的方位分布。(4)旁瓣回波分布在风暴核切向方向梯度大值区一侧,另一侧由于存在真实回波,导致旁瓣回波特征被真实回波覆盖而不易被观测到。(5)旁瓣回波特征可以作为S波段天气雷达强冰雹预报预警的充分条件。

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【部分图文】：

图1旁瓣回波形成示意图(A表示风暴核，B表示左侧旁瓣回波，C表示右侧旁瓣回波)

常德SB型新一代多普勒天气雷达天线喇叭口馈源海拔高度579m,2002年3月通过现场验收且投入业务试运行，截至2015年12月，为常德及其周边地区提供了各类型的灾害性天气雷达资料。本文采用的资料为2002—2015年常德雷达监测到湘西北地区的12次强冰雹过程的雷达产品(强冰雹定....

图22015年4月3日19∶09常德雷达6°仰角回波(圆表示风暴核椭圆表示旁瓣回波,长方形表示TBSS):(a)基本反射率,(b)基本速度,(c)基本谱宽

旁瓣回波出现频次与风暴核反射率因子强度的对应统计关系如下：风暴核R≥65dBz出现旁瓣回波的频次为126次，占79.2%;60dBz≤R<65dBz出现旁瓣回波的频次为33次，占20.8%;R<60dBz出现的频次为0次。统计和分析旁瓣回波的切向长度和径向宽度可知，旁瓣....

图5旁瓣回波随高度、距离、仰角散点图

众所周知，雷达探测的高度、距离、仰角三者在空间上是相互关联的，当探测某点的高度确定以后，其距离和仰角也就确定，为直观了解他们之间的空间相互关系，制作了旁瓣回波随高度、距离、仰角分布散点图(图5)，分析可知，旁瓣回波随高度主要分布在3—6km，随距离主要分布在50—100km区....

图62012年4月30日邵阳和永州雷达旁瓣回波与TBSS观测对比图

以上分析表明：(1)强冰雹风暴单体相对雷达所处位置不同，产生的异常回波观测特征不同，但两部雷达观测到风暴核的强回波中心均位于垂直高度5—11km，产生虚假回波特征的高度一致。(2)邵阳雷达由于强冰雹风暴单体径向外侧存在的真实回波，导致TBSS特征被覆盖，永州雷达由于风暴核反射率....

本文编号：3979160