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S波段双线偏振多普勒天气雷达观测资料的初步分析

胡明宝  孟鑫  赵景志  王林  
【摘要】:S波段双线偏振多普勒天气雷达采用双发双收体制、数字中频接收机和RVP8信号处理器,由国营第784厂研制生产。自2009年4月底移交我院开展观测试验以来,分别进行了静态技术指标测试、比对观测和业务试运行。2009年6月5日观测到一次冰雹天气,主要观测现象如下,其形成原因还需进一步分析。对流回波块发展初期,在RHI上可以看出随着回波柱的强度变化,ZDR、KDP由小的负值逐步增强为正值。回波柱强度在40dBz以下时,ZDR一般在±0.5dB左右、KDP无明显的正值区;当回波柱强度发展到50dBz以上时,在融化层高度(约3.5km)以下对应最强回波柱距离处ZDR、KDP为明显的正值区。此时在强回波柱位置,多普勒速度图上出现细长的正值锲形区域,我们判断为上升气流区,最强时观测到RHI上正速度区达到6km以上高度。对不同雹暴云观测还发现,ZDR、KDP出现正值区的位置在垂直方向有差异。有些雹暴云回波上ZDR、KDP正值区都位于强回波柱的正下方;而有些KDP正值区位于50dbz的强回波柱的正下方,ZDR正值区位于50dbz的强回波柱的前后两边。有些雹暴云回波强回波柱下KDP值能达4o/km,而有些一般只有2o/km。在降雹的后期出现的一个现象是:在强回波柱下方,ZDR依然为正值区、相关系数达0.98以上,而KDP值下降到1o/km左右。随着回波柱强度的继续下降,相应位置的ZDR、KDP正值逐步减小,最后为0.5左右的小值,估计为消散中的对流云,已不含大的水凝物。最后,当回波块演变成范围较大的片状阵性降雨时,RHI上观测到比较明显的零度层亮带特征。在ZDR图上融化层高度上下正负值分界明显,KDP除在融化层中表现为1左右的正值外,在融化层上下都表现为小的负值。而相关系数在融化层中小于0.95,而在融化层上下都大于0.98。此时对天顶的扫描表明,ZDR为±1左右,相关系数0.98以上,速度图显示雨滴下落速度由3m/s突增到8.5m/s。本次过程观测的一个体会是:雷达具备RHI扫描方式还是很实用的,对分析ZDR、KDP、相关系数的变化,比PPI更直观。事实上以上的分析就主要是在RHI上进行的。

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