基于S波段双偏振雷达观测的雹暴偏振特征分析

摘要

为了研究雹暴的偏振特征及其在实际业务中的应用,使用S波段双偏振雷达所观测到的46例冰雹数据,对其中反复出现的3种偏振特征:冰雹在各高度层的偏振参数特征、差分反射率因子柱、三体散射偏振特征进行了分析,重点分析了3种偏振特征大、小冰雹事件的差异.结果表明:(1)大冰雹的水平反射率因子中位数要高于小冰雹,二者的水平反射率因子分布存在较大重合区域.(2)冰雹偏振参数的变化主要集中在融化层之下,相较于小冰雹,大冰雹具有更低的差分反射率因子和相关系数.(3)所有雹暴的差分反射率因子柱最大伸展高度均超过?10°C层,有83％的大冰雹事件其差分反射率因子柱最大伸展高度可超过?20°C层;在小冰雹事件中这一比例仅为46％.(4)差分反射率因子柱高度的演变对于雹暴的发展具有预示性,特别是在持续降雹过程中,差分反射率因子柱的再度发展预示着雹暴的再次增强.差分反射率因子柱高度的极值相对于降雹具有时间提前量,在大冰雹事件中这一提前量的中位数为24 min,而在小冰雹事件中这一数值为11 min.(5)三体散射的偏振特征有助于识别高空的冰雹,尤其是当冰雹核的后侧存在其他降水回波时.在所统计的19例大冰雹事件中均发现三体散射偏振特征.在小冰雹事件中同样可发现三体散射偏振特征,出现比例为52％.