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暴雨新型探测资料应用技术研讨会

暴雨新型探测资料应用技术研讨会

  • 召开年：2011
  • 召开地：武汉
  • 出版时间： 2011-12

主办单位：中国气象局武汉暴雨研究所

会议文集：暴雨新型探测资料应用技术研讨会论文集

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  • 摘要：利用成都地区地基GPS站(成都、蒲江、大邑、龙泉驿、都江堰)遥感大气水汽（GPS-PWV）的观测资料、NCEP格点再分析资料、自动站雨量资料和单站探空比湿资料，对2010年7月15～18日发生在四川盆地东北部的一次持续性暴雨过程中水汽的变化特征进行了综合分析，重点分析这次大暴雨的影响系统（西南涡）发生、发展前后GPS-PWV的演变特征及其与降水的关系。
  • 摘要：介绍了在2010年7月参与WMO8th阳江国际探空仪比对试验的车载X波段双线偏振多普勒雷达的技术状况，并利用本次对比试验中的观测资料分析讨论了该雷达探测资料的质量情况和对降水粒子的探测性能，分析了零度层亮带内各偏振参数的变化特性。同时还根据零度层亮带内不同相态降水粒子的散射和空间取向等特征改进了利用双线偏振雷达观测资料识别零度层亮带的方法，并利用该雷达的观测资料和探空资料进行了识别结果的效果检验，最后讨论了零度层亮带内各种降水粒子相态的变化规律。研究结果表明：车载X波段双线偏振多普勒雷达探测到的这次降雨过程与国外双线偏振研究结果相似，对降水粒子相态结构的反映比较有效合理。建立的零度层亮带识别模式识别得到的结果能反映零度层亮带的特征。通过对零度层亮带内各偏振参数的变化特点分析，解释了“零度层亮带”现象的形成原因是由于在零度层以下冰相粒子的融化成大雨滴然后再裂碎为小雨滴，从而造成在该层内水平偏振反射率因子ZH、差分反射率因子ZDR先增大后减小、水平垂直偏振波零延迟相关系数ρhv(0)先减小后增大的规律。证明了双线偏振雷达在研究云微物理机制、人工影响天气等工作中都会起到较大的作用，在实际的业务观测中有广泛的应用潜力，为我国国内未来的双线偏振雷达业务运行提供参考和帮助。
  • 摘要：中国气象局武汉暴雨研究所于2010年6月购置一部车载8 毫米波长（Ka波段）双偏振多普勒测云雷达（以下简称云雷达），由安徽四创电子股份有限公司研制生产。本文采用同步观测数据对比和垂直廓线分析相结合的方法，评估了中国气象局武汉暴雨研究所车载8mm测云雷达的探测能力，分析了毫米波各种探测量在反映不同类型云中宏微观特征的表现和可能用途。
  • 摘要：云探测对云物理、人工影响天气、气候变化和航空航天等领域有重要意义，而毫米波云雷达的主要作用就是探测各种非降水云和弱降水云。基于这种目的，本文利用35GHz车载毫米波云雷达在孝感国家基本观测站做了为期3个月的连续性观测，获得了较丰富的云回波资料，结合地面观测资料，讨论了一次冷空气过程中出现的云的回波形态特征，主要是观察降水云和无降水发生的云之间的不同之处。并描述了云雷达操作方法与传统雷达不同之处。未来将利用这些探测资料进一步研究云的微观特性。
  • 摘要：利用武汉暴雨所微波辐射计数据反演的相对湿度、大气垂直液态水总含量（ILW）、大气水汽总含量（IWV）、大气层结曲线，研究短时暴雨、冰雹、雷暴大风天气发生前微波辐射计观测资料反映的特征，为强对流天气的潜势分析提供参考。结果表明：（1）短时暴雨发生前，0～5km整层大气由非饱和状态趋向饱和或接近饱和状态转变，ILW从1mm左右急增到20mm左右、IWV可急加到90mm以上，不稳定能量随着强降水的临近逐渐加大，在950～800hPa附近存在逆温层。（2）冰雹发生前，相对湿度具有“上干下湿”特征，最大相对湿度出现1500～2000m附近，没有饱和层，ILW始终维持在约1mm左右，IWV有一个由小到大的增长过程，不稳定能量比较大。（3）雷暴大风天气发生前，相对湿度也有“上干下湿”特征，在1500～2000m存在饱和层，IWV和ILW均有一个明显的快速增长过程，存在一定的对流有效位能和对流抑制能量，逆温层在800hPa附近。
  • 摘要：咸宁市于2008年6月开始开展微波辐射项目观测，观测数据有较好的准确性、稳定性和连续性。本文利用2008年6月至2011年6月微波辐射计的观测资料对咸宁市不同高度、月份的大气中的水汽含量、液态水含量等资料进行分析，并结合咸宁市的气候特点，分析了咸宁市的水汽资源、人工增雨潜力，分析发现咸宁市实施人工增雨的较好月份是8、9月份，在增雨时机的选择上则可以综合考虑微波辐射计的温度、液态水分布、水汽含量等资料，结合当地的天气预报、雷达图像等其它资料。
  • 摘要：给出了QFW-2A型全自动双通道微波辐射计5月份在宁夏银川一次降雨过程中进行大气积分水汽含量和云中液态水总含量监测的相关观测结果分析。分析结果证明了辐射计用于天气状况监测的可行性，辐射计的监测结果和记录的当天的天气状况具有高度的一致性。给出了在雷雨天气大气积分水汽含量和云中液态水总含量的变化过程，可用于预报雷雨等极端天气。
  • 摘要：利用乌鲁木齐GPS观测站数据，通过GAMIT软件处理反演得到1h间隔的GPS遥测大气可降水量（precipitable water vapor, GPS-PWV）结合乌鲁木齐自动气象站逐小时降水资料，分析了夏季10次中雨以上降水过程的GPS-PWV演变特征。结果表明：乌鲁木齐地区的强降水过程中GPS-PWV呈现明显的1-3d的增湿过程和1-2次跃变过程，且降水时GPS-PWV几乎约为气候平均值的2倍左右，其跃变过程与降水发生和结束有好的关系，可以为干旱区降水短期预报提供一个明确的水汽演变指标。
  • 摘要：利用NCEP再分析资料分析5月10日襄阳市强降雨过程的天气特征、环流背景场、影响系统、中尺度特征，并利用micaps常规资料对特征物理场、数值预报产品、本地化预报工具进行分析，结果表明：（1）本次降水分布不均，发生时襄阳处于南支槽前的西南气流中，中低层存在切变线，襄阳处于高层负涡度，低层正涡度的形势中，在中低层有强烈的上升运动，并且低层水汽幅合，有利于强降水的产生。（2）10日02时至08时，K指数逐步加强东移，襄阳市位于强中心北缘，为强降水提供了不稳定能量。（3）10日02时低层存在两个强涡度中心，襄阳上空（112°E）正涡度中心位于900附近，正涡度柱发展到400hPa附近，在高空（200-300hPa）存在一负涡度中心。（4）襄阳上空（111-114°E）为垂直速度负值区，垂直上升运动中心位于800-900hPa之间。（5）水汽通量散度负值中心区域与降水有较好对应，10日02时中心强度加强时，降水强度增强，10日08时，中心强度减弱东移，降水随之减弱。（6）降水发生时，襄阳市位于30-35℃K指数大值区中，08时，K指数中心强度继续加强并东移，中心（31°N，110°E）强度为40℃。（7）分析南阳探空站的特征物理量发现：强天气威胁指数≥220、风暴强度指数≥280时，宜发生较大范围的强降水天气，因强降水落区范围狭小，对流有效位能的指示作用不明显，K指数超过35度，沙氏指数在2度以下，襄阳出现强对流天气的概率较大。(8)本次预报过程中EC对于500HPA槽线位置预报有些出入，尤其是10日20时500槽线已南压出境，但预报处于槽前，对预报降水过程结束有一定的误导。EC风场预报，三天的预报比较稳定，强度和风向的变化不大，850HPA急流带位置基本一致。但是与实况相比还是有一定的出入，实况中850hpa切变线位置比预报偏南。(9) T639、T213、Japan和Germany四种降水预报产品均预报了10日的降雨过程，但降水量级预报偏大，预报时段也有出入。（10）本地自主研发的《鄂西北强降水预报警示系统》指示辖区内南漳、保康出现暴雨可能性较大，同时指出强降水主要发生在02-08时，实况与此平台预报结果比较吻合。
  • 摘要：风廓线雷达是一种先进的地基遥感设备，具有连续观测、时空分辨率高、自动化程度高等特征。随着科学技术的不断发展，风廓线雷达技术已趋于成熟，成为实时、连续地遥测大气风场的有效设备，是当前常规气球探空体制的重要补充。本文首先简要介绍了国内外风廓线雷达的发展情况，其次阐述了边界层风廓线雷达工作原理、雷达体制和工作模式等内容。最后以安装在武汉国家基本气象站的CLC-11型方舱可移动式边界层风廓线雷达为例，针对日常运行中所经常遇到的一些故障事例，进行了详细的分析与总结，为雷达技术保障工作提供一定参考。
  • 摘要：利用常规气象资料和客观物理量场、卫星云图、多普勒雷达回波产品和微波辐射资料，对2009年6月8日发生在江汉平原的暴雨过程进行诊断分析，结果表明：（1）高空低槽东移是影响此次强降水过程的主要大尺度环流背景；（2）低涡切变和低空急流是暴雨的直接影响系统；（3）有利的热力水汽条件和动力条件是强降水产生和维持的机制；（4）卫星云图上“人”字型云系可作为判断强降水落区落点的依据；（5）微波辐射资料为稳定性暴雨预报提供良好的参考依据。
  • 摘要：本文利用FY-3A、Cloudsat及FY-2D卫星资料结合高空常规观测、加密自动站资料对2009年6月28-29日湖北梅雨期的两个暴雨云团的云结构特征进行了综合分析，初步得到以下结论：短时强降水通常发生在对流发展旺盛的时段及位置，无论是小的对流泡还是云砧覆盖下的大的对流系统。V型云（楔状云）是强对流产生的标志，楔尖是云顶最冷、云顶温度梯度最陡的地方，在三通道融合云图中体现为明亮的橙红色，这一区域有利于新对流的产生，云团由上冲云顶向下风方伸展并随高空风向的改变而逐渐偏转。毫米波雷达能够完整呈现暴雨云团的内部结构特征，但存在着严重的云雨衰减现象，在有强降水发生时尤为明显，需要进行衰减订正。
  • 摘要：近年来随着我国气象事业的发展，区域自动气象站在气象探测中发挥着越来越重要的作用，特别是在暴雨监测中。区域自动气象站增加了气象观测的时间密度和空间分布密度，并且提高了观测资料的准确性，减少了气象观测的空白区，实现了对暴雨的实时、连续监测，提高了暴雨监测的准确性。本文通过区域自动气象站与天气雷达监测对比，分析区域自动气象站在暴雨监测中的重要性。
  • 摘要：利用MP-3000A型地基微波辐射计资料，针对咸宁市区2008年6月-2011年6月出现的39个强对流天气(包含强降水、雷暴、雷暴大风、冰雹)过程，计算过程开始前、后8小时内逐小时的大气可降水量、对流有效位能和对流抑制能量物理量，并对39次过程分类后的平均场进行了研究，寻找强对流天气临近预报的指示性参考。结果表明：（1）制作强降水临近预报时可以根据大气可降水量的季节变化特征对应与强降水之间的指示关系预测。咸宁地区强降水多出现在夏季，此时对应大气可降水量值较高，逐小时最高值可达75-100mm；春、秋季出现强降水对应的大气可降水量值较小，一般45-60mm就有出现10mm以上强降水的可能；因此，可以根据大气可降水量出现的逐小时最大值作为预测强降水能否发生的参考；（2）根据对流有效位能CAPE不同季节出现的逐小时最大值参考强降水发生的可能。盛夏季节CA利用MP-3000A型地基微波辐射计资料，针对咸宁市区2008年6月-2011年6月出现的39个强对流天气(包含强降水、雷暴、雷暴大风、冰雹)过程，计算过程开始前、后8小时内逐小时的大气可降水量、对流有效位能和对流抑制能量物理量，并对39次过程分类后的平均场进行了研究，寻找强对流天气临近预报的指示性参考。结果表明：（1）制作强降水临近预报时可以根据大气可降水量的季节变化特征对应与强降水之间的指示关系预测。咸宁地区强降水多出现在夏季，此时对应大气可降水量值较高，逐小时最高值可达75-100mm；春、秋季出现强降水对应的大气可降水量值较小，一般45-60mm就有出现10mm以上强降水的可能；因此，可以根据大气可降水量出现的逐小时最大值作为预测强降水能否发生的参考；（2）根据对流有效位能CAPE不同季节出现的逐小时最大值参考强降水发生的可能。盛夏季节CAPE高值可达2500-2800J·kg-1；春季CAPE一般可以达1600-1800J·kg-1；而秋季对应的CAPE值较小，一般达1200-1500J·kg -1。如CAPE值迅速增大,夏季超过1500J·kg-1，春、秋季超过1000J·kg-1时，可以考虑2-4小时候是否有强降水发生的可能； (3)当强降水发生时，对流抑制能量CIN也对应有一个迅速减少的过程，但CIN比CAPE有1小时左右的提前量，其夏季逐小时峰值可达481J·kg-1，秋季逐小时峰值可达326J·kg-1；(4)大气可降水量和液态水含量的变化与冰雹的产生无明显的指示性关系。但对流有效位能和对流抑制能量形成的喇叭口状，有利于垂直气流的强烈翻滚，为冰雹的形成提供循环增长的温床；(4)环境大气的热力稳定度条件在雷暴或雷暴大风发生前4个小时内向着有利于强风暴产生的方向演变，演变形势似强降水出现前的CAPE。不同的是，雷暴大风临近时刻的CAPE都超过2000J·kg-1，而普通雷暴并非如此。雷暴大风时对流抑制能量也有个明显减少的过程，减少幅度明显大于普通雷暴。雷暴大风与普通雷暴相比更需要较干燥的环境场相配合，可从微波辐射计上显示出的液态含水量的变化趋势及大小，对应预测发生雷暴大风的可能性。

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