新一代天气雷达产品在湘中风场分析中的应用研究.pdf

新一代天气雷达产品在湘中风场分析中的应用研究 张国君 尹忠海 张超 居晶琳 1湖南省气象科学研究所 湖南省气象台2 摘要 本文对6月26日发生在湘中的一次大风过程进行分析发现 中低层切变线 地面干线和较强垂直风切 变的是发生大风的主要中尺度背景形势 回波的快速移动 V 形槽口是雷达回波的总体特征 处于风暴 相对减弱期易于发生大风 相对于大风发生地较低的雷达反射率因子值 Z VIL值和ET值是这些雷达产 品的主要特征 关键词 雷达产品 湘中 风场 1 前言 2003年6月26日 由于冷锋南压发生在湖南省境内的强对流天气过程 主要给湖南中 部和北部地区造成雷雨大风灾害 从 14时51分至 18时35分 陆续在邵阳县 邵阳市 邵 东县 双峰县 韶山市和醴陵市等气象站都观测到了超过 17m/s的大风 风向基本上为东北 东方向 有些站还发生了短时大 暴雨 财产损失严重 2 背景分析 由2003年6月26日08时的天气资料分析 高空低槽位于重庆到南宁一线 700hpa图 上 低涡中心在贵阳北 850hpa的切变线位于南京 汉口到贵阳一线 在中低层上湖南省 内处于干区底部 湿度较大 在08时的地面图上 冷锋位于武汉 常德 贵阳一线 并在 武汉 怀化间有一干线 14时地面图上冷锋位于浏阳到怀化一线 08时长沙站地面为SSE 风 风速为4m/s850hpa为西南风 风速为20m/s可见低层有很强的垂直风切变 并且 风向随高度顺转有暧平流 3 多普勒雷达产品分析 1 4:51邵阳县大风雷达产品分析 在 14:32分 邵阳县附近西北向有一强风暴的对流云团 在距测站约30KM 左右 高度近7KM的反射率因子核的强度超过50dBz说明上升气流较强 其直接影响邵阳 县的天气 经2个体扫后 到14时51分 其回波强度逐渐减弱 并且回波移速很快 由于 距雷达较远 超过了WSR_98D雷达产品产生范围 因而只有分析其反射率因子产品 还应进 一步用其它探测工具分析验证其发生大风的原因 图1 15 时21 分雷达产品R21 和ET 图 1 2 15:20邵阳市 15:38邵东县大风雷达产品分析 影响邵阳县的强风暴 图1中底部一块回波 继续由西南往东北方向移动 于 15时20 分造成邵阳市雷雨大风灾害 图1为 15时21分的雷达产品资料 左图为0.5度仰角的雷达 反射率因子PPI图 右图为回波顶高图 在反射率因子图中 黑框所示为邵阳市所在的区域 其最强回波强度超过50dBz即在海拔高度约5.1KM的高度上 其反射率因子较大 邵阳市 位于最强回波区的右下侧 其回波强度为45dBz在回波顶高图中 此强风暴的最高回波顶 度超过 15KM邵阳市位于最高回波顶区的右侧 其上空的回波顶高为8KM从 15时09分 15时21分的雷达反射率因子图分析 回波核强度变化不大 但其面积略有减小 由15时 15分 15时21分的回波顶资料分析 强风暴的最高回波顶高从 17KM迅速减为 15KM 图2 15 时39 分雷达产品R19 和SRM 图 造成邵阳市大风的强风暴 见图2左下部回波 继续往东北方向移动 并于 15时38 分给邵东县带来大风灾害 图2左边为 15时39分的雷达反射率因子图 图中黑色椭圆内为 邵东县所在区域 邵东县所在位置上空的回波强度约35dBz右边为同时刻的相对风暴平均 速度图 SRM可见风暴后侧有较大面积风速大于 15m/s的区域 由于图中存在许多距离模 糊 图中紫颜色部分 给风场分析带来诸多不便 在图2的反射率因子图中 强度大于40dBz 回波的后侧形状有 V 字形缺口趋势 这从后面几个体扫中的反射率因子资料可进一步得 到验证 可以认为缺口所在区域有很大风速 即有较大的后侧入流急流 而邵东县正位于 V 字形顶部前端 从 15时27分到 15时39分反射率因子资料分析 最强回波的大小虽然变化不大 但强 回波区面积大大减小 且往北移 远离邵东县 由雷达回波顶产品分析 从 15时27分至 15时39分 强风暴最大回波顶高由较大面积的 15KM降为分散的14KM从反射率因子图 总体上看 大于40dBz的较强回波呈南北向的带状回波 3 16时26分双峰县大风雷达产