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冬末一场大暴雪天气过程多普勒雷达速度特征分析

汇报人：

2024-02-05

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目录

引言

多普勒雷达速度场基本理论

冬末大暴雪天气过程多普勒雷达速度特征

冬末大暴雪天气过程动力机制分析

多普勒雷达速度场在预报预警中应用

结论与展望

01

引言

极端天气事件频发

01

近年来，全球气候变化加剧，极端天气事件（如大暴雪）频发，对人类社会和自然环境造成严重影响。

多普勒雷达在气象监测中重要作用

02

多普勒雷达作为一种先进的气象监测工具，能够实时监测降水、风速等气象要素，为天气预报和灾害预警提供重要依据。

深化对多普勒雷达速度特征认识

03

通过分析多普勒雷达速度特征，可以更加深入地了解大暴雪天气过程的形成机制和演变规律，为气象预报和防灾减灾提供有力支持。

03

多普勒雷达在风场监测中应用

介绍多普勒雷达在风场监测中的应用，包括测量风速、风向以及风切变等。

01

多普勒雷达原理及发展历程

介绍多普勒雷达的基本原理、发展历程以及在气象领域中的广泛应用。

02

多普勒雷达在降水监测中应用

阐述多普勒雷达在降水监测中的重要作用，包括定量测量降水强度、识别降水类型等。

天气过程概述

简要介绍本次大暴雪天气过程的发生时间、地点、影响范围以及主要特点。

天气过程成因分析

从气象学角度对本次大暴雪天气过程的成因进行分析，包括冷空气活动、暖湿气流输送等因素。

天气过程影响及灾害情况

概述本次大暴雪天气过程对当地社会经济和自然环境造成的影响以及引发的灾害情况。

02

多普勒雷达速度场基本理论

当观察同一波源的不同频率的波时，由于波源和观测者的相对运动，观测者所测到的频率会发生变化，这种现象称为多普勒效应。

多普勒效应

雷达发射一定频率的电磁波，当遇到运动物体时，电磁波被反射回来，其频率发生变化。雷达接收反射波，通过测量发射波与反射波之间的频率差，可以计算出物体的运动速度。

雷达测速原理

径向速度定义

径向速度是物体在雷达径向上（即雷达与物体连线上）的运动速度分量。

风场与径向速度关系

在气象学中，风场通常由风向和风速表示。径向速度与风场的关系在于，径向速度是风场在雷达径向上的投影，反映了风场对雷达电磁波的影响。

通过对天气系统的诊断，可以了解天气系统的结构、演变和移动等信息，为天气预报和气象灾害预警提供依据。

天气系统诊断

速度场是天气系统诊断中的重要参数之一。通过分析速度场的分布和变化，可以推断出天气系统的运动状态、强度和演变趋势，为天气预报和气象灾害预警提供重要参考。例如，在暴雨、台风等极端天气事件中，速度场的变化往往能够反映出天气系统的发展和移动情况。

速度场应用

03

冬末大暴雪天气过程多普勒雷达速度特征

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在暴雪过程中，多普勒雷达径向速度图上零速度线往往出现明显的弯曲，这反映了风场的不均匀性和风向的切变。

零速度线弯曲

由于强降雪粒子的拖曳作用，雷达径向速度有时会出现速度模糊和速度突变现象，给风场分析带来一定困难。

速度模糊和速度突变

在暴雪过程中，中低层往往存在风速大值区，这与低空急流和强风切变有关，有利于暴雪天气的形成和维持。

中低层风速大值区

在暴雪天气过程中，低层与高层径向速度往往存在明显差异，这反映了风场的垂直切变和风向的随高度变化。

低层与高层径向速度差异

不同高度层次之间径向速度梯度的大小可以反映风场的强弱和垂直结构，梯度越大，风场切变越强，越有利于暴雪天气的发生。

径向速度梯度

通过对比不同高度层次的径向速度，可以分析风向风速的垂直变化特征，进而揭示暴雪天气的三维风场结构。

风向风速的垂直变化

在暴雪天气过程中，低空急流和强风切变是常见的风场结构，它们为暴雪天气的形成提供了有利的水汽和动力条件。

低空急流和强风切变

随着暴雪天气的发生和发展，风向往往出现明显的旋转和辐合现象，这反映了暴雪天气的环流特征和动力机制。

风向的旋转和辐合

通过分析风场与降雪的关系，可以发现风场的强弱、切变和辐合等特征对降雪的影响，进而揭示暴雪天气的成因和机理。

风场与降雪的关系

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冬末大暴雪天气过程动力机制分析

冷暖空气交汇

冬末大暴雪天气往往发生在冷暖空气交汇的地带，暖湿气流在冷空气垫上爬升，形成有利于降雪的云系。

锋面活动

锋面（如冷锋、暖锋、静止锋等）的活动对暴雪天气的发生和发展具有关键作用，锋面附近的气流抬升和辐合常导致强降雪。

温带气旋与低涡

温带气旋和低涡等天气系统的活动也常伴随着大暴雪天气，它们为暴雪天气提供了有利的气流条件和动力条件。

地形阻挡作用

山脉等地形对气流的阻挡作用可以改变风场和降雪的分布，使得迎风坡和背风坡的降雪量存在显著差异。

地形引起的气流绕流

地形还可以引起气流的绕流，使得降雪分布呈现出一定的规律性，如山谷风、坡风等局地环流对降雪的影响。

地形抬升作用

地形对气流的抬升作