一次降雪过程的多普勒雷达探测分析

一次降雪过程的多普勒雷达探测分析
作者：杨柳
来源：《现代农业·汉文版》 2019年第7期
杨柳
(呼伦贝尔市气象局，内蒙古海拉尔 021000）
[摘要] 2016年3月4～6日，呼伦贝尔市自西向东出现大范围强降雪、大风和降温天气。

最大降雪量为9.6 mm，最大积雪深度达24 cm，文章应用多普勒天气雷达资料对本次大范
围的降雪过程进行了分析。

[关键词] 多普勒雷达；径向速度；降雪
中图分类号：P412.25
文献标识码：B
文章编号：１００８－０７０８（2019）07-096-02
1 天气实况
受蒙古冷涡东移影响，3月4日12时至6日08时呼伦贝尔市自西向东出现大范围降雪、
降温、大风天气。

降雪量最大出现在牙克石市为9.6 mm，积雪深度最大出现在根河24.0 cm。

降温幅度2.4℃～13.3℃；牧区、林区东部最大风速达6～7级，海拉尔区、新巴尔虎右旗、博
克图瞬时风速达８级以上，全市所有客车站全部停运，G10高速、201省道、203省道全线封闭；海拉尔东山机场关闭12 h；部分学校停课，新巴尔虎左旗中小学幼儿园均提前1.5 h放学。

2 多普勒雷达回波特征分析
一般情况下由于冰晶和雪对微波的散射能力比水滴小得多 ,对微波衰减作用也较小 ,因此
雪的回波强度通常比连续性降水回波弱[1],但2016年3月4~6日这次降雪过程回波在PPI上回波与连续性降雨回波有许多类似的特征, 回波范围较大, 分布比较均匀,丝缕状纹理结构明显。

13时44分零散的弱回波向东北方向移动并在移动过程中不断发展加强,14时00分的0.5°反
射率因子图上(图略),回波的北界边缘已位于海拉尔西部和鄂温克西南的交汇处,回波中心强度
为25 dBz,1.5°反射率因子图上,大范围以层状云为主的混合降水回波中心强度达25 dBz,随后回波继续向东北方向移动,并进一步发展。

15时48分0.5°反射率因子图上(图略)海拉尔和鄂
温克已被大范围降雪回波所覆盖,回波最大强度中心25 dBz,对应的1.5°反射率因子图上,海拉
尔已被降雪回波所覆盖,回波最大强度中心30 dBz并且回波发展趋势稳定，呈片状回波对应的2.4°反射率因子图上更为清晰。

17时57分后最大回波中心强度减弱并维持在15 dBz,降雪强
度也有所减弱。

通过以上分析可清楚看到,此次降雪回波范围较大、均匀、连续、片状结构明显、强度较弱,并且分布在雷达站周围150 km范围内,降雪过程中回波最大强度中心为30 dBz,回波
顶高一般在3~4 km。

与其他季节相比,回波分布均匀、连续,在150 km 范围内全部是连续性降水回波,而在其他
季节即使是较强的连续性降水回波也是很不连续,中间有断裂和缝隙(图1) 。

速度图图(2)(图 1、图2、图3) , 0.5°、1.5°、2.4°雷达站100 km内，负速度面积大于正速度面积，底层风向，风速辐合。

（图4）15：48零速度线两侧出现速度模糊最大速度达
到27m/s, 零速度线不光滑说明此次过程存在局部对流发生。

（图5）17:57零速度线基本呈“S”型,曲率较小,风向呈NWN-ESE向,风速随高度增大, 高空最大风速V>27 m/s,风随高度顺
时针旋转,表明有暖平流存在。

在VWP图上，每一个时间点对应30个高低层风场数据，本文定义有一个高度层数据为“ND”,就称“ND”厚度为1，一次类推，每一时间点“ND”最厚为30。

在无降水天气中，“ND”厚度通常很厚，几乎无明显变化趋势，但是在逐渐接近降水发生时，“ND”区域会大幅度减少，“ND”厚度会明显下降在第一次降雪过程中,从图3可知大范围的降水出现前VWP产品中的“ND”区逐渐萎缩，同时降水结束前出现了稳定的“ND”。

这次过程在ET上(图4) ,清晰可见,降雪回波云顶高度在4 km左右,云顶比较平整,在ET
图上,降雪回波基本上都处于一个高度,强度分布较均匀。

在此次降雪过程中,可以清晰地看到冬季降雪与夏季稳定性降水的不同。

首先,通常夏季产生较大降水时,回波强度均要在30 dBz以上,而此次降雪回波强度超过30 dBz的回波面积很小。

由于冰晶和雪对微波的散射能力比水滴小得多,所以在较弱的回波条件下却可以产生较大的降水。

3 总结
在PPI上,较大降雪回波与连续性降雨回波有许多类似的特征,回波范围较大,分布比较均匀,丝缕状纹理结构明显,强度较弱。

但也有许多不同之处,与其他季节的稳定性降水回波相比其分布较均匀、连续,片状结构明显。

在RHI上,降雪回波高度在4 km,而其他季节的层状云连续性降水回波高度一般在5～6 km,相对来讲降雪回波的高度较低。

回波顶比较平整。

从径向速度场特征分析:在PPI上,其速度场分布比降水回波的速度场连续,流场分布较规则,出现了“牛眼”型结构,在低空有“正、负”速度的两个大值区,说明低空急流的存在。

这次降雪过程流场分布清晰。

降水天气中，“ND”厚度通常很厚，几乎无明显变化趋势，但是在逐渐接近降水发生时，“ND”区域会大幅度减少。

通过对这次较大降雪过程的多普勒雷达探测,分别从回波强度、径向速度、风廓线产品、回波顶高分析了这次降雪回波过程的特征，对大雪探测和预报都具有一定的意义。

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参考文献：
[1]俞小鼎,姚秀萍等.多普勒天气雷达原理与业务应用[M].北京:气象出版社,2006：217.
[2]张晰莹，张礼宝，袁美英．一次降雪过程的多普勒雷达探测与分析[J]．气象科技，2003，31(3)：179-182．。