利用新一代天气雷达资料反演云体含水量

引 言
２ ０世 纪 ７ 年 代 ， ｒｅｅ等 提 出 了 一 种 新 的 利 ０ Ｇ ｅｎ 用 雷 达 数 字 回 波 资 料 计 算 的 预 报 因 子 — — 垂 直 累 积 液 态 含 水 量 （ ｅｔ ａ Ｉｔｇａ ｄＬｑ ｉ ， 称 Ｖ Ｌ ， Ｖ ｒｃｌ ｎｅｒｔ ｉｕｄ 简 ｉ ｅ Ｉ ）
尺 度 天 气 。 。 。 １ １ 雨滴 的 Ｍ — ． Ｐ分 布 和 含 水 量
等 的判别 指标 ， 对合 肥 多 普 勒 天 气雷 达 观 测 到 的 超
级单 体作 了分 析 ， 明 了这 些 指 标 同样 适 用 于合 肥 证
的情 况 。 潘 江 和 张 培 昌 利 用 垂 直 累 积 液 态 含 水
回波 顶高 之 比来 求 Ｖ Ｌ密度 ， 应 用于 冰雹判 别 ， Ｉ 并 得
到 一 些 判 别 指 标 。 国 内 ， 媛 媛 等 利 用 Ａ ｕｎ 郑 ｍｂ ｒ
明 ：多普 勒 天 气 雷达 （ ｏｐｅ ａ ｅ Ｒ ｄ ｒ 能 非 Ｄ ｐ ｌｒ Ｗｅｔ ｒ ａａ ） ｈ
常有 效地监 预测 短时 天气 、 强天气 ， 其是 雷暴 等 中 尤
徐 泉 丽 ，于保 安 ，张 勇 ，张 素 霞
（ ． 密 市 气 象 局 ， 南 新 密 ４ ２７ ２ 南 京 信 息 工 程 大 学 ， 京 ２ ０４ ） １新 河 ５ ３０； ． 南 １０ ４
摘 要 ：利 用 多普 勒 天 气 雷 达 探 测 的反 射 率 因子 ｚ与 含 水 量 的 ｚ一 经 验 关 系 武 ， 演 云 体 含 水 量 。 计 算 反 域定 为 以 雷 达 站 为 中 心 、 平 边 长 为 １ ０ｋ 的正 方 形 格 点 域 ， 直 高 度 为 ３ ｍ， 辨 率 是 １ｋ 水 ５ ｍ 垂 ０ｋ 分 ｍ×１ｋ ｋ ｍ Ｘ１ ｍ。 通
第３ ３卷
第 ２期
气 象 与 环 境 科 学
Ｍ ｅ ｅ ｒ ｌ ｇ ｃ ｌａ ｄ Ｅｎｖ ｒ ｎ ｎ ａ ｉ ｎ ｅ ｔ ｏ ｏ ｏ ｉ ａ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｌＳｃ ｅ ｃ ｓ
Ｖ０ ． ３ ＮＯ ２ １３ ．
Ｍａ ２ ０ ｙ． ０１
２１ ０ ０年 ５月
利 用 新 一 代 天 气 雷 达 资 料 反 演 云 体 含 水 量
Ｖ Ｌ参 数资 料 预 测 冰雹 ， 取得 了不 错 的效 果 。梁 Ｉ 也
明珠 等¨ 通 过 实 例 对 Ｖ Ｌ和 降 水 的 关 系 进 行 了 分 Ｉ 析 ， Ｖ Ｌ大 值 中 心 区 作 为 降 水 中 心 的 自动 识 别 、 把 Ｉ 跟 踪 和 移 动 预 报 因 子 。 雷 恒 池 等 利 用 机 载 微 波 辐
射 计 测云 的 Ｖ Ｌ 用于人 工 降雨 的估测上 。 Ｉ，
之后 Ｒ ｂ ｒ 等继 续 在 利 用 Ｖ Ｌ预 报 强 对 流 天 气 以 ｏ ｅｔ Ｉ 及估 测 降水 上 作 了进 一 步 的研 究 。８ ０年 代 ， 国 雷 美
１ 多 普 勒 雷 达 测 量原 理
多 普 勒 雷 达 （ ｏｐｅ ａａ ） Ｄ ｐ ｌｒ ｄ ｒ 自从 ２ Ｒ ０世 纪 ４ ０年 代 设 计 开 始 ， 关 多 普 勒 雷 达 在 气 象 中 的 应 用 也 就 有
过 对 ２０ ０ ６年 ４月 １ １日发 生 在 湖 南 长 沙 的 一 次飑 线 过程 的分 析 ， 用 反 演 软 件 计 算 该飑 线 云 体 的 含水 量分 布 ， 建 利 构
了 Ｃ Ｐ Ｉ Ｖ Ｓ及 整 层 Ｖ Ｌ 垂 直 累积 液 态含 水 量 ） ＡＰ 和 Ｃ Ｉ（ ３种 显 示 方 式 。 反 演 结 果 与 实 测 的 雷 达 基 本 反 射 率 产 品 、 达 雷 Ｃ Ｐ Ｉ 射 率 产 品 、 直 积 分 液 态 含 水 量 产 品对 比分 析 表 明 ， 演 的含 水 量 分 布 及 中 心 位 置 与 雷达 产 品结 果 吻合 ， Ａ Ｐ 反 垂 反 且 利 用 ｚ— 经验 关 系 式 反 演 的含 水 量 Ｍ 反 映 了含 水 量 的 三 维 分 布 ， 雷 达 Ｖ Ｌ产 品 更 能 显 示 真 实 的 含 水 量 较 Ｉ
达气 象学 者进 一步发 展 和完善 了使 用 Ｖ Ｌ作 为预报 Ｉ
因子 的 研 究 ，特 别 是 在 强 对 流 天 气 预 报 方 面 取 得 了 较大 的成 绩 。 Ａ ｂ ｒ ｍ ｕｎ等 进 一 步 提 出 用 Ｖ Ｌ 和 Ｉ
随之 出现 。６ ０年代 和 ７ ０年代 初 期 的应 用 与研 究 表
薇等 还对 垂 直 累 积液 态 水 含 量 拓 展 应 用 作 了分 析 。张培 昌等 在雷达 气象 学 的教材 里 也对 ｚ一 关 系作 了说 明。 胡 明 宝 等 在 多 普 勒 天 气 雷 达 资 料分 析与 应 用 中对 Ｖ Ｌ作 了研 究 。王 炜 等 利 用 Ｉ
其 中 ， 为雨滴 直径 （ 位 为 ｃ ， Ｄ）・ Ｄ 表 示 Ｄ 单 ｍ） Ｎ（ ｄ 单 位 体积 内直径 范 围从 Ｄ到 Ｄ＋ｄ Ｄ的雨 滴数 量 ， ｎ Ⅳ
在 布 为
Ｍａｓｅｌ ａ ｍ ｒ 布 ， 称 Ｍ —Ｐ分 布 ， 达 式 … 为 ｒ ｌＰ ｌ ｅ 分 ｈ — ａ 简 表
Ⅳ（ ）・ Ｄ ＝Ｎ ・ｅ ｄ … ・ｄ Ｄ （ ） １
量估 测 降水 。付 双 喜 等 把 Ｖ Ｌ作 为 判 别 冰 雹 的 Ｉ 工具 之一 ， 在甘 肃 人 工 防雹 作 业 中进 行 了应 用 。李
状况 。
关键词 ： Ｚ—Ｍ 关 系 ； Ｉ （ 直 累积 液 态 含 水 量 ） 多普 勒 雷 达 观 测 ； 线 ＶＬ 垂 ； 飑
中图 分 类 号 ：Ｐ １ ． ５ ４ ２ ２ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ３—７１ ８ ２ １ ０ １７ ４ （ ０ ０） ２—０ ７ ０ ２—０ ６