短时强降水和持续性强降水的雨滴谱特征对比

摘要：

短时强降水和持续性强降水的雨滴谱特征因冷云和暖云过程不同有时会存在较大差异,分析两者雨滴谱特征的差异有助于深入了解不同类型强降水的微物理特征,对提高雷达定量估测降水精度起到一定作用.以2018年6月湖北省一次由西南低涡产生的短时强降水(SHR)和持续性强降水(PHR)过程为例,利用自动站气象站资料、CINRADA/SA多普勒天气雷达产品、DSG5型降水现象仪雨滴谱资料以及ERA5再分析资料,对比分析了SHR和PHR的雨滴谱特征及其拟合的雷达反射率因子(Z)-雨强(R)关系(Z=aRb)的差异.结果表明:(1)SHR过程的对流云降水各粒径(D)平均数浓度高且粒径大,与其内部活跃的冰相过程和暖云层中的雨滴碰并、碰撞-破碎微物理过程相关;PHR过程的层状云降水小粒径(D<2 mm)平均数浓度高而中、大粒径的平均数浓度低.(2)归一化Gamma谱截距参数(lgNw)和质量加权平均直径(Dm)分布显示SHR过程的谱型分布更广,具有较大的Dm和较小的lgNw,对流、层状云降水分离线的斜率更小.(3)SHR和PHR过程对流云降水的Z-R拟合关系式分别为Z=183.33R1.56和Z=169.74R1.49,大雨强(R>60 mm·h-1)时SHR对流云降水Z-R拟合关系式Z=428.38R1.37与多普勒天气雷达经典大陆性对流云降水Z-R关系式(Z=300R1.40)相比,其b值更加接近而a值偏大.给定Z,利用SHR过程Z-R拟合关系式估测的雨强偏弱,主要是因其存在少量大粒子所致.

关键词：短时强降水、持续性强降水、雨滴谱、Z-R关系

所属期刊栏目：42

分类号：P426.61+1(气象基本要素、大气现象)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;湖北省气象局科技发展基金项目;湖北省气象局科技发展基金项目;湖北省自然科学基金

在线出版日期：2023-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

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