利用新一代天气雷达资料反演云体含水量

利用多普勒天气雷达探测的反射率因子Z与含水量M的Z-M经验关系式,反演云体含水量。计算域定为以雷达站为中心、水平边长为150 km的正方形格点域,垂直高度为30 km,分辨率是1 km×1 km×1 km。通过对2006年4月11日发生在湖南长沙的一次飑线过程的分析,利用反演软件计算该飑线云体的含水量分布,构建了CAPPI和VCS及整层VIL(垂直累积液态含水量)3种显示方式。反演结果与实测的雷达基

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 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

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 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

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 )

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

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

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 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

在雷达定量测量降水中最常用的滴谱分布为 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 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， nⅣ

和以分别为 M—P分布的经验常数。当降雪时，其 直径 D取与雪花相同质量的球形水滴的直径。对

收稿日期：0 9— 5— 5修订日期：0 9—1 20 0 2; 20 1—0 3作者简介：泉丽 ( 9 8,,南新密人，徐 1 7一)女河助理工程师，士，事地面气象业务工作 .— als

em3 0 la C B学从 E m i t a 1@sn . O :r

第1页