【摘 要】
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本文利用双多普勒天气雷达(常州站和泰州站)的探测数据,结合常规观测资料和ERA5再分析资料,综合分析了2019年7月6日发生在江苏省的一次强对流天气过程的天气形势和雷达回波强度演变特征。利用上述数据,重点进行了多源气象数据融合算法的试验,来识别强对流天气过程的近地层风场;融合双多普勒天气雷达数据,来探究强对流系统中的雹云结构。试验通过VAP(velocity azimuth processing)
【基金项目】
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广东省重点领域研发计划项目(2020B1111200001); 国家自然科学基金项目(41875070); 北极阁开放研究基金—南京大气科学联合研究中心(NJCAR2018MS02);
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本文利用双多普勒天气雷达(常州站和泰州站)的探测数据,结合常规观测资料和ERA5再分析资料,综合分析了2019年7月6日发生在江苏省的一次强对流天气过程的天气形势和雷达回波强度演变特征。利用上述数据,重点进行了多源气象数据融合算法的试验,来识别强对流天气过程的近地层风场;融合双多普勒天气雷达数据,来探究强对流系统中的雹云结构。试验通过VAP(velocity azimuth processing)技术将雷达径向速度数据反演为矢量风场,并利用典型相关分析的方法(CCA)对雷达径向速度资料反演的风场、再分析资料的风场和自动气象站资料的风场进行数据融合。根据双多普勒雷达径向速度资料反演出的三维流场信息和双雷达融合回波特征,获得了雹云的降雹个例模型。通过以上分析探究,获得的主要结论为:(1)强对流天气过程中,江苏省地区受高空冷涡影响,在高空冷槽、高空急流、低层切变线和地面辐合线的配置条件下,形成了上干冷、下暖湿的层结不稳定结构。(2)通过风场融合试验,获得了强对流系统更加丰富准确的近地层风场信息,与雷达探测的特征对应,消除了反演风场的量级误差,填补了被过滤的风场信息,恢复了气流的旋转特征。融合后的风场资料,能抓住流场的辐合辐散和旋转两个主要特征。(3)通过融合风场的识别:强对流天气系统发展阶段,近地层有气旋性辐合流场,包含中γ尺度气旋和辐合线,与反气旋和辐散相伴。气旋性气流对应着雷达回波中的入流缺口,辐合线位于风暴前沿(移动方向)。强对流天气系统强盛阶段,近地层流场转变为强辐合弱旋转,灾害性天气发生。(4)本次天气过程中,雹云具有典型的强对流单体雷达回波特征:低层存在钩状回波和入流缺口;垂直剖面里,存在有界弱回波区、回波墙和悬垂回波结构;强回波核和回波顶的高度都较高。雹云中层强回波中心处,有明显的“S”型水平流场结构,雹云的低层,是明显的辐合与旋转配置的水平流场。深厚的零线结构是成雹的典型特征。
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