基于星载多仪器观测的中国东部 夏季雷暴微物理特征研究
编号:188
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更新:2025-03-27 09:10:40 浏览:7次
口头报告
摘要
雷暴,通常伴随闪电、强风、大雨或冰雹等灾害,常引发森林火灾和人员伤亡。雷暴灾害在中国频发,而雷暴降水微物理的统计特征尚未完全理解,数值模式中微物理参数化方案还存在还诸多不确定性。作为热带测雨卫星(Tropical Rainfall Measuring Mission, TRMM)的后继星,全球降水测量任务(Global Precipitation Mission,GPM)上搭载的全球首部双频降水雷达(Dual-frequency precipitation radar, DPR)可实现对准全球(从南纬65°到北纬65°)降水微物理三维结构的观测,特别是弥补了过去TRMM仅能热带和副热带的降水监测,为我们开展中国地区雷暴降水微物理特征提供了重要的平台。因此,本文利用GPM卫星上搭载的双频雷达,结合微波成像仪和闪电定位系统的联合观测,对中国夏季2014~2021年的四个典型地区(华南、江淮流域、华北和东北)的2737个雷暴雨团和71989个非雷暴雨团的降水微物理特征开展了系统研究。结果表明,相比于非雷暴雨团(NLPFs),雷暴雨团(LPFs)的冰相和液态水凝物的浓度较低,而质量加权平均直径(Dm)较大。四个典型区域的LPFs平均Dm(Nw)值分别为1.61、1.56、1.62和1.66 mm(36.57、36.62、35.76和34.16)。在融化层以下,LPFs和NLPFs的雷达反射率(Ze)通常朝着地面减小,表明雨滴水凝物的蒸发或严重碎裂。在融化层以上,LPFs和NLPFs的Ze值随着高度的减小而增加,表明水凝物粒子的淞附、沉积过程。然而,与NLPFs相比,LPFs的斜率变化要小得多,这主要是由于LPFs内更强的上升气流,导致冰水物质量分布更加均匀。此外,中国四个地区LPFs的微物理结构存在显著的区域差异,东北地区LPFs的近地表为低浓度的大粒子,东北(NEC)的LPFs在地表附近具有最大的平均Dm(1.66 mm)和最低的平均Nw(34.29),并且相对于NLPFs,具有最大的对流频率增加(16.58%)。而长江淮河流域的LPFs则表现为高浓度但尺度较小的水凝物粒子组成,其平均的Nw 为36.62,平均的Dm为1.56 mm。本研究基于较长时间序列的GPM观测,揭示了LPFs和NLPFs内降水微物理的统计特征,对改数值预报参数化方案提供了一定的参考。
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