東北冷渦的多普勒雷達資料特征分析.pdf

1、本文主要從多普勒雷達資料入手，對一些大尺度復(fù)合風(fēng)場的徑向速度模擬圖像均找到相似的實際回波圖例與之相對應(yīng)；特別對具有特殊結(jié)構(gòu)的東北冷渦進行分析，探討單部多普勒雷達探測大尺度圓周運動的一些特征。 在實際業(yè)務(wù)觀測中，多普勒天氣雷達探測大尺度的旋轉(zhuǎn)運動時，有明顯的徑向速度分布特征。如在探測東北冷渦的過程中，發(fā)現(xiàn)東北冷渦的多普勒正、負速度中心以及零速度線的分布特征與探測中小尺度氣旋及臺風(fēng)的特征相似。之所以出現(xiàn)這種多普勒徑向速度特征，與東北

2、冷渦氣旋環(huán)流的分布以及多普勒雷達所探測的徑向速度是分不開的：即在同一等高面或等壓面上，冷渦氣旋中心處的風(fēng)速較小或為靜風(fēng)[1][40]；隨著氣旋半徑r的增大，環(huán)流圈上的風(fēng)速也隨之增加；當(dāng)r增大到一定距離時，出現(xiàn)一風(fēng)速大值區(qū)；而后，隨著r的增大風(fēng)速呈減小趨勢。冷渦的這種風(fēng)速變化結(jié)構(gòu)，用藍金模式來描述，是很好的近似；多普勒雷達探測東北冷渦時，某一高度上的風(fēng)速大值區(qū)內(nèi)的環(huán)流圈進入雷達有效探測范圍內(nèi)并與雷達的掃描半徑相切，在多普勒雷達速度圖上表現(xiàn)

3、為兩個正、負速度中心呈方位對稱分布，我們定義徑向速度值最大的環(huán)流圈為最大速度圓，其半徑為R，此時r=R。定義最大速度圓上的半徑R為氣旋核半徑，其速度為氣旋的旋轉(zhuǎn)速度Vmax。由于東北冷渦尺度較大，多普勒雷達只能探測到該系統(tǒng)的一部分。本文采用藍金模式進行數(shù)值模擬，模擬結(jié)果證實，其模擬的多普勒速度分布特征與多普勒雷達實際探測冷渦的特征極其相似。 根據(jù)模擬結(jié)果及實際多普勒速度圖像特征，確定東北冷渦中心位置。在實際的冷渦速度圖中，讀取兩

4、個速度中心的位置，分別作兩條和這兩速度中心所在徑線的垂線，兩條垂線的交點即為某一高度上的冷渦中心，或者正(負)中心的位置所在徑向的垂線和零速度線呈直線分布的延長線的交點，也可近似為冷渦中心。冷渦中心確定后，冷渦的移動路徑也隨之而定，進而冷渦移動路徑與降水的對應(yīng)關(guān)系也確定。 對東北冷渦系統(tǒng)連續(xù)觀測，得到冷渦的移動路徑、發(fā)展維持、增強減弱以及旋轉(zhuǎn)速度、核半徑、方位角變化等信息，對預(yù)報有一定的補充、指導(dǎo)意義；應(yīng)用多普勒天氣雷達探測東北