東北冷渦的多普勒雷達(dá)資料特征分析.pdf

1、本文主要從多普勒雷達(dá)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(shí)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(jìn)行分析，探討單部多普勒雷達(dá)探測大尺度圓周運(yùn)動的一些特征。 在實(shí)際業(yè)務(wù)觀測中，多普勒天氣雷達(dá)探測大尺度的旋轉(zhuǎn)運(yùn)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(fù)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(dá)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?yàn)殪o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(lán)金模式來描述，是很好的近似；多普勒雷達(dá)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(jìn)入雷達(dá)有效探測范圍內(nèi)并與雷達(dá)的掃描半徑相切，在多普勒雷達(dá)速度圖上表現(xiàn)

3、為兩個正、負(fù)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(dá)只能探測到該系統(tǒng)的一部分。本文采用藍(lán)金模式進(jìn)行數(shù)值模擬，模擬結(jié)果證實(shí)，其模擬的多普勒速度分布特征與多普勒雷達(dá)實(shí)際探測冷渦的特征極其相似。 根據(jù)模擬結(jié)果及實(shí)際多普勒速度圖像特征，確定東北冷渦中心位置。在實(shí)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(diǎn)即為某一高度上的冷渦中心，或者正(負(fù))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(diǎn)，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(jìn)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(qiáng)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(bǔ)充、指導(dǎo)意義；應(yīng)用多普勒天氣雷達(dá)探測東北