多普勒雷达反演风场的风切变识别研究

风切变是风场不均匀的一种表现，这种不均匀恰是造成风场反演困难的主要因素之一，利用多普勒天气雷达的径向风场数据，并基于风场反演的方法对风切变的识别和大小进行了分析和计算。对传统的根据径向风差异去识别风切变的方法分析后，发现风场均匀时径向风速在不同方位角之间会存在差异，并且这种固有差异在径向风场的零速线附近达到最大，从而会造成识别中的误判。针对风切变区风场的不均匀特点，在风场反演中选用了均匀风场模型进行计算，用临近格点之间风矢差来表示风切变的大小。对广州一次强对流过程中风切变的识别结果表明，在连续单体和中尺度气旋的强回波区，切变区主要集中在强对流区，以及移动路径的前侧；风切变的量级显示，在强对流与中尺度气旋处的风切变大小明显大于其它位置处，量级大小一般在4.5 m/(s·km)以上，而强对流与中尺度气旋区边缘的切变大小一般在4.0 m/(s·km)以上，并且切变发展的方向与天气过程的一致；对于潜在发展的对流，对比结果发现风切变的大小在3.0 m/(s·km)以上时容易发展成新的单体。分析结果表明，通过对强切变出现的位置和发展趋势进行判断，可为强对流的天气发展起到预警作用。