星载双频测雨雷达航空校飞试验降水反演分析

2010年9月6日到10月20日,在江苏东台黄海附近进行了中国首次星载双频(Ku和Ka波段)测雨雷达的外场校飞试验,获得了宝贵的机载雷达数据。利用所探测的有效降水资料,对机载雷达的降水探测能力进行了性能分析。对比机载测雨雷达和同步星载测雨雷达(Precipation Radar,PR)探测的反射率因子廓线可以发现,机载雷达反射率因子廓线在1.55 km高度的探测结果和PR较为一致,尤其是融化层一致性更好,表明机载雷达有探测降水垂直结构的能力。为了进行Ka波段机载雷达的降水反演,利用卫星数据模拟器(Satellite Data Simulator Unit,SDSU)计算了k-Z_e和R-Z_e关系的系数,并在此基础上进行了衰减订正以及雨强的反演。结果表明,Ku和Ka波段反演的雨强廓线基本一致,证实了反演系数的合理性。     

2004年7月10日北京暴雨的中尺度分析

利用常规探测、地面加密观测、NCEP1°×1°的6小时资料和雷达资料对2004年7月10日北京罕见的局地暴雨进行了天气动力学和中尺度分析。结果表明这次暴雨是在比较有利的天气背景条件下产生的,造成强降水的3个雨团在时空尺度上具有中β尺度系统的特征,不断移入的对流回波是降水的直接制造者,中尺度辐合线和小低压为降水发生提供了有利的触发条件。     

青海省近40年雨日、雨强气候变化特征

利用青海省1961-2002年26个代表站逐日雨量资料和青海省东部地区10个站1981～2001年降水自记资料,分析近40年来青海省雨日、雨强气候变化。结果表明：青海近年来虽然夏半年降水量和雨日在减少,但降水强度在增大。夏半年降水量的减少主要是降水日数的减少造成的;而冬半年降水量的明显增加是由于雨日增多和每个降水日平均雨量的增大造成的。近20年来10分钟、1小时最大降水的强度在明显增加。同时,20世纪90年代夜间出现强降水的几率多于80年代。     

“96．8”河北大暴雨雨团活动的数值模拟

利用非静力平衡的中尺度模式MM5(v3)对“96．8”河北暴雨进行了48小时数值模拟试验，模拟出的雨团数量和路径与根据稠密的地面观测逐时雨量分析得到的雨团活动相当一致，表明MM5对中尺度雨团有较好的模拟能力。     

差分反射率ZDR和反射率Ze测雨精度的对比分析

本文根据大量不同类型降雨的雨滴谱资料，分析了两种雷达测雨与滴尺度分布的关系，模拟计算了双线偏振雷达可测到的(R/ZH)-ZDR和常规天气雷达可测到的Z-R经验关系和它们在测量降雨率精度的对比分析。表明差分反射率ZDR对改进雷达测雨的精度有着明显的优势。     

中国雨日的气候变化

利用1954～2000年中国160站的资料,通过计算趋势系数等现代统计诊断方法,研究了中国年、季、月雨日的时、空特征和气候变化.指出,中国年雨日已经明显减少,而且雨日的减少比降水量的减少明显得多,平均每10年减少雨日3.8天.各季的雨日都是负趋势;季雨日平均每10年减少1天左右.夏季雨日减少最明显(统计检验最显著),秋季雨日减少最多(雨日减少天数多).雨日长期趋势变化有明显的空间变化,东北、华北、西南区的雨日减少是最多的,这些地区的雨日每10年减少7～10天.雨日的长期趋势变化与降水量的长期变化并不完全一致.雨日的负趋势与降水的负趋势比较,不但范围广,而且强度大(负趋势绝对值大).中国年降水量明显的负趋势仅位于华北(34°N～38°N,109°E～122°E),而雨日减少最多的地区是东北、华北、西南,范围比降水量大得多.季雨日的长期变化与季降水量的长期变化的差别很大.中国没有一个季节、一个测站的雨日有明显的正趋势变化,但是,降水量仅在秋季是大范围的负趋势,夏季降水量有些测站是明显正趋势,冬季降水量只是小范围的负趋势(冬季的降水量在增加),在冬季,东北仅是很小范围的降水量在减少,而雨日是大范围的明显减少.     

基于PR和VIRS融合资料的东亚台风和非台风降水结构分析

借助JAXA/EORC热带台风数据集资料,实现了台风区和非台风区的分离,在此基础上,利用热带测雨卫星搭载的测雨雷达和可见光/红外扫描仪的融合观测资料,对1998~2007年东亚雨季台风及非台风降水的气候特征和降水云红外信号特征进行了分析。结果表明:1)东亚台风降水强度谱较非台风降水谱更宽,特别是对流降水主要分布在5~20 mm/h之间;强降水更多,主要分布在东亚洋面。2)雨季东亚降水的主要形式是非台风层云降水,但台风降水对局地降水量的贡献也不容忽视,例如台湾以东附近洋面可达20%。3)台风降水云亮温海陆分布差异显著;其雨顶高度在4~9 km(层云)和4.5~12.5 km(对流)之间均有分布,较非台风降水雨顶高度谱更宽。4)不同等级的台风在降水强度、覆盖区域和云顶10.8μm亮温分布上差异大。     

淮河流域暴雨成灾 台风海棠风大雨强

7月份，全国平均月降水量为112．5mm，比常年同期偏少4．4mm。淮河流域及四川等地的部分地区降水明显偏多，遭受暴雨洪涝或泥石流、滑坡等地质灾害；西北东北部及内蒙古中西部、湖南等地旱情持续。全国月平均气温为22．2℃，较常年同期偏高0．8℃，为1951年以来历史同期第三高。月内，台风“海棠”和强热带风暴“天鹰”在我国登陆，其中台风“海棠”造成浙、闽损失严重；江南、华南等地多高温酷热天气；局地强对流天气发生频繁，内蒙古、山东等地受灾较重；甘肃中西部、内蒙古西部的部分地区出现强沙尘暴天气。     

人工消(减)雨作业中卫星反演云特征参量变化

利用FY-2C静止卫星资料反演的云物理宏微观特征参数初步分析了北京2008年奥运会开幕式期间地面火箭消(减)雨作业的物理响应。对8月8日夜间作业较集中时段的云顶高度、液水路径和云粒子有效半径三个云参量的变化分析显示,地面大规模火箭作业对减弱或抑制云降水的形成和发展起到了一定作用。火箭作业及其携带入云的碘化银引晶作用,使作业区附近云顶高度明显下降,云体发展受到抑制;液水路径减少很多,表明空中云液水尤其是过冷水被大量转化。此外,过量引晶也促使作业区附近云粒子有效半径明显减小,不利于降水的形成。     

灾害性天气研究进展

1．雷达定量遥感2009年利用多普勒谱方法和实验室的毫米波雷达资料,分析了毫米波测云雷达反演云水／云冰含量方法,并与其它方法进行了对比;研究了双线偏振雷达资料质量控制和降水观测方法,与新一代天气雷达测雨效果进行了对比分析,形成了一套较为成熟的算法,研发了双线偏振雷达资料处理和产品生成软件系统;在新一代天气雷达台风监测方面,