ISSN 1004-4965

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不同尺寸冰雹S波段双偏振雷达偏振量特征统计

吴举秀 潘佳文 魏鸣 顾瑜

吴举秀, 潘佳文, 魏鸣, 顾瑜. 不同尺寸冰雹S波段双偏振雷达偏振量特征统计[J]. 热带气象学报, 2022, 38(2): 193-202. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2022.018
引用本文: 吴举秀, 潘佳文, 魏鸣, 顾瑜. 不同尺寸冰雹S波段双偏振雷达偏振量特征统计[J]. 热带气象学报, 2022, 38(2): 193-202. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2022.018
WU Juxiu, PAN Jiawen, WEI Ming, GU Yu. STATISTICAL ANALYSIS OF POLARIMETRIC CHARACTERISTICS OF DIFFERENT SIZE HAILS FOR S-BAND DUAL POLARIZATION RADAR[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2022, 38(2): 193-202. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2022.018
Citation: WU Juxiu, PAN Jiawen, WEI Ming, GU Yu. STATISTICAL ANALYSIS OF POLARIMETRIC CHARACTERISTICS OF DIFFERENT SIZE HAILS FOR S-BAND DUAL POLARIZATION RADAR[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2022, 38(2): 193-202. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2022.018

不同尺寸冰雹S波段双偏振雷达偏振量特征统计

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2022.018
基金项目: 

山东省自然科学基金 ZR2020MD052

国家自然科学基金 41675029

山东省气象局面上课题 2018sdqxm08

山东省气象局重点课题 2021sdqxz09

华东区域气象科技协同创新基金 QYHZ202101

厦门市科技局项目 3502Z20214ZD4005

详细信息
    通讯作者:

    潘佳文,男,福建省人,高级工程师,主要从事雷达气象学与灾害性天气预测研究。E-mail:358465603@qq.com

  • 中图分类号: P412.25

STATISTICAL ANALYSIS OF POLARIMETRIC CHARACTERISTICS OF DIFFERENT SIZE HAILS FOR S-BAND DUAL POLARIZATION RADAR

  • 摘要: 冰雹大小影响天气灾害的程度,为发展基于双偏振参量识别冰雹大小的算法,筛选了2019年、2020年山东省发生的33例冰雹事件,依据我国冰雹等级划分标准将其划分为小冰雹、大冰雹、特大冰雹,基于湿球0 ℃及冰雹融化特性确定了7个高度层,探讨了3类冰雹在不同高度层的双偏振参量分布特征,并获得了冰雹的偏振参量阈值。研究表明:在相同高度,冰雹越大雷达水平反射率因子Zh中位数越大、差分反射率因子Zdr中位数越小且基本为正值,但在-10~-20 ℃层,大冰雹的Zdr中位数易呈现负值;相关系数CC中位数随冰雹增大或高度降低而减小,但特大冰雹在0 ℃层到H0 ℃-1 km (0 ℃层下1 km) 之间由于融化比例较小CC反而会稍大;冰雹差分相移率KDP中位数在0 ℃层以上为0 °/km左右,在0 ℃层以下随高度降低冰雹融化而增加;大冰雹或特大冰雹基本特征是Zh大、CC小、Zdr小,CC可低至0.7以下,所有冰雹的ZdrKDP可出现负值,小冰雹Zdr大于0 dB的情况较多,特大冰雹Zdr接近0 dB;-20 ℃层以上的Zh、0~-20 ℃层的CC和Zh、0 ℃层以下的CC、ZhZdr对冰雹大小比较敏感。

     

  • 图  1  小、大、特大冰雹的Zh(a)、Zdr(b)、CC(c)、KDP(d)在各个高度层的箱体图

    从下到上排列分别是H1~H7层。

    图  2  小、大、特大冰雹的中位数差值廓线

    a. ΔZh、b. ΔZdr、c. ΔCC、d. ΔKDP;S、L、G分别表示小、大、特大冰雹,M表示中位数。

    图  3  小、大、特大冰雹在各个高度层的散点图

    a. Zdr~Zh;b. CC~Zh;c. KDP~Zh。从下到上排列分别是H1~H7层。

    表  1  高度层信息

    HhH0 ℃H-10 ℃H-20 ℃分别表示冰雹、0 ℃、-10 ℃及-20 ℃所在高度。
    高度层分类 高度层范围
    H7 HhH-20 ℃
    H6 H-10 ℃HhH-20 ℃
    H5 H0 ℃HhH-10 ℃
    H4 H0 ℃-1 km≤HhH0 ℃
    H3 H0 ℃-2 km≤HhH0 ℃-1 km
    H2 H0 ℃-3 km≤HhH0 ℃-2 km
    H1 HhH0 ℃-3 km
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-09-15
  • 修回日期:  2022-02-18
  • 网络出版日期:  2022-06-11
  • 刊出日期:  2022-04-20

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