风廓线雷达资料在一次华南强降雨中的预警应用（珠海市气象局，广东珠海，519000）摘要大量研究表明，华南夏季暴雨尤其是前汛期暴雨和南或西南低空急流紧密相关，并且造成局地强降雨的常常是中小尺度对流系统。本文利用布设在广东珠海市平沙大气综合探测基地和珠海机场两台风廓线雷达资料，结合这两站自动站的雨量实况，对珠海市201008：00—14:00的大暴雨降水过程的中小尺度对流系统的细微结构进行了深入分析。分析结果表明：两部风廓线雷达对低空急流以及与强对流天气密切相关的风的垂直切变的强度和高度均具有很强的实时监测的能力。在实际应用中，将风廓线雷达资料与多普勒雷达图相结合，可以提前得到对强降雨的发生、维持和结束的信息，为短临预报特别是发布预警信号和信息提供参考。强降雨发生之前：强降水之前3-4小时低空西风急流已经建立（15km左右），与此同时风动量会不断下传，近地层风速逐渐增大；强降水之前1-2小时，边界层内会出现明显的风向切变。强降雨将要结束：低空急流消失（风向变化或风速减小）；高空风（急流高度以上）风速明显减小或风向发生变化。另外，此次分析也表明，利用多部风廓线雷达可以揭示区域内不同高度的水平风的辐合辐散，有助于判断区域内的对流发展情况，对中小尺度天气系统的演变提供参考。
关键词：风廓线雷达华南强降雨预警引言大量的研究表明，华南夏季暴雨尤其是前汛期暴雨和南或西南低空急流紧密相关，并且造成局地强降雨的常常是中小尺度对流系统。而国外一些研究发现急流持续的时间平均为4h(弱的急流)和h(强的急流)，这就表明一天两次的无线电探测风场不能很好地监测低空急流,并且最强的急流出现的时刻常常被漏掉；同样地，常规资料也不能很好的监测中小尺度对流系统的结构和演变情况。具有高精度、高时空分辨率的风廓线雷达观测资料恰好弥补了这些不足，因此风廓线雷达资料在强对流天气预报中的应用也越来越广泛本文利用布设在广东珠海市平沙大气综合探测基地和珠海机场两台风廓线雷达资料，结合这两站自动站的雨量实况，对珠海市201008：00—14:00的大暴雨降水过程的中小尺度对流系统的细微结构进行了深入分析，以期在临近预报预警中更好地发挥风廓线雷达的作用，从而大大提高临近预报灾害性天气的能力。1．风廓线雷达的资料及位置简介位于珠海平沙大气综合探测基地（简称平基地）的是由北京敏视达有限公司生产的TWP3风廓线雷达，其最大探测高度35Km，最小探测高度100m；高低模式的高度分辨率能达到60m；时间分辨率为5min。
位于珠WP3000风廓线雷达，其最大探测高度35Km，最小探测60m；高度分辨率为低模50m，高模式100m；时间分辨率2min。风廓线雷达的位置如图所示。为了研究方便，本文统一选取了3km的研究高度，时间上选取了30分钟的平均风速风向资料。2．降雨实况及形势分析降雨情况降雨云系2010时左右自西向东影响珠海，全市各地相继出现了强降雨，截止到14时，全市11个自动站出现超过100mm的大暴雨，最大雨量出现在斗门井岸镇180.1mm；另外平沙基地站雨量156.9mm，机场站雨量145.5。同时从平沙基地和珠海机场两个自动站的逐半小时雨量图可以看出降雨时段非常集中，45410珠海机场和平沙基地半小时雨量图雨强很大，两个站都出现了连续个小时雨强大于20mm的降雨记录，机场更是连续环流形势分析珠海机场平沙基地500hpa图上（图略）欧亚中高纬为两槽一脊，低纬环流较为平直，西槽南段的槽线从江西省北部中心至广东省雷州半段南端呈东北-西南走向，珠江口以西均处于槽后西-西北风场中；850hpa925hpa（图略）均有一低涡中心在30N、113E附近，切变线呈东北-西南走向位于湖南省境内以及广西省东北部，整个广东省以及广西大部分地区均处于西南风场中，风速为10m/s左右；地面为低槽控制；9925hpa（图略）的低涡中心东北移至31N、114E附近，强度有所减弱，切变线也随之东移并略微南压，使得广东省北部至广西省中部均处于辐合区中。
位于珠江口西岸的珠海上空则一直处于该低涡南侧暖湿西南气流中，虽然水汽条件非常充分，但由于考虑到不处于主要风向风速辐合区内，因此预报的降水量级在大雨到暴雨之间。一天两次的高空资料再加上08时资料的延时使得预报员没有提前预测到该次强降雨，实际上这次强降雨过程是西南低空急流以及强中尺度对流迅速形成和发展的结果，风廓线雷达是实时监测垂直上空风场变化最有效的手段，那么在强降水发生前和发生时除了雷达图，预报员还可以通过分析风廓线雷达资料来及时发布预警信号及信息。3、风廓线雷达在强降雨分析中的应用21时至30时半小时平均风廓合前面该站的降雨实况可以看出，在降雨发生前2km以上的西南风基本都是保持在10-12m说明这次强降雨主要是低空和边界层中的系统造成的。按照时空转换的原则在风廓线雷达探测范围内(3000m以下)珠海机场风廓线雷达半小时平均风廓线12m/的强南或西南风速,则可视为存在低空急流。图中可以看到，9日凌晨时左右，2km高度以下的偏南风开始加大至12m/标注1）；那么到了凌晨时即可以确认低空急流的建立。与此同时，低空急流的动量不断向近地层下传（图标注2）到凌晨左右，近地层的风速已增大到10-12m/s。
此时雷达图上（图4a）显示在珠海西面一块较强的回波正向西移动并向东北方向延伸，但仅凭雷达图还难以判断该回波西移过程中是加强还是减弱。6时至时风廓线雷达显示1km以下近地层的风速突然减弱，并在垂直方向上出现了非常明显的风向切变，这个变化在这两个时次的垂直风向折线图上（图略）也有明显显示，说明边界层内存在强烈的不稳定能量，对流正在发展。结合这个时次的雷达图（图4b）发现回波西移过程中果然在加强，那么这个时候发出暴雨黄色预警信号是比较有把握的，而此时珠海机场开始出现降雨，随后雨强迅速地增大，到10时雨量接近100mm，此时对未来雨势的判断将影响是否发布暴雨红色信号，红色是暴雨最高级别的信号，需要非常慎重。但从雷达回波看到最近一个小时强回一直停留在珠海境内，看不到减弱的迹象（图4c1-2km高度上的西风急流消失，风向转为了西北风；同时2-3km高度的西南风2-3km高度的西南风也转为西北风。于是可以判断维持强降雨的有利条件已经不具备了，预计降雨会减弱。果然，10：30时以后雨强迅速地减小到10mm/以下。此次通过风廓线雷达资料提前01时至13时半小时平均风廓线（其中5：30-6：00由于仪器的原因数据不作分析）。
如图日凌晨2：30时左右，1-2km高度上的西南风加大到12m并维持，到6：00时可确认西南低空急流建立，此时距离该站出现降雨近小时（9点半开始出现小雨）；但由于近地层一直是东北风，西风急流的动量并没有出现明显下传。类似的，在强降水发生的前个多小时——7时至5km以下的近地层也出现了明显的风切变。另外值得注意的是，9 10时之间珠海机场 2km 以下是 一致强劲的东北风，而平沙基地是一致强劲的偏南风，说明在两站之间或者附近的区域的边 界层内存在强烈的水平辐 合，有利于强对流的发展， 对照雷达图也验证了这一个 多小时内一直有强回波在珠 海境内不断地生成。平沙基 地降雨最强的是 10-12 对应风廓线雷达资料发现近地层 西南风最强劲的时段，之后 随着整层风速的明显减小， 降雨也随之明显减弱。 小结与讨论利用两部风廓线雷达对此次大暴雨过程的分析表明，风廓线雷达对低空急流以及与强对 流天气密切相关的风的垂直切变的强度和高度具有很强的实时监测的能力。在实际应用中， 将风廓线雷达资料与多普勒雷达图相结合，可以提前得到对强降雨的发生、维持和结束的信 息，为短临预报特别是发布预警信号和信息提供参考。
强降雨发生之前：强降水之前3-4 小时低空西风急流已经建立（1 5km左右），与此 同时风动量会不断下传，近地层风速逐渐增大；强降水之前 1-2 小时，边界层内会出现明显 的风向切变。 强降雨将要结束：低空西风急流消失（风向变化或风速减小）；高空风（急流高度以上）风速减小或风向变化。 另外，此次分析也表明，利用多部风廓线雷达可以揭示区域内不同高度的水平风的辐合 辐散，对中小尺度天气系统的演变提供参考。不过，为了得出风廓线雷达资料对华南降水有 普遍性的指示意义的结果，仍需要取大量的样本进行定量和定性的分析研究。 参考文献 1．刘淑媛, 热带气象学报,2003 曹春燕，孙向明.一次大暴雨过程低空急流脉动与强降水的关系分析[ Mark KenLabas. WarmSeason Great nsLow-Leve JetUs ndProf cast
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