《基於雙偏振雷達的登入颱風降水微物理特徵研究》是依託南京大學，由王明筠擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於雙偏振雷達的登入颱風降水微物理特徵研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王明筠
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
準確認識登入颱風降水微物理結構和過程,對於提高登入颱風定量降水估計和預報具有重要的意義。本研究重點利用先進的雙偏振雷達觀測,研究我國登入颱風降水粒子大小和相態等微物理特徵，並分析其相應的微物理過程。針對登入颱風對現有的降水微物理結構雙偏振雷達反演方法進行最佳化，準確獲取登入颱風降水粒子大小和相態的三維結構和演變特徵。基於觀測的微物理結構特徵,理解颱風登入登入前後的主要微物理過程差異。通過本項目,增進對我國登入颱風降水微物理結構和過程的認識,為改善定量降水估計和業務預報能力建立基礎。
結題摘要
登入颱風暴雨及其伴隨的洪水、山體滑坡和土石流等災害通常造成重大人員傷亡和財產損失。準確認識登入颱風降水微物理結構和過程,對於提高登入颱風定量降水估計和預報具有重要的意義。本項目重點利用先進的雙偏振雷達觀測,針對登入颱風對現有的降水微物理結構雙偏振雷達反演方法進行最佳化，準確獲取登入颱風降水粒子大小和相態的三維結構特徵；結合雙偏振雷達觀測量及其反演物理量提出了識別暖雨過程的物理方法。在此基礎上分析我國登入颱風降水的雨滴大小和相態等微物理特徵，並認識產生強降水的主要微物理過程。取得如下研究成果：（1）地面二維雨滴譜儀與雙偏振雷達觀測發現我國登入颱風降水具有獨特的微物理特徵，主要是由高濃度的小雨滴組成，與海洋性降水相比雨滴更小且濃度更高；與大西洋颶風和登入台灣地區的颱風相比雨滴更小且濃度更高。（2）結合雙都卜勒雷達合成的三維風場分析了雨帶中對流單體的動力結構和相應的相態分布特徵。結果顯示冰相粒子在垂直方向上分為三層，從0度層往上分別為霰、雪和冰晶；與對流單體傾斜上升氣流相對應，雪和霰粒子主要分布在對流單體外側；強降水主要分布在上升氣流區和霰粒子分布的區域。（3）利用雙偏振觀測垂直結構變化分析了主要的微物理過程，結果顯示降水形成過程中總體暖雨過程占據主導地位，其中雨滴收集雲滴的雲水向雨水轉化過程使得雨水含量快速增長，從而導致地面強降水形成。進一步分析兩個強降水區域的微物理過程差異顯示，上升氣流區的強降水由暖雨過程占主導，從0度層到近地面的主要微物理過程分別為雲滴-雨滴的自轉化過程、雨滴收集雲滴過程和碰並過程；霰粒子區雨水主要來源於霰粒子的融化，0度層以下由碰並過程占主導。本項目利用雙偏振雷達觀測揭示了我國登入颱風的微物理特徵和主要微物理過程，增進了對登入颱風降水微物理的認識，為模式微物理參數化方案的發展提供了可靠的觀測依據，為提高登入颱風降水預報奠定了觀測基礎。
