降雨型滴谱和反射率因子及雨强关系研究
- 作者：李德俊杨剑超蔡定军徐亚娟郭艳君
- 会议时间：2010-10-01
- 关键词：雨滴谱 ; 无量纲化 ; 光学测量系统
- 作者单位：李德俊(江西省人影办,江西,南昌,330046 中国气象局云雾物理环境重点开放实验室,中国气象科学研究院,北京,100081)杨剑超,蔡定军,徐亚娟,郭艳君(江西省人影办,江西,南昌,330046)
- 母体文献：第27届中国气象学会年会论文集
- 会议名称：第27届中国气象学会年会
- 会议地点：北京
- 主办单位：中国气象学会
- 语种：chi
摘要
单位体积内雨滴的数量随直径的分布清楚地记录了某时段各种直径降雨粒子的雨滴谱分布情况,是深入了解降雨内部结构和演变的重要工具之一,为数值模式微物理过程参数化提供了可靠的依据.OTTPARSIVEL是一种以现代激光技术为基础的光学测量系统,它相对于传统的试纸法和电子测雨仪有更多优点,可以测量1m左右高度平面降雨粒子的直径、下落速度及个数,更加完善了雨滴谱数据.较先开展雨滴谱数据研究的是Marshall等(1948),他们用ND=NOe-λD来拟合试纸法获取的雨滴谱数据(简称M-P分布)Ulbrich等(1983)用Γ分布拟合雨滴谱:ND=NODαe-λD=NO和α有关,α是形状因子参数,提高了对雨滴谱小滴端和大滴端的拟合精度.本文用M-P分布分析2008年6月8日21:00~9日08:00庐山气象站的一次降雨过程,发现不同雨强的拟合直线明显不同,不利于对比分析过程的雨滴谱,因此需建立描述雨滴谱的无量纲关系式.M-P分布、线性最小二乘拟合、Γ分布无量纲关系式被建立用于拟合雨滴谱数据,对比三种分布无量纲关系式的拟合误差,Γ分布最优,线性最小二乘拟合次之.对流云和层状云降雨的Z-I关系式系数明显不同,对流云降雨一般A值较大b值较小,而层状云降雨则相反.本文根据刘红燕等(2007)分析结果,平均直径(雨滴的直径和除以雨滴总数)大于1.2mm和中数体积直径大于1.5mm的降雨是对流云降雨,对2008年6月8日21:00~9日08:00的降雨进行分类,分析得到庐山气象站此次降雨过程层状云和对流云降雨的Z-I关系式分别为:1.49234.75ZI=、1.15494.68ZI=,系数明显不同,对流云降雨A值较大和b值较小,而层状云降雨则相反.对比雨滴谱反演的回波强度和南昌雷达观测的回波强度,反演结果和观测结果变化趋势大体一致,但雨滴谱反演的回波强度大于雷达观测的回波强度.原因是南昌雷达站和激光降水粒子谱仪安装点取样高度不一致,且南昌雷达和取样点之间有较强的降雨回波阻挡.将来的工作需对雨滴谱反演的回波强度进行修正,以获得更合理的Z-I关系式,提高雷达局地估算雨强的精确性,粒子的准确分类对谱分析和Z-I关系式的研究是重要的,进一步的工作将在这方面开展.