山东夏季两次极端雨强暴雨的滴谱特征研究

作     者：王俊 姚展予 侯淑梅 王洪 张秋晨 龚佃利 WANG Jun;YAO Zhanyu;HOU Shumei;WANG Hong;ZHANG Qiuchen;GONG Dianli

作者机构：山东省气象防灾减灾重点实验室济南250031 山东省人民政府人工影响天气办公室济南250031 中国气象局云降水物理与人工影响天气重点开放实验室/人工影响天气中心北京100081 山东省气象台济南250031 

出 版 物：《大气科学》 (Chinese Journal of Atmospheric Sciences)

年 卷 期：2023年第47卷第2期

页      面：311-326页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家重点研发计划项目2018YFC1507901 山东省气象局课题2012SDQX12 

主　　题：雨滴谱 极端雨强 尺寸控制 浓度—直径混合控制 

摘      要：利用Thies激光雨滴谱仪观测的两次极端雨强暴雨的雨滴谱资料,结合CINRADA/SA多普勒雷达观测资料,分析了极端雨强对流降水雨滴谱和积分参数特征、以及地面雨滴谱的形成机制,主要结论为:(1)两次过程都是受副热带高压外围西南气流与西风槽共同影响,具有高温高湿的特点,有利于强降水的产生。(2)强对流降水(雨强R20 mm h-1)雨滴谱参数lg Nw、D0与雨强R关系显示,2015年8月3日参数D0随着R增大很快增大,线性拟合线的斜率较大,lg Nw随着R增大逐渐减小,线性拟合线的斜率为负值;2017年7月26日D0和lg Nw与R都是正相关,但D0和lg Nw随着R增大较缓慢地增大,线性拟合线的斜率较小。强对流降水雨滴浓度NT与雨强R之间的关系可以用幂函数拟合,8月3日有较大系数和较小指数,7月26日有较小系数和较大指数。(3)不同雨强的对流降水平均雨滴谱分布显示,8月3日随着雨强增大(R50 mm h^(-1)),直径1~3 mm中小粒子数密度相差不大,直径3~6 mm大雨滴的粒子数密度明显增大,对流降水Z–R关系有较大指数(1.61);7月26日随着雨强增大各直径档的粒子数密度基本同时增大,对流降水Z–R关系有较小指数(1.25)。综合各种参数与雨强关系和平均雨滴谱分布特征判断,8月3日强对流降水雨滴谱属于典型的尺寸控制雨滴谱特征,而7月26日对流降水属于浓度—直径混合控制的雨滴谱特征。(4)雨滴谱归一化Gamma函数参数Nw–D0分布显示,两次对流降水都具有典型大陆性对流降水雨滴谱特征,对流降水主要属于冰相对流降水雨滴谱,但8月3日过程有较多雨滴谱属于冰相—暖雨混合对流降水雨滴谱特征。