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基于降水微物理特征测量仪的雨滴形状观测与分析
被引量：
6
1
作者
舒小健
高太长
+2 位作者
刘西川
胡帅
江诗阳
《气象》
CSCD
北大核心
2017年第1期91-100,共10页
利用自主研制的降水微物理特征测量仪开展降水观测试验,得到了大量的雨滴图像。研究了异常雨滴图像的形成原因和处理方法,以此为基础重点研究了在极坐标下基于Akima插值的数字雨滴图像矢量化方法,得到了雨滴平均形状特征和轴比分布特征...
利用自主研制的降水微物理特征测量仪开展降水观测试验,得到了大量的雨滴图像。研究了异常雨滴图像的形成原因和处理方法,以此为基础重点研究了在极坐标下基于Akima插值的数字雨滴图像矢量化方法,得到了雨滴平均形状特征和轴比分布特征。结果表明,直径小于1 mm的雨滴以圆形为主,在1.0~3.0 mm的雨滴以椭圆形为主,大于3.0 mm的雨滴逐渐呈现顶部凸起,底部偏平的形状;雨滴的平均轴比分布与经验分布一致,相互之间差异在±0.04 mm范围以内;雨滴的平均轴比与经验模型的差值在粒径3.4~3.8 mm出现峰值,该范围内的雨滴较经验关系具有更圆的形状特性。
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关键词
降水微物理特征
测量仪(PMCS)
Akima插值
雨滴形状
轴比分布模型
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职称材料
“23·7”华北特大暴雨过程雨强精细化特征及动力和热力条件初探
被引量：
21
2
作者
符娇兰
权婉晴
+7 位作者
麦子
罗琪
陈涛
李晓兰
许先煌
朱文剑
华珊
韩旭卿
《气象》
CSCD
北大核心
2023年第12期1435-1450,共16页
基于ERA5再分析资料、国家级和区域级地面气象观测、双偏振多普勒雷达、地面雨滴谱仪、闪电定位仪、风廓线雷达等多源观测资料,对“23·7”华北创纪录极端降水过程中雨强的精细化特征,导致极端降水的中尺度对流系统(MCS),极端降水...
基于ERA5再分析资料、国家级和区域级地面气象观测、双偏振多普勒雷达、地面雨滴谱仪、闪电定位仪、风廓线雷达等多源观测资料,对“23·7”华北创纪录极端降水过程中雨强的精细化特征,导致极端降水的中尺度对流系统(MCS),极端降水的微物理特征及动力和热力条件进行了分析。结果表明:整个过程小时雨强表现出面弱点强的特点,局地小时、分钟级雨强具有极端性。雨强阶段性特征明显,2023年7月30日08:00至31日20:00(第二阶段)雨强最强,与多个β-MCS发展有关,并伴有后向传播及列车效应等中尺度过程,降水以中等直径、高浓度雨滴为主,具有一定量的低浓度大粒子雨滴样本,属于海洋性与大陆性混合型降水,暖云碰并与冰晶聚合融化过程共存。7月29日08:00至30日08:00(第一阶段)和7月31日20:00至8月2日08:00(第三阶段)雨强相对较小,对应于前者的MCS垂直伸展高度较低、强度不强,以暖云降水为主导,雨滴浓度高、直径中等,对应于后者的MCS发展强盛,但移动速度快,也具有海洋性与大陆性降水混合型降水特征。三个阶段的大气整层可降水量最大值均超过70 mm,第一阶段天气尺度强迫强,对流有效位能(CAPE)在500 J·kg^(-1)左右,MCS发展高度相对较低;第二阶段后期天气尺度强迫有所减弱,但华北中南部对流不稳定能量再次重建,上游地区CAPE较第一阶段有所增大(600~1000 J·kg^(-1)),导致极端降水的MCS发展为深厚湿对流系统,雨强明显增大;第三阶段天气尺度强迫明显减弱,低层偏南风脉动辐合和大的CAPE为MCS强烈发展提供了有利条件。
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关键词
“23·7”特大暴雨
极端
降水
雨强
中尺度对流系统
降水微物理特征
动力和热力条件
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职称材料
题名
基于降水微物理特征测量仪的雨滴形状观测与分析
被引量：
6
1
作者
舒小健
高太长
刘西川
胡帅
江诗阳
机构
解放军理工大学气象海洋学院
解放军
出处
《气象》
CSCD
北大核心
2017年第1期91-100,共10页
基金
国家自然科学基金项目(41327003
41475020和41505135)
江苏省自然科学基金青年基金项目(BK20150708)共同资助
文摘
利用自主研制的降水微物理特征测量仪开展降水观测试验,得到了大量的雨滴图像。研究了异常雨滴图像的形成原因和处理方法,以此为基础重点研究了在极坐标下基于Akima插值的数字雨滴图像矢量化方法,得到了雨滴平均形状特征和轴比分布特征。结果表明,直径小于1 mm的雨滴以圆形为主,在1.0~3.0 mm的雨滴以椭圆形为主,大于3.0 mm的雨滴逐渐呈现顶部凸起,底部偏平的形状;雨滴的平均轴比分布与经验分布一致,相互之间差异在±0.04 mm范围以内;雨滴的平均轴比与经验模型的差值在粒径3.4~3.8 mm出现峰值,该范围内的雨滴较经验关系具有更圆的形状特性。
关键词
降水微物理特征
测量仪(PMCS)
Akima插值
雨滴形状
轴比分布模型
Keywords
precipitation micro-physical characteristics sensor （PMCS）, Akima interpolation, raindrop shape, axis ratios distribution
分类号
P412 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
“23·7”华北特大暴雨过程雨强精细化特征及动力和热力条件初探
被引量：
21
2
作者
符娇兰
权婉晴
麦子
罗琪
陈涛
李晓兰
许先煌
朱文剑
华珊
韩旭卿
机构
国家气象中心
出处
《气象》
CSCD
北大核心
2023年第12期1435-1450,共16页
基金
国家重点研发计划(2022YFC3003905)
国家自然科学基金项目(U2142214)
中国气象局气象能力提升联合研究专项(23NLTSZ007)和中国气象局暴雨精细化分析和预报青年创新团队专项共同资助。
文摘
基于ERA5再分析资料、国家级和区域级地面气象观测、双偏振多普勒雷达、地面雨滴谱仪、闪电定位仪、风廓线雷达等多源观测资料,对“23·7”华北创纪录极端降水过程中雨强的精细化特征,导致极端降水的中尺度对流系统(MCS),极端降水的微物理特征及动力和热力条件进行了分析。结果表明:整个过程小时雨强表现出面弱点强的特点,局地小时、分钟级雨强具有极端性。雨强阶段性特征明显,2023年7月30日08:00至31日20:00(第二阶段)雨强最强,与多个β-MCS发展有关,并伴有后向传播及列车效应等中尺度过程,降水以中等直径、高浓度雨滴为主,具有一定量的低浓度大粒子雨滴样本,属于海洋性与大陆性混合型降水,暖云碰并与冰晶聚合融化过程共存。7月29日08:00至30日08:00(第一阶段)和7月31日20:00至8月2日08:00(第三阶段)雨强相对较小,对应于前者的MCS垂直伸展高度较低、强度不强,以暖云降水为主导,雨滴浓度高、直径中等,对应于后者的MCS发展强盛,但移动速度快,也具有海洋性与大陆性降水混合型降水特征。三个阶段的大气整层可降水量最大值均超过70 mm,第一阶段天气尺度强迫强,对流有效位能(CAPE)在500 J·kg^(-1)左右,MCS发展高度相对较低;第二阶段后期天气尺度强迫有所减弱,但华北中南部对流不稳定能量再次重建,上游地区CAPE较第一阶段有所增大(600~1000 J·kg^(-1)),导致极端降水的MCS发展为深厚湿对流系统,雨强明显增大;第三阶段天气尺度强迫明显减弱,低层偏南风脉动辐合和大的CAPE为MCS强烈发展提供了有利条件。
关键词
“23·7”特大暴雨
极端
降水
雨强
中尺度对流系统
降水微物理特征
动力和热力条件
Keywords
July 2023 severe torrential rain
extreme precipitation
rainfall intensity
mesoscale convective system(MCS)
precipitation microphysical feature
dynamic and thermodynamic condition
分类号
P458 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于降水微物理特征测量仪的雨滴形状观测与分析
舒小健
高太长
刘西川
胡帅
江诗阳
《气象》
CSCD
北大核心
2017
6
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职称材料
2
“23·7”华北特大暴雨过程雨强精细化特征及动力和热力条件初探
符娇兰
权婉晴
麦子
罗琪
陈涛
李晓兰
许先煌
朱文剑
华珊
韩旭卿
《气象》
CSCD
北大核心
2023
21
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