第二讲大范围降水速度回波分析应用

第二讲：大范围降水速度回波的分析应用大范围降水特点：

1.回波尺度大

2.速度回波时空变化较小

3.垂直速度很小大范围降水速度回波的分析原则

1.Vr=0的意义

Vr=0处为静风。

Vr=0处的径向与该处的实际风向垂直2.由零速度点确定风向:由邻近零速度点的负速度区垂直零点所在处的径向吹向正速度区。3.在某个等距离圆上，由最大的多普勒速度值确定实际的风速；由最大的负多普勒速度方位确定风向。4.在某一个仰角的PPI上，不同的距离所在的高度不同。相同的等距离圆上所在的高度相同。在标准大气折射条件下

H=h0+R*sinα+R2/17000

式中H为回波高度，h0为天线架设高度，α为天线仰角，R为回波距离。PPI图上距离与高度一、风向三维均匀，风速二维均匀，随高度变化的PPI速度图像特征

1.风速随高度不变说明：在速度的模拟图上，这两条伸向正北和正南的径向都无限逼近雷达中心，但是这两连线不能穿过中心。这是因为雷达所在处风向风速不为0。2.风速随高度增加风向不变，风速随高度先增后减3.风速随高度先增后减

右图中由于设定的地面风速为零，所以雷达中心处的多普勒速度也为零，使得两条零线相连。由于顶部设定的实际风速为零，所以在最大距离圆处速度都为零。二、风速三维均匀，风向二维均匀，随高度变化的PPI速度图像特征

1.风向随高度顺转自雷达中心开始，两条零线分别随距离增加顺转2.风向随高度逆转自雷达中心开始，两条零线分别随距离增加逆转内蒙古呼和浩特雷达站2004年10月20日13:03:03速度图

天津雷达站2002年3月20日03:11:59（世界时）速度图3.风向随高度先顺转，后逆转自雷达中心开始，两条零线分别随距离增加先顺转后逆转自雷达中心开始，两条零线分别随距离增加先逆转，后顺转。注意：逆转的距离较短，说明低层的冷空气层厚底较薄三、风向、风速二维均匀，均随高度变化的PPI速度图像特征

1.风向随高度顺转，风速随高度增加左图：自雷达中心开始，两条零线分别随距离增加顺转。在最远的等距离圆处相应的高度最高，风速最大，风向为西风，所以在速度图中的正东和正西的多普勒速度分别为正的和负的最大。右图：由于地面风速为0，所以两条零速度线在雷达中心处相连2.风向随高度顺转，风速随高度先增加后减少上图：自雷达中心开始，两条零线分别随距离增加顺转。风速在中间高度最大，相应的风向为西南风，所以于此高度相应的等距离圆的东北方向为最大的正速度区。西南方向为最大的负速度区。2023/11/17产品应用技巧34图6图5四、风向在某个高度层中的风切变的PPI速度图像特征五、风向、风速二维不均匀的多普勒图像的PPI速度图像特征1.大尺度辐合辐散辐合风场辐散风场径

向

速

度

场

的

变化不对称性速度图象2.冷暖平流和大尺度辐合辐散相结合的多普勒速度图像（1）暖平流+辐合

自雷达中心开始，零线弯向正速度区的顺转的程度明显大于另一侧零线弯向负速度区的顺转程度；使得负速度区的面积大于正速度区面积。另外在雷达为中心的任一个等距离圆上，两个零速度点方位角差（面向正速度区）小于180度山东滨州2003年3月27日速度图（仰角:1.5度，距离量程:75km）

速度特征：暖平流+辐合说明：在45km范围内，零速度线弯向正速度区的顺转程度大于弯向负速度区的顺转程度，负区面积大于正区面积，在这个范围内的任一个等距离圆上，两个零速度点方位角差（面向正速度区）小于180度速度特征：暖平流+辐合说明：30km范围内零速度线弯向正速度区的顺转程度大于弯向负速度区的顺转程度。负区面积大于正区面积，在这个范围内的任一个等距离圆上，两个零速度点方位角差（面向正速度区）小于180度

云南昆明太华山雷达站2001年5月31日08:11速度图（2）冷平流（零线随距离增加逆转）+辐合冷平流+辐合

自雷达中心开始，零线弯向正速度区的逆转的程度明显大于另一侧零线弯向负速度区的逆转程度；使得负速度区的面积大于正速度区面积。另外在雷达为中心的任一个等距离圆上，两个零速度点方位角差（面向正速度区）小于180度内蒙古呼和浩特雷达站2004年10月20日13:03:03速度图

速度特征：冷平流+辐合说明：在约40km范围内零速度线弯向正速度区的逆转程度大于弯向负速度区的逆转程度。负区面积大于正区面积，在这个范围内的任一个等距离圆上，两个零速度点方位角差（面向正速度区）小于180度

天津雷达站2002年3月20日03:11:59（世界时）速度图速度特征：冷平流+辐合；风速性辐合说明：零速度线弯向正速度区的逆转程度大于弯向负速度区的逆转程度；在风速中心-19~-26m/s的面积远大于19~26m/s的面积，呈风速性辐合暖平流+辐散Divergentwarmairadvection

暖平流叠加风向性辐散场的多普勒速度模拟图象Divergentwarmairadvection速度特征：暖平流+辐散说明：在30km距离圈以内，零速度线弯向负速度区的顺转程度大于弯向正速度区的顺转程度，使得负速度区面积小于正速度区面积。在雷达为中心的任一个等距离圆上，两个零速度点方位角差（面向正速度区）大于180度。实况：当时当地是零星小雨，并很快停止。

冷平流叠加风向性辐散运动的多普勒速度模拟图多普勒速度中心方位不对称分布（气旋性弯曲）

3.正负速度中心呈气旋型弯曲,多普勒速度图象中的正负速度中心区的距离虽然相等，但它们的方位，由负中心经雷达显示中心到正中心呈气旋性弯曲在一般情况下，正负速度中心的位置是对称的，即中心离开雷达的距离相同，方位角的差为180度。如图所示：模拟流场及相应的多普勒速度图象吉林白城雷达站2003年08月06日14:09:45速度图图中最远距离区的负速度中心位于东偏北，而正速度中心恰恰在最远距离区的南偏西方向，而不在西偏南方向，由负中心到正中心位置呈气旋性旋转。大连一次实测多普勒速度图像4.风速性辐合（散）的速度特征正速度中心的值和面积大于负速度中心的值和面积示意图像南京龙王山雷达站2004年6月14日07:37:48(世界时)速度图速度特征：暖平流+辐合；风速性辐合说明：底层零速度线弯向正速度区的顺转程度大于弯向负速度区的顺转程度；中上层负速度区域的大值区面积远大于相应的正速度区域的大值区面积，且负速度区域的中心值远大于正速度区域的中心值，呈风速性辐合。云南昆明太华山雷达站2001年5月31日08:11速度图速度特征：暖平流+辐合；风速性辐合；速度中心气旋性旋转说明：45km范围内零速度线弯向正速度区的顺转程度大于弯向负速度区的顺转程度；负速度区域的大值区面积比相应的正速度区域的大值区面积大，且负速度区域中心值大于正速度区域中心值，呈风速性辐合；内蒙古赤峰雷达站2003年03月20日07:52:47速度图速度特征：暖平流+辐合；风速性辐合；速度中心呈气旋性旋转说明：在75公里范围内，零速度线弯向正速度区的顺转程度大于弯向负速度区的顺转程度；15~45公里范围内负速度中心大值面积大于相应的正速度中心的大值面积，且负速度区域的中心值远大于正速度区域的中心值，呈风速性辐合；速度中心呈气旋性旋转。风速中心-19~-26m/s的面积远大于19~26m/s的面积，呈风速性辐合ApplicationofDopplervelocitydatameasuredfromwidespreadprecipitationtonowcasting.Frontandwindshearline锋面

未过境锋面的速度特征：锋前西南气流的零速度线的特征到锋面为止，然后，零线向正负速度的交界线上伸展。这个交界线的位置即为锋面位