多普勒雷达在重庆江北机场雷暴天气的应用

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1、多普勒雷迖在重庆江北机场雷暴天气的应用摘要本文采用重庆江北机场2003-2012年的观测资料，详细分析了雷暴天气的特点。利用2012年配备的多普勒气象雷迗及其探测的雷达回波资料，总结出多普勒雷迖在重庆江北机场雷暴天气的本地化应用方法，对夏季飞行保障和雷篆的预报监测服务具有一定的指导意义。关键词雷暴；多普勒雷达；雷达回波中图分类号TN95文献标识码A文章编号1674-6708(2013)102-0130-040引K雷暴天气是重庆江北机场春、夏两季主要天气现象。它是由对流旺盛的积雨云组成，伴有闪电、雷鸣、湍流、积冰、阵雨、大风、冰雹、龙卷和下击暴流

2、的中小尺度对流天气系统［1］，是飞机航行时所遇到的最恶劣最危险的天气之一。本文统计分析了重庆江北机场最近10年的观测资料，发现重庆江北机场全年除冬季的12月和1月外，均有雷暴天气出现，夏季最盛。加强雷达监控是预报雷暴发生、发展和消散的有效途径，预报员利用2012年新配备的双线偏振多普勒雷迗及其探测的雷迗资料，总结出一些行之有效的本地化应用方法，从而进一步提高了机场雷暴天气的短临气象服务水平。1重庆江北机场雷暴的特点重庆江北机场位于中国西南地区，处于四川盆地东部，位于北纬30度，属于亚热带气候。主要受海洋暖气团和极地大陆冷气团交替影响，以及其对应

3、的西南季风和东北信风影响，形成四季变化分明，冬暖夏热，潮湿，多降水，多雷暴的气候。从春季到夏季，西风带槽脊强度逐渐减弱，西南季风加强，盆地上空多为偏西或西南风控制，多小波动活动。影响机场的天气系统一般为副热带高压、南支槽、青藏高压、西南涡、切变线和冷锋等。本文采用重庆江北机场的观测资料，分析2003-2012年10年的雷暴数据，统计得出机场年平均雷暴日数为32.7天。年最多雷暴日数为2007年的41天，最少雷暴日数为2003年和2009年的26天。机场冬季12月和1月无雷暴天气出现。初雷出现的最早时间为2007年2月6日，最晚时间为2005年4

4、月8日；终雷出现的最早时间为2007年8月31日，最晚时间为2010年11月13日。由图1可知，月平均雷暴日数在4月和7月出现两个极大值，7月平均雷暴日数迗到最大值为6.9天。4月〜8月是雷暴最盛季节，占全年雷暴平均日数的84.7%。规定当日20时（北京时，本文以下出现的时间均为北京时）至次日08时为夜间。统计发现，4_8月以夜雷暴为主，占4月〜8月平均雷暴日数74.6%。2双线偏振多普勒雷迗的本地化应用气象雷达对中小尺度天气的探测和监测最为有效，其回波图具有直观、易用、定位准确、实时性强等优点，是雷雨季节保障飞行安全的重要手段之一，在民航机场

5、得到了普遍应用。民航重庆江北机场于2012年初安装运行了由成都锦江电子系统工程有限公司生产的新一代双线偏振多普勒雷达。该雷达安装于重庆江北机场的跑道以西，离机场塔台约500m，在使用雷达探测时，可将图像原点信息近似为跑道信息。双线偏振多普勒雷达通过交替发射或同时发射水平和垂直偏振波，并接收两个偏振方向的回波信号的方法，可同时探测到降水系统的回波强度、差反射率因子、双程差分传播相位差、差传播相移率以及水平垂直信号相关系数等参数，这些参数直接反映了降水系统粒子相态、滴谱分布等微物理结构的变化规律，从而可以明显提高雷迗估测降水和进行降水粒子相态识别的

6、能力［2-4］。在此基础上，为了方便分析和应用多普勒雷达资料，提高现有多普勒雷达数据处理系统软件的能力，还配备了气象雷迗产品显示系统。软件系统采用面向对象技术，基于中文Windows的平台上开发，完成双偏振数据的处理和显示。包括体扫，PPI（平面位置显示）和RHI（距离高度显示）的强度、速度、谱宽的单画面以及多画面的显示，以及各种非实时产品的自动生成和显示，为天气预警和预报提供有效的支持。2.1资料格式和调取方法运行双线偏振多普勒雷迗探测时，可存储的原始数据分PPI,RHI和体积三种格式。例如：PPI图原始资料存储名是2012062805052

7、70.15P。数据格式释义简单易懂，年是2012,月份是06，日期是28，小时是05（北京时），分钟是05，秒是27,最后一位是阿拉伯数字0,小数点后两位是仰角1.5度，以字母P为结束符。RHI和体积扫描数据格式的小数点前的含义与PPI相同，小数点后分别是“方位角末两位数值”+“字母R为结束符”和“初始仰角体扫度数”+“字母V为结束符”。在雷迗产品处理的显示系统中，从“产品设置”中选择“原始数据文件夹”，直接调取雷达探测后所存储的原始数据资料（图2a）,便可根据所存储的三类数据在该操作系统中进行更加详细的非实时数据分析。由这三类原始数据信息按5

8、大类处理方式进行分析，可综合得到数据产品类别100余种。同时，若在“文件”中勾选“新文件监视”，则当监视数据文件夹中有新的原始数据文件时，程序将自动显