中国气象学会气象青年科技交流会暨2021年青年科学家论坛

广州“5.7”特大暴雨云微物理特征的偏振雷达观测分析
王洪^1,2，尹金方²，吴乃庚^1,3，丁伟钰^1
1中国气象局广州热带海洋气象研究所
²中国气象科学研究院
³广东生态气象中心

摘要：2017年5月6-7日，广州突发局地特大暴雨，降水集中爆发于广州的花都区（HD）和黄埔/增城区（ZC），小时降水量大，强降水持续时间长。16小时累计降水量（543 mm）和3小时累计降水（383 mm）分别打破了广州市和广东省的历史记录。针对其降水特点，采用广州S波段双偏振雷达观测、自动气象站观测、ERA5再分析等数据分析中尺度特征、云微物理特征及其演变过程，重点关注HD和ZC对流的异同点。结果表明，HD和ZC的对流具有相同的水平反射率（Z_H）量级、低质心结构和差分反射率（Z_DR）柱现象。相较于HD对流、ZC对流的降水强度更强、维持时间更长、累计降水量更大。在ZC对流中，相对更小（~0.2 dB）的 Z_DR和更大（~0.35 ° km⁻¹）的比差分相位（K_DP）分布表明，该区域的液态水含量更高、中等尺度的雨滴粒子浓度也更大。基于偏振雷达反演的雨滴谱DSDs参数（如粒子质量加权直径D_m、归一化粒子谱截距log₁₀N_w和液态水含量LWC等）进一步佐证ZC对流的D_m相对较小，但log₁₀N_w明显比HD对流的高。Z_H时间演变过程显示ZC本地触发的准静止对流合并了从HD移动而来的对流。结合反演DSDs表明，合并过程为ZC对流带来了大量中等尺度粒子，这增大了雨滴粒子碰并增长的概率，进而导致更大的ZC地面降水。此外，当Z_H值一定时，与液态水含量密切相关的K_DP越大指示降水强度越强。
关键词：局地特大暴雨，S波段偏振雷达，比差分相位，暖云过程
 

局地特大暴雨，S波段偏振雷达，比差分相位，暖云过程