雷達氣象hw4_黃展皇1

【雷達氣象 HW4 黃展皇 110621013】的研究主要聚焦于中尺度对流系统（MCS）的组织模式，通过对1996年和1997年5月88个线性MCS案例的分析，揭示了三种不同类型的MCS模式：Trailing (TS)、Leading (LS)和Parallel (PS)层状降水模式。这些模式的区分基于雷达观测的回波特征，同时结合探空资料和剖风仪数据，以深入理解MCS的动力和热力学特性。 1. **MCS的三种组织模式**： - **Trailing (TS)**：特点是有一条对流线向前凸出，伴随着一条强反射单元与中等强度回波相连的带状结构。对流区前缘的梯度远大于后缘，后面有一个大型的尾随层状降水区。 - **Leading (LS)**：在极端情况下，表现为一条对流线，前方有一个过渡带，伴有最大反射率的层状降水次级带。广泛的前线和后线降水是其特征。 - **Parallel (PS)**：层状降水区域大多与对流线平行，两侧反射率梯度相对较大。 2. **MCS的雷达观测特征**： - 在59个高品质暖区MCS案例中，TS是最常见的，占58%，其次是LS和PS，各占19%。TS案例通常持续时间较长，移动速度较快，且主要朝东北-西南方向移动，这与锋面活动有关。 - 约30%的LS案例会演变为TS，而58%的PS案例也会转化为TS。这可能表明随着时间推移，对流线加速，更倾向于形成TS模式。 3. **环境条件的影响**： - 大多数MCS（85/88）发生在活跃期间，与短波槽或旋涡靠近时的对流层上层气旋涡度平流增强有关，这增加了MCS的活动。 - 线性MCS往往发生在对流层上层急流的右入口，此处有上升运动和上层辐合。61%的线性MCS与低层喷流核心或终点关联，且常见于暖锋或静止锋附近。 - 对流层低层的辐合对于MCS的组织至关重要，5-8km高度的风切无法完全解释前方降水现象，提示有其他动力机制在起作用。 4. **数据分析方法**： - 研究范围限于美国大平原地区，利用NOAA的剖风仪阵列和雷达数据（0.5PPI，空间分辨率2公里，时间分辨率15分钟），以追踪MCS的演变和运动特征。 - 对流降水定义为回波强度大于40dBZ，层状降水为20-40dBZ之间，低于20dBZ的回波则忽略。 - 探空数据不采用内插，而是选择距离MCS最近的观测点作为代表性数据，以减少对流经过对环境参数的影响。 通过这些详细的研究，黄展皇的报告为MCS的分类、动力学和环境影响提供了深入见解，这对于对流参数化和气象预报的改进具有重要意义。