安徽省雷达多观测模式切换策略研究

【作者】 周晓晔； 袁松； 周昆； 杨祖祥； 朱鹏飞； 李劲； 陈兴； 吴泽；

【机构】 安徽省气象台； 蚌埠市气象局； 安庆市气象局；

【摘要】 为了进一步发挥新一代天气雷达在强对流监测和预警中的作用,使雷达的运行模式能精准地匹配不同类型的天气过程,提高雷达观测数据的质量,采用中央气象台强对流天气过程数据集和安徽省7部S波段、2部C波段双偏振天气雷达逐6分钟的产品数据,建立安徽2023—2024年的强对流过程数据集,并基于百分位法对不同雷达站的雷达回波特征分别进行了统计分析,对雷达多观测模式切换阈值进行优化。结果表明:安徽省的强对流分布呈南多北少特征,以短时强降水为主,其次是雷暴大风,冰雹和龙卷发生概率较低。在强对流过程中,距雷达站观测半径150km的范围内,不同雷达站的组合反射率(CR)、回波顶高(ET)和垂直累积液态水(VIL)的箱线图特征差异明显。大部分雷达站的组合反射率极值中位数在50d BZ左右,宣城(62d BZ)和蚌埠(56.5d BZ)雷达站偏大,且离散度较小,阜阳(47.5d BZ)和马鞍山(48d BZ)雷达站偏小,且较为分散;组合反射率中强回波的面积随着强度的增强迅速减小,除亳州和马鞍山雷达站外,其他雷达站强回波的面积离散度较大。为避免极值异常,将排名前10名的组合反射率进行平均,结果与极值相似,大部分雷达站离散度较小,主体介于40～55d BZ之间。各雷达站回波顶高极值离散度均较小,箱体基本介于8～14km之间,中位数约11km,马鞍山(12.8km)和黄山(12.2km)雷达站偏高,亳州(10.2km)和阜阳(10.4km)雷达站偏低。强对流期间,黄山雷达站回波顶高超过6、8、10、12km的面积均最大,阜阳雷达站均最小,可能与地形海拔差异相关。垂直累积液态水对强风暴的位置有较强的指示意义,但各个雷达站垂直累积液态水的极值并不高,中位数约15kg/m~2,蚌埠(19kg/m~2)雷达站最大,马鞍山(12kg/m~2)雷达站最小,且相比于组合反射率和回波顶高,强对流过程中垂直累积液态水高值区范围更小,分布更分散。依据上述统计结果和预报员主观经验,对雷达不同观测模式下的切换阈值进行本地化调整。调整之后,安徽省各个雷达站运行模式与天气实况的匹配度都有所提高,其中黄山雷达站提高幅度最大,约提高30%,最高匹配度达到96%。此外,安徽省平均匹配度也大幅度提高,最高达到87.78%,2025年6月中下旬连续两次评分高于全国雷达站的平均值。更多还原