16、气象观测与量化中的应用：雷达极化数据的多视角分析

气象观测与量化中的应用：雷达极化数据的多视角分析

1. 气象观测中的极化雷达特征

1.1 特定天气系统的极化雷达图像分析

• 中尺度对流 ：2009 年 2 月 10 日 20:58 UTC，风暴系统初启，多对流单体形成。除对流核心外，差分反射率（ZDR）通常较小；相关系数（ρhv）在雨区接近 1；差分相移（ΦDR）除非波束穿过对流核心，否则也较小。两小时后，系统成熟形成飑线，飑线前沿因雨滴分选或生长时间长，出现大 ZDR（>2 dB），过渡区 ZDR 小（<1 dB）。雨区 ρhv 仍接近 1，但沿雨带波束的 ΦDP 大（>100°）。
• 风暴复合体 ：2007 年 8 月 18 日 21:01 UTC 观测到的风暴复合体是热带风暴艾琳的一部分。ZDR 和 ΦDP 普遍较小，表明气旋由小水滴组成，这是热带降雨缺乏足够冰相生长过程的典型特征。
• 严重风暴 ：分析了发生在干燥、中等和潮湿环境中的三次下击暴流案例。中等和潮湿案例的极化特征（可变 ZDR 和低 ρhv）相似；干燥案例雷达反射率低，平均 ZDR 也低，ρhv 值通常高于其他两个案例。中等案例有最明显的发散特征，且该下击暴流更接近雷达。
• 龙卷风 ：2010 年 5 月 10 日 21:01 UTC 观测到的龙卷风，C 波段 OU - PRIME 雷达因分辨率高（半度波束宽度，KOUN 为一度）且更接近龙卷风（5 km 对比 10 km），能更清晰显示钩状回波和碎片极化特征。钩状区域碎片导致 ZD