边界层风廓线雷达资料在贵阳机场一次强对流天气分析中的应用
Application of Boundary Layer Wind Profile Radar Data in a Severe Convective Weather Analysis of Guiyang Airport
DOI: 10.12677/CCRL.2022.115072, PDF,   
作者: 罗 浩, 张亚男:中国民用航空西南地区空中交通管理局贵州分局,贵州 贵阳
关键词: 边界层风廓线雷达信噪比谱宽风切变Boundary Layer Wind Profile Radar Signal to Noise Ratio Spectrum Width Wind Shear
摘要: 本文利用贵阳机场CFL-03型风廓线雷达结合多源数据对2021年7月17日贵阳机场一次强对流天气进行了综合分析,研究表明:风廓线雷达资料能很好地反映贵阳机场上空水平风随高度的分布情况,从而为强对流天气的短临监测和预警提供十分有用的帮助信息,诸如判断低层大气冷暖平流,低空急流强度,冷空气入侵信号等;通过风廓线雷达的实时监测和产品应用,可以有效地捕捉到强对流天气发生前本地边界层内大气环境发生变化的微弱讯号,风廓线雷达的垂直速度、信噪比和谱宽都与短时强降水有着很好的关联,且信噪比和谱宽在强降水开始前30分钟左右出现了显著的变化特征,这些信号再结合多普勒气象雷达的实时探测,可以为高时空分辨率的预警服务提供有力的支撑;贵阳机场风廓线雷达安装于跑道南端入口处,其不仅可以实时测风,还可以计算出水平风的垂直切变指数,从而为进近和起飞的飞机提供垂直方向上的风切变预警。
Abstract: This paper uses the CFL-03 wind profile radar of Guiyang Airport combined with multi-source data to comprehensively analyze a severe convective weather in Guiyang Airport on July 17, 2021, The study shows that the wind profile radar data can well reflect the distribution of horizontal wind with altitude over Guiyang Airport, to provide useful information for short time monitoring and warning of severe convective weather, such as judging the cold and warm advection, low-level jet, cold air invasion signal, etc.; Through the real-time monitoring and product application of the wind profile radar, it can effectively capture the weak signal of the low-level atmospheric environment change in the local boundary layer before the occurrence of severe convective weather, the vertical velocity, signal-to-noise ratio and spectral width of the wind profile radar are all well correlated with short-term heavy precipitation, moreover, the signal-to-noise ratio and spectral width changed significantly about 30 minutes before the start of the heavy precipitation, these signals combined with real-time detection of Doppler weather radar, it can provide a strong support for the early warning services with high spatial and temporal resolution; Guiyang Airport wind profile radar is installed at the entrance to the southern end of the runway, not only can detect the wind filed in real time, the vertical wind shear index of the horizontal wind can also be calculated, which could provide a vertical wind shear warning for approach and take-off aircraft.
文章引用:罗浩, 张亚男. 边界层风廓线雷达资料在贵阳机场一次强对流天气分析中的应用[J]. 气候变化研究快报, 2022, 11(5): 680-692. https://doi.org/10.12677/CCRL.2022.115072

参考文献

[1] 周芯玉, 廖菲, 胡东明. 利用风廓线雷达对广东汛期短时强降水类暴雨过程低空风场特征的研究[J]. 热带气象学报, 2019, 35(3): 332-342.
[2] 方桃妮, 黄艳, 叶妍婷, 等. 边界层风廓线雷达资料在浙中强对流天气中的应用[J]. 气象科技, 2022, 50(3): 369-379.
[3] Wakasugi, K., Fukao, S., Kato, S., et al. (1985) Air and Precipitation Particle Motions within a Cold Front Measured by the MU VHF Radar. Radio Science, 20, 1233-1240. [Google Scholar] [CrossRef
[4] Benjiamin, S.G., Schwarts, B.E., Koch, S.E., et al. (2004) The Value of Wind Profiler Data in U.S. Weather Forecasting. Bulletin of the American Meteorological Society, 85, 1871-1886. [Google Scholar] [CrossRef
[5] 王佳伟, 张琪, 张涛, 等. 成都两次暴雨期间风廓线雷达观测的低空风场特征[J]. 干旱气象, 2021, 39(1): 87-95.
[6] 张月华, 王健, 郑玉萍, 等. 风廓线雷达资料在乌鲁木齐一次大暴雪过程分析中的应用[J]. 沙漠与绿洲气象, 2019, 13(5): 49-54.
[7] 罗娟. 风廓线雷达资料在重庆暴雨过程中应用分析[J]. 高原山地气象研究, 2017, 37(3): 40-45.
[8] 董保举, 付志豪, 李明, 等. 风廓线雷达资料在暴雨天气过程特征分析中的应用[J]. 气象科技, 2012, 10(1): 74-78.
[9] 曾瑾瑜, 夏丽花, 陈文键. 福建省风廓线雷达资料在一次强对流天气过程中的应用[J]. 气象与环境科学, 2014, 37(3): 40-48.
[10] 翟亮, 王令, 刘文军. 两次降雪天气过程预报中边界层风廓线雷达资料的应用[J]. 气象科技, 2012, 40(5): 783-788.
[11] 文彬, 梁文全, 邝家豪. 夏季风廓线雷达在雷州半岛强对流天气过程中的应用[J]. 广东气象, 2016, 38(5): 42-44.
[12] 王令, 王国荣, 孙秀忠, 等. 应用多种探测资料对比分析两次突发性强降水[J]. 气象, 2012, 38(12): 281-290.
[13] 王彦, 刘一玮, 孙晓磊. 利用风廓线雷达资料分析一次强降水过程的风垂直切变特征[J]. 暴雨灾害, 2017, 36(2): 171-176.
[14] 许丽萍, 刘敏, 李礼, 等. CFL-03型边界层风廓线雷达的原理及其应用[J]. 分析仪器, 2014(5): 79-88.
[15] 梅珏, 李新峰, 冯雷. 上海浦东机场风廓线雷达信噪比资料在云底高度判断中的应用研究[J]. 中国民航飞行学院学报, 2017, 28(6): 13-18.
[16] 孙丽娜, 陈楠, 李妙英, 等. 南京地区一次短时强降水风廓线雷达资料特征分析[J]. 陕西气象, 2017(5): 13-16.
[17] 罗浩, 刘烈霜, 李毅. 贵阳机场低空风切变成因分析和预报因子分析[J]. 空中交通, 2020, 318(3): 77-80.