雙偏振雷達水凝物分類算法優化及在雹暴云的應用分析*

夏 凡 龔佃利 潘佳文 史 茜

1 山東省氣象防災減災重點實驗室,濟南 250031 2 山東省氣象科學研究所,濟南 250031 3 山東省長島國家氣候觀象臺,長島 265800 4 山東省人民政府人工影響天氣辦公室,濟南 250031 5 廈門市氣象局,廈門市海峽氣象開放重點實驗室,廈門 361012 6 山東省氣象臺,濟南 250031

提 要：為提升我國多普勒雙偏振雷達水凝物分類的應用水平,在美國強風暴實驗室(NSSL)研發的水凝物分類算法(HCA)基礎上,通過增加冰雹區與三體散射區水凝物類型的訂正識別、選用數值模式溫度分析場識別融化層、引入水凝物類型垂直分布限制條件等,建立了優化方法(HCA-Opt)。利用HCA-Opt分析了2021年7月9日濟南市章丘區一次雹暴云的水凝物分布特征,對冰雹落區與水凝物分類結果進行比對檢驗,得到如下主要結論:HCA-Opt可以正確識別冰雹與三體散射區的水凝物類型,修正了HCA將其識別為地物的問題;HCA-Opt利用模式溫度分析場可準確識別融化層高度,解決了強對流天氣下HCA使用的融化層自動識別算法(MLDA)無法有效識別融化層的缺陷;與HCA相比,HCA-Opt識別的水凝物在垂直分布上更加合理。HCA-Opt給出的水凝物分類結果較好描述了雹暴初生、降雹不同階段的水凝物空間分布,初步揭示了不同高度水凝物粒子相態轉化特征。HCA-Opt識別的水凝物分類中,中(小)雨與霰的可信度最高,冰晶與濕雪的可信度較低,且容易與干雪混淆;總體而言,HCA-Opt提高了水凝物分類識別技巧,對冰雹預警和落區判別具有較好的指示作用和業務應用前景?！?br>