黄新晴-TRMM卫星对0808号台风引发暴雨的观测分析研究-

TRMM卫星对0808号台风引发暴雨的观测分析研究浙江省气象台黄新晴内容提要●引言●个例概况●降水三维结构分析●降水的微波亮温特征●PR统计分析●降水云系中水粒子分布特征●结论1引言●台风是最强的暴雨系统，每年因台风引发的暴雨洪涝灾害造成的损失数以亿计，在实测的台风暴雨中，大多数狂风暴雨是出现在台风的前部，也有少数台风在其后部风雨特别大，甚至极少数有些强降水是出现在台风登陆后尾流云系中。●登陆台风暴雨诊断分析及预报研究的总结工作主要是应用数值模式预报产品，常规观测资料以及雷达产品。●地面雨量计空间分辨率不足，对于面降水的代表性差；雷达覆盖面积也有限。●由于受观测资料的限制，目前对于台风暴雨内部结构的研究比较少。1.1研究进展1.2TRMM卫星简介●1997年11月27日美日合作发射的热带测雨卫星（TRMM）主要任务是观测40oN-40oS的热带区域降水。该卫星携带了迄今第一部星载测雨雷达（PR），同时还携带了微波成像仪（TMI）、可见光/红外（VIRS）扫描仪、闪电呈像仪（LIS）、云和地球能量辐射计（CERES）。●TRMM卫星具有很高的空间分辨率：PR水平分辨率为4.3km，垂直分辨率为250m；TMI高频水平分辨率约为5km。●HirohikoM等研究表明TRMM卫星估算的降水和水粒子反映了降水的实际情况，王新利等指出TRMM卫星测雨雷达能有效的探测到台风降水结构。1.3研究内容●本文利用TRMM卫星的测雨雷达和微波成像仪探测结果，研究了2008年8月1日21时（世界时）由0808号台风“凤凰”残压环流引起的发生在安徽境内的强降水系统和降水云系中各种水粒子的结构特征。●本研究使用资料是由美国宇航局Goddard空间飞行中心数据分发中心DAAC(DistributedActiveCenter)提供的第5版数据。2个例概况●2008年7月28日12时前后“凤凰”台风在福建省中部沿海登陆。●在30日00时进入江西北部后停止编号。停止编号后，“凤凰”残余低压进入安徽后沿安徽西部继续向北移动，并于31日12时左右受东移的大陆高压和北部西风急流共同影响演变为低压槽，该低压槽在安徽省东部维持少动，造成了安徽巢湖与皖东地区出现了历史罕见的强降水。全椒县523.0毫米，滁州市501.7毫米，含山县496.5毫米，巢湖市326.7毫米。含山县409.3毫米，全椒县331.0毫米，巢湖市253.2毫米。3降水三维结构分析图1a2008年8月1日21时（安徽境内）PR探测到的2km高度降水强度水平分布50mm/h强局地性多个强雨团和强雨带一整片的降水区图1bTRMM/PR绘制的2km高度的降水垂直剖面降水强度阀值为2mm/h图1cTRMM/PR绘制的2km高度的降水三维立体其对应的降水水平图梅雨锋降水水平图4降水的微波亮温特征图22008年8月1日21时TMI第九通道观测的微波亮温分布微波亮温和降水有很好的对应关系微波亮温低的区域有降水分布微波亮温越低的区域对应的降水越强5PR统计分析●5.1不同类型降水在本次降水中分布特征降水类型平均降水率(mm/h)面降水百分比(%)降水面积百分比(%)各种降水样本数样本总数层性降水2.6566.6087.59487556对流性降水9.4033.4012.4169表1PR降水样本分析表1中降水样本数量取自图1a的像素点，面降水百分比为层性降水和对流降水分别在两类降水之和中所占的百分比，平均降水率为各像素的平均降水强度。降水系统的最大加热高度和加热的垂直廓线主要取决于对流性和层性降水所占的比例[9]，PR观测的瞬时对流性降水和层性降水在总降水中所占的比例与众多空基和地基雷达的观测结果一致[10]。图32km高度上对流降水和层云降水的分布层性降水为主●5.2雨谱分析(a)层云降水010203040506070809055～1010～20降水强度(mm/h)百分数(%)降水样本数：487总降水量：1292.84(b)对流降水0102030405055～1010～2020～3030降水强度(mm/h)百分数(%)降水样本数：69总降水量：648.47mm图42km高度层云降水和对流降水雨谱6降水云系中水粒子分布特征图5降水云系中各种水粒子平均含量垂直廓线（a）云水，云冰（b）可降水，可降冰水粒子大值主要位于2到4km处，也就是在2km到4km处的降水云含水量比较丰富。7结论●本次降水系统由多个强雨带和强雨团组成，强对流云呈柱状，从三维立体图可以看出，降水凸起的部分对应于下面的强降水带，它不具有梅雨锋暴雨所包含的降水塔结构。降水系统主要是层云降水以小于5mm/h的降水数量居多，对流性降水虽然占的面积小（12.41%），但对流降水的贡献率确达到33.40%，对流性降水具有很强的降水率，对流降水率的平均降水率为层云降水的3.55倍，所以对流性降水对总降水量的贡献很大。●微波亮温和降水区有很好的对应关系，强降水区一般对应较低的微波亮温区，也就是说在微波亮温低的区域有降水分布，并且微波亮温越低的区域对应的降水越强。●本次降水云系中2km到4km处的降水云含水量丰富。云水和可降水的最大含量值分别出现在距地高度约2km和4km处。谢谢