基于GPM DPR资料的浙东不同地形下台风降水垂直结构研究

摘要

基于全球降水观测卫星(Global Precipitation Measurement,GPM)星载双频降水雷达(Dual-frequency Precipitation Radar,DPR)资料，探讨浙东平原、丘陵和山地三种不同地形下台风外围环流降水阶段和台风眼壁降水阶段下，对流云降水和层状云降水的垂直结构特征。结果表明：(1)浙东台风回波顶高度低于6 km左右(接近冻结层高度)时，雷达反射率因子中心高度随地形抬升而升高，回波顶高度和降水率呈显著正相关；当回波顶高度超过6 km时，回波顶高度与降水率的相关性减弱。台风对流云降水的回波顶高度分散，而台风层状云降水的回波顶高度整体较为集中，并分布在较高的高度上。(2)台风对流云降水的高频中心主要分布在中低层大气中，对应的最大降水粒子直径较大，粒子数浓度较小，雨滴碰撞合并作用强。台风层状云降水的雷达反射率因子则在垂直方向上分布较广，云系旺盛且结构紧密，但最大降水粒子直径较小，强度弱于对流云降水。随着地形高度升高，台风层状云降水雷达反射率因子中心高度下降，台风对流云降水中心则逐渐升高。(3)随着地形抬升，雷达反射率因子极值在冻结层附近的高度有明显升高，两类降水的粒子数浓度均出现下降，山地、丘陵地形下的降水粒子直径明显大于平原地形，表明地形作用导致大气不稳定性上升，水汽垂直输送作用以及雨滴碰撞合并效应显著。研究结果为理解地形对台风降水垂直结构的调控机制提供三维观测依据和数据支撑。

关键词

全球降水观测卫星 / 星载双频降水雷达资料 / 雷达反射率因子 / 地形 / 降水垂直结构