一次高炮防雹动力效应的相控阵雷达观测分析

作者：董亚宁; 刘福新; 孙鸿娉^*; 杨永龙

来源：气象, 2023, 49(08): 995-1004.

• 观测研究
• 相控阵雷达
• 高炮防雹
• 动力抑制效应

2021年7月8日山西省临汾市隰县组织了一次高炮防雹试验。利用隰县的相控阵雷达资料,对炮击强对流云后的动力效应进行分析。通过组合反射率对过程进行分析,可以看到本次作业的时机和部位是符合试验设计的,即:爆炸是在自然云发展期,炸点位于强回波柱上端。通过作业信息和弹道曲线估算试验中炮弹炸点位置,经过雷达、炮点、炸点的时空一致性转换后,对作业前后炸点邻域雷达参量变化进行分析。结果显示:作业前3～0 min,强回波柱处于发展增强中,在预定炸点附近未见多普勒谱宽区;作业后,在炸点正下端,强回波柱迅速衰弱、分裂、下沉,并在炸点区邻域呈现出多普勒谱宽明显的加宽且维持了2～3 min,最终导致强回波整体衰落,未见再度强化。这样的演化情景显示出一个效应链:强回波柱由盛转衰是在爆炸后的炸点开始的,爆炸激起的动力扰动蜕变为次级流,展宽了多普勒谱宽,不均匀的动力扰动场诱发的雷诺应力抑制了对流流场,使对流云整体衰落了。另外,从不同强度回波顶高和回波样本数的统计可以看到,爆炸后强回波顶高迅速降低而相应的像素点数迅速减少;弱回波像素点的数值随强回波减少而增多,最后所有强度的回波像素点的数值皆随时间减小。