微型雨雷达产品在几次不同量级降水过程中的表现特征

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探析ECMWF细网格产品在一次大到暴雨天气预报中的使用

探析ECMWF细网格产品在一次大到暴雨天气预报中的使用2018年第8期65农业科技1.ECMWF细网格产品概述。

ECMWF为建立在EPS之上的极端天气预报产品，由EFI 和SOT 构成，包含平均气温、降水量、10m阵风等多种天气要素。

所谓的EPS，则是集合预报系统，EFI则是极端天气预报指数，SOT为某极端事件发生概率相对气候概率大小，可以通过补充EFI更好的进行极端天气预报。

而ECMWF产品包含粗网格和细网格两类，前一种空间和时间分辨率分别为2.5°×2.5°和24h，后一种则为0.25°×0.25°和3h。

在过去天气预报业务中，主要依靠ECMWF粗网格产品提供数据依据，可以进行天气的准确、可靠预报。

但是相较于ECMWF细网格产品，利用ECMWF粗网格产品制作的预报产品依然不够精细，难以实现定点、定时和定量的预报，无法满足极端天气的预警需求，因此还应加强对ECMWF细网格产品的应用分析。

2.ECMWF细网格产品在大到暴雨天气预报中的使用2.1天气概况。

某地区在2017年7月23日出现暴雨天气，共6个国家站和区域站暴雨，降水中心过程降水量达74mm，降水强度较强，涉及范围较广，造成了部分地区基础设施受损，引起了洪涝灾害和经济损失。

针对该地区出现的暴雨天气，利用ECMWF细网格产品进行预报分析，从而确定暴雨天气预报的准确率。

采用的ECMWF细网格产品为中央气象台每日下发的大尺度降水分析资料，从北京时间20时开始预报，实效为未来1-2天。

2.2产品的使用。

对产品500hPa形势分析场进行分析可以发现，降雨地区位于副热带高压西侧外围，处于偏南风环流形势中，西部位于大陆高压东侧，处于偏西北环流中，而北侧和南侧分别位于高压低压槽偏西气流和高原低涡偏东气流中，造成了高压外围暖湿气流与低压槽中弱冷空气结合，继而导致大的降水在交汇区出现。

根据23日20点地面温度场情况来看，加密区域站附近存在较大的温度梯度，造成了地面锋生。

微雨雷达在宁波典型降水过程中的表现特征

第42卷第1期2021年3月气象研究与应用JOURNAL OF METEOROLOGICAL RESEARCH AND APPLICATIONV〇1.42No.lMar. 2021姜嘉俊，王晓慧，刘圣楠.微雨雷达在宁波典型降水过程中的表现特征[J].气象研究与应用，2021，42( 1) :20-26.Jiang Jiajun,Wang Xiaohui,Liu Shengnan.Performance characteristics of micro rain radar in typical precipitation process in Ningbo J .Journal of Meteorological Research and Application,2021,42(1) ：20-26.微雨雷达在宁波典型降水过程中的表现特征姜嘉俊\王晓慧2,刘圣楠3(1.宁波市气象台，浙江宁波315012; 2.宁波市海曙区气象局，浙江宁波315012;3.金华市气象局，浙江金华321023)摘要：利用宁波微雨雷达（M RR)数据，进行仪器观测雨强评估，在此基础上，分析了宁波地区=.次典型过程的雨滴谱和降水特征量分布情况，并对降水特征量在雨强预报中的应用做了初步分析结果表明，M KR具备较可靠的降水观测能力，三次过程中雨滴粒子浓度均随雨滴直径增大而减小。

西风槽和梅雨过程雨滴谱基本相似.液态水含量均较小且变化不明显；而台风“黑格比”雨滴粒子浓度更高，粒径范围更大，液态水含量显著提高且随高度降低而减小，粒子有效直径随高度降低明显增大，粒子数浓度明显减小，说明台风中雨滴碰并增长作用较强，大量小粒子相互碰并成大粒子。

，整层积分的液态水含量和整层平均的粒子有效直径对降水强度预报有较好的指示作用，二者变化均提前于降水强度变化约lOmin左右。

关键词：微雨雷达；雨滴谱；液态水含量；雨强中图分类号：P412.25 文献标识码：A doi：10.19849/45-1356/P.202U.04 O SID：引言深人了解降水垂直结构和微物理过程对降水精细预报和人工影响天气具有重要意义雨滴谱是指雨滴数浓度随雨滴直径的分布关系，是表征降水微物理特征的重要参数，对于了解降水微物理过程，改进数值模式中微物理参数化方案具有重要作用〜5:。

重庆一次暴雨过程的雷达产品特征分析

重庆一次暴雨过程的雷达产品特征分析陈鹏;刘德;甘薇薇;周盈颖;翟丹华;何跃【摘要】利用重庆万州CINRAD/SB雷达产品对2010年7月8～10日发生在重庆东北部的暴雨过程进行了分析.结果表明:(1)此次过程主要以局地的对流性降水为主,降水回波在原地发展滞留时间较长,造成单点降水强度较大.回波相互合并,意味着能量的集中和辐合上升运动的增强,所以回波单体合并会导致单体呈现增强趋势;(2)降水过程中逆风区与邻近风场构成了强烈的辐合上升运动,影响水平辐合辐散的强弱和分布,有利于低层水汽的向上传输和降水粒子的降落;(3)从风暴移动情况来看,风暴均具有稳定少动、强度较强的特点,且消亡与生成时间相衔接,同一时间内无2个风暴并存现象.另外,风暴跟踪信息产品(STI)对风暴生成和消亡时的路径预测准确率不高,而成熟阶段的预报与实况吻合度相对较高.【期刊名称】《干旱气象》【年(卷),期】2015(033)003【总页数】7页(P468-473,496)【关键词】暴雨;雷达回波;逆风区;辐合线【作者】陈鹏;刘德;甘薇薇;周盈颖;翟丹华;何跃【作者单位】重庆市气象台,重庆400039;重庆市气象台,重庆400039;中国气象局成都高原气象研究所,四川成都610072;重庆市万州区气象局,重庆万州404100;重庆市气象台,重庆400039;重庆市气象台,重庆400039【正文语种】中文【中图分类】P458.1+21.1众所周知，暴雨天气属于强对流天气的一种，为中小尺度系统，时空分辨率较低的常规地面、高空探测资料难以作为判断强降水出现时间和强度的依据[1]。

因此，利用天气雷达产品可以分析判断中尺度系统的发生发展演变规律，对暴雨临近预报预警有一定的指示意义[2-6]。

在对川渝地区暴雨的研究上，国内外学者取得了一些成果,如陈鹏等[7]发现低层切变线会激发中尺度对流系统的发生发展从而带来强降水，并且低层切变线与MCS的发生有着很好的对应关系；Wang等[8]研究表明在副高向西延伸和云贵高原上升气流的影响下，西南低涡发展，高原东侧的背风槽加深，从而使得中尺度对流系统发展并维持；陈忠明等[9]对1998 年盛夏西南低涡活动的主要特征进行了分析，结果表明西南低涡的发生发展导致低涡东部气流辐合和非平衡性增强，强辐合和非平衡强迫结合是诱发低涡东部发生大暴雨的重要原因；周国兵等[10]研究发现，西南低涡生成后由于受“桑达”台风的阻塞影响，西南低涡移动速度变慢，强度增大，生命期延长；同时“桑达”台风西侧吹入内陆的东北气流在西南低涡的东南侧转变为西南气流的过程中出现气流辐合并使得水汽迅速聚积，从而在西南低涡附近形成特大暴雨天气过程；黄福均[11]发现当中层有扰动重迭在低涡上空,引起剧烈的“抽气效应”，扰动后部有冷平流从涡的西侧进人时，会使低涡演变成斜压涡同时触发大暴雨；刘富明等[12]研究提出青藏高原—四川盆地垂直涡旋耦合作用观点，并认为当两者处于非耦合状态时，抑制盆地系统发展；当两者成为耦合系统后，激发盆地系统发展与暴雨发生；矫梅燕等[13]发现西南涡东侧的切变线和低涡的暖区是中尺度对流活动容易发生发展的区域,强的对流活动主要出现在低涡东侧的暖式切变线上；孙建华等[14]通过模拟也得出了低涡东部的对流系统发生在气旋东部的暖切变上。

上海短历时强降水的雷达和闪电活动特征

３ — ４ｋｍ）的平均反射率和整层最大反射率；（２）不同类型强降水中，高层（高度在０ｏＣ、一ｌ０。Ｃ和一２０Ｃ层以上）的ＶＩＬ、整层ＶＩＬ、高层（高度在５～６ｋｍ、６～７ｋｒｎ和７～８ｋｍ）的平均反射率、总地闪和负地闪频次这５个因子对雨强的作用各有不同；（３）对应不同降水类型的平均反射率垂直廓线具有不同的垂直结构和发展演变特征；
短历时强降水往往引起山洪暴发、泥石流、
城市内涝、交通堵塞等灾害，造成严重的人员伤亡和经济损失。随着经济、社会的发展以及城市化的不断推进，对其预报准确性的要求也越来越
高，并不断朝精细化方向发展…。在短历时强降
水的定量估测与临近预报业务中，一般采用某一
第２９卷第４期
２０１３年Ｏ８月
热带Ｉ气象ＭＥ学报ＪＯＵＲＮＡＩ，ＯＦＴＲＯＰＣＡＬＴＥＯＲＯＬＯＧＹ
Ｖ０＿１．２９．Ｎｏ．４
Ａｕｇ．，２０１３
日晨，郭品文，戴建华．上海短历时强降水的雷达和闪电话动特征【Ｊ】．热带气象学报。２０１３，２９（４）：６５６・６６４．
强回波（５５ｄＢＺ以上）发展高度可达０℃层以上，
下降过程中处于融化中的冰雹对雷达电磁波的后
高度（３ｋｍ以下）或最低４个仰角混合扫描方式（ＨｙｂｒｉｄＳｃａｎ）［】的雷达资料结合自动站资料来进

微降水雷达测量精度分析

２ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｒｉｎｇ１０００４９
ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙｏｆＭｉｃｒｏＲａｉｎＲａｄａｒ［Ｊ］．ＣｌｉｍａｔｉｃｎｄａＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈ（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ），２２（４）：３９２＿１４０４，ｄｏｉ：１Ｏ．３８７８￣．ｉｓｓｎ．１００６－９５８５．２０１７．
含水量ＬＷＣ等参数的影响。ＭＩＥ散射主要影响直径为１．２０～４．００ｍｍ的粒子，ＭＩＥ散射效应影响的 Ⅳ、ｚ、１、ＬＷＣ
偏差的平均值分别为２．７４ｍ－ａｍ－ｒ、１．４７ｄＢＺ、Ｏ．００６１ｍｍｈ一、０．０００４ｇｍ～。下沉气流使反演液滴直径偏大，上升气流使得反演的液滴直径偏小，下沉气流的影响更大，尤其是对低层影响大于高层。例如，在３００ｍ高度上，当液滴直径为２．６７ａｉｒｎ时，下沉气流为２．００ｍｓ时，理论上反演的直径为８．０７ｎｌｌＴｌ，超出了ＭＲＲ探测的阈值，其相对误差值能接近２００％。下沉气流使得反射率谱向大粒子方向平移，且谱型展宽；上升气流则相反。将ＭＲＲ资料与同步观测的ＴＨＩＥＳ雨滴谱仪数据进行比对，分析ＭＲＲ资料的可靠性。选取２０１５年４月１日０１～ｌ２时（协调世界时）山东济南的一次降水过程，将ＭＲＲ在３００ｍ高度上反演的雷达反射率因子、雨强、数浓度、中值体积直径与雨滴谱仪资料进行对比。结果表明：两种仪器探测的ｚ、，、Ⅳ、中值体积直径Ｄ。在时间序列上都有较好的吻合度，变化趋势和幅度相近，ｚ、、Ｄ０的平均偏差分别为１．１９ｄＢＺ、０．３４ｍｉｌｌｈ－、０．３６ｍｍ。ＭＲＲ反演的值偏大，而粒子直径偏小，分析了产生偏差的主要原因，除了探测系统偏差、分析方法本身存在的偏差外，上升气流导致的偏差不容忽视。这些结果初步验证了微降水雷达观测的功率谱密度及其反演方法的可靠性。关键词微降水雷达ＭＩＥ散射垂直气流精度验证

两次降水过程的微降雨雷达探测精度分析

两次降水过程的微降雨雷达探测精度分析温龙;刘溯;赵坤;李杨;李力【期刊名称】《气象》【年(卷),期】2015(000)005【摘要】MRR is a vertically pointing Micro Rain Radar which can measure vertical profiles of radar re-flectivity and drop size distribution (DSD).It plays an important role in understanding precipitation micro-physical structure and improving quantitative precipitation estimation.In this study,the observations from an S-band Doppler radar,a 2D-Video-Disdrometer and a rain gauge during two summer precipitation events in Nanjing are used to assess the performance of MRR.The intercomparison analyses of these four instru-ments in stratiform and convective precipitation are also performed.The results show that,the vertical profile of reflectivity measured by MRR and S-band radar has a good agreement below 4 km with the mean difference less than 1 dB.Above 4km,however,MRR tends to underestimate the reflectivity due to the precipitation attenuation.The difference of reflectivity between MRR and S-band radar increases with the height.Furthermore,MRR can accurately estimate the rain rate with the reflectivity below 35 dBz,but underestimate the rain rate with the reflectivity above 35 dBz.The rainfall estimation for stratiform clouds is more accurate than that for convectiveclouds.Especially,MRR exhibits good performance for the weak rainfallbelow 0.1 mm·h-1 ,which cannot be measured by rain gauge.Due to the inherent limitation of MRR and the precipitation attenuation,MRR shows high consistency with 2DVD for raindrops with size from 1 mm to 5 mm,but underestimates the concentration of drops larger than 5 mm and overestimates the concentration of drops smaller than 1 mm.Overall,MRR is an effective instrument for the precipitation measurements,especially suitable for quantitative estimation of stratiform.%提垂直指向微降雨雷达（MRR）能够测量从近地面至高空的雷达反射率因子和雨滴谱分布特征，对认识降水微物理结构，改进雷达定量降水估计精度有重要作用。

雷达测量降水

雷达测量降水1雷达测雨的基本原理天气雷达天线发射脉冲式电磁波，当电磁波遇到降水或某些云目标，一部分电磁波会被散射。

雷达接收从云雨散射回来的回波信号，通过对回波信号强度的分析处理，可确定降水或云的存在及其特性。

根据电磁波传播的速度和发射与接收脉冲信号的时间差可计算出目标物到雷达的距离；根据雷达扫描转动的方位角和仰角以及目标物至雷达的距离，可确定目标物的空间位置。

通过对返回信号强度的测量，由雷达气象方程可计算出目标物对电磁波的散射能力。

用于降水粒子时，简化的气象雷达方程式为：式中：Pr 为平均接收功率。

C 为由雷达型号决定的雷达常数，它与发射功率、波长、天线增益、波束宽度等雷达参数有关。

k 2为降水粒子相态的函数，与降水粒子介电常数有关，一般来说，水的k 2值为0.93，冰为0.18。

r 为距雷达的距离。

Z 为雷达反射因子，是单位体积中降水粒子直径6次方的累计和，表示为，常以1mm 6/m 3为基准的分贝表示，记为dBz ，可以应用气象雷达方程式根据平均接收功率求取。

由于降水粒子直径并非均一分布，在实际应用中常用其一般形式： , 式中的A 和b 为经验系数，随降水类型和地理位置的不同而变。

在各种Z~R 关系式中，在A 在16.6~730范围内。

因此，测定了降水区的反射因子Z ，则可计算降水强度R 及其分布。

2雷达测雨误差分析由于雷达测量降水可以得到具有一定精度的、大范围高时空分辨率的实时降水信息，因此应用雷达进行降雨监视和面雨量计算，可以提高洪水预报的精度和时效性。

但要清楚地认识到，由于技术本身的复杂性和其它原因，目前的雷达测雨存在一定的误差，特别是大范围降水测量的准确性尚不能完全满足气象业务应用的要求。

雷达测雨误差主要来源于以下几方面： a)雷达电磁波的波长对降水测量的影响。

在雷达气象方程式中，平均接收功率Pr 与雷达波长、天线增益及波束宽度等有关。

在天线大小固定的情况下，Pr 与波长的4次方成反比，即波长越短，Pr 越大，探测能力越强，因此波长短有利于探测降水。

多普勒天气雷达产品的识别与分析(天气雷达基础知识)

3.2 强对流天气发生的背景环境
• 大气垂直稳定度 • 水汽条件 • 抬升 • 垂直风切变
3.3 垂直风廓线及其对对流风暴的作用
• 普通单体风暴的风向随高度的分布杂乱无章，基本上是一种无序分布，而且风速随高度的变化也较小；
• 多单体强风暴和超级单体风暴的风向风速随高度变化分布是有序的，风向随高度朝一致方向偏转，而且风速随高度的变化值也比普通单体风暴的大。
• 影响速度谱宽的主要因子有四个： 1. 垂直方向上的风切变； 2. 大气的湍流运动； 3. 不同直径的降水粒子产生的下落末速度的不均匀分布； 4. 由波束宽度引起的横向风效应。
1.8 标准大气雷达测高公式 • H=h0+R*sinθ+R2/17000，单位：千米
1.9 PPI图上距离与高度
1.10 天气雷达的局限性
衰减的暂时的解决办法
• 结合S波段雷达使用波长:10cm, 强天气的衰减不明显
衰减的暂时的解决办法
课间休息
3、多普勒天气雷达识别对流风暴及其强烈天气
单元重难点： • 1、风暴的运动 • 2、对流风暴的模型 • 3、个例分析
3.1 对流风暴的分类
普通单体风暴多单体风暴超级单体风暴线风暴（飑线）
• 多普勒频移与目标物在雷达径向方向上的速度分量v有关，满足如下关系： fd= 2v∕λ (式中λ是雷达波长，fd是多普勒频移)
• 多谱勒速度是径向速度，垂直于雷达波束的速度分量（切向速度）不能直接测量。
1.7 多谱勒速度谱宽W
• 多谱勒速度谱宽表征着雷达有效照射体积内不同大小的多谱勒速度偏离其平均值的程度，实际上它是由散射粒子具有不同的径向速度所引起的。
1.1 天气雷达基本结构

新一代天气雷达介绍wwwPPT课件

发射机天线接收机信号处理器 RDA内的数据记录宽带通讯雷达监控系统
雷达产品生成子系统（RPG）
RPG是一个多功能的单元。它由宽带通讯线路从RDA接受数字化的基数据，对其进行处理生成各种产品，并将产品通过窄带通讯线路传给用户。 RPG还可以通过雷达控制台（UCP）对RDA进行监控（遥控方式）。RPG是整个雷达系统的指令中心。
中国气象局计划在全国范围内建设126部CINRAD多普勒天气雷达，其中有66部S波段多普勒天气雷达，60部C波段多普勒天气雷达。图中红色圆点表示S波段。兰色方块表示C波段雷达。
一般，在沿海地区安装S波段雷达，内陆地区安装C波段雷达，这样可以减少衰减，成本也较小。 S波段雷达与C 波段雷达价格相差10倍。
雷达图上，一般用紫色时表示不能识别的值，观测时通过调整要尽量使紫色最小。
什么是Doppler速度风矢量的径？向分量
不完全是水平的径向分量一个体积内的主要风矢量（注意：不是平均风矢量）不是同一水平面上的风矢量（仰角不是零度）风矢量的代表性（多尺度性）误差（器差，信息提取误差）云、雨粒子的三维运动矢量
CINRAD雷达与常规天气雷达相比的优势
1.灵敏度提高 2.分辨率提高 3.具有风场探测 4.具有三维数据的自动采集能力 5.具有一套科学的数据处理的能力
频率控制精度10-9 ！
10
•较合理的硬件工作模式和观测模式
为了能够获得最大不折叠距离探测范围同时获得最大的不模糊径向速度，在雷达硬件工作模式方面，采用了连续监测模式CS、连续Doppler模式CD和批模式B，对雷达脉冲对数、脉冲宽度、脉冲重复频率等雷达参数进行了组合，以适应上述要求。在观测模式方面，设有四种观测模式，其中：降水模式有VCP11模式和VCP21模式两种，以适应不同降水类型的需要。CINRAD-SA雷达由于发射机功率强大，接受机灵敏度高，还设有晴空模式：VCP31模式和VCP32 模式，用以探测晴空湍流、风切变等。在上述降水观测模式中，为了达到获得最大探测不折叠距离和最大不模糊径向速度，雷达采用了扫描方式与雷达参数相结合的办法实现上述目标。

青海东部两次大暴雨过程雷达产品特征对比分析

青海东部两次大暴雨过程雷达产品特征对比分析青海东部两次大暴雨过程雷达产品特征对比分析近年来，全球气候异常频发，我国各地也经历了不少自然灾害。

其中，特强降雨造成的暴雨灾害屡见不鲜。

而青海东部地区正是我国西北地区的高原山区，其气候条件和地理环境对暴雨的形成与发展具有一定的影响。

本文将通过对青海东部两次大暴雨过程中的雷达产品特征进行对比分析，探讨其在暴雨监测与预警中的作用。

青海东部地区的大暴雨过程往往与锋区活动、强逆温等因素密切相关。

利用雷达技术可以实时监测到暴雨云团的形成、演变和消亡过程，提供有力的气象信息支持。

本次分析选取了发生在2019年和2020年的两次大暴雨过程，分别位于青海省海南州和海东市。

下面将分别对两次暴雨过程中的雷达产品特征进行具体对比。

首先，从雷达回波强度来看，2019年暴雨过程中的雷达回波强度整体较强，多处站点出现了50dBz以上的回波，甚至出现了一些70dBz以上的超强回波。

而2020年的暴雨过程中，雷达回波强度相对较弱，主要集中在40-50dBz之间。

这表明2019年的暴雨过程具有更强的降水能力和强度，而2020年的暴雨过程相对较弱。

其次，从雷达降水计算产品来看，2019年和2020年的两次暴雨过程中，累积雨量分布形态存在一定的差异。

2019年暴雨过程中，大范围的高降雨区主要出现在暴雨云的核心区域，降雨量较为集中。

而2020年暴雨过程中，降雨量分布相对均匀，没有出现明显的高降雨区。

这说明2019年暴雨过程的降水强度更强，降雨范围相对较小而集中，而2020年的暴雨过程降水相对均匀，范围更广。

另外，从雷达产品的回波高度来看，2019年和2020年两次暴雨过程中的回波高度有一定的差异。

2019年暴雨过程中，回波高度较高，多数云团高度超过10公里。

而2020年的暴雨过程中，回波高度相对较低，多数云团高度在5-10公里之间。

这说明2019年暴雨过程中的云团发展更为强劲，云顶高度较高，暴雨能量更强；而2020年的暴雨过程云团发展相对较弱，云顶高度较低，暴雨能量相对较弱。

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微型雨雷达产品在几次不同量级降水过程中的表现特征摘要：利用 MRR-2 微型雨雷达设备及相关软件对降水系统进行跟踪连续观测，分析微型雨雷达主要的 4 项指标：降水效率(Rain rate , mm/h )、雷达反射率(Radar reflectivity ,dBZ ）、液态水含量（Liquid water content , g/m3、及下降速率（Fall velocity , m/s ）,经研究得出以下结论：（1、小雨过程中，由于中高层湿度条件很差，降水率、雷达反射率、液态水含量、下降速率均分布在 2400m 以下，且峰值均较小，低于中雨、大雨及暴雨过程，仅在小时降水量超过 0.2mm 的时段才表现出一定的显著特征；（ 2）由于整层湿度条件较好，中雨、大雨及暴雨 3 次过程的降水率均表现出垂直分段分布暴雨 3 次过程雷达反射率发展得均较高，达到了 4800m 左右，但高值区发展的高度并不相同，并且三者的峰值大小也有定的区别，在降水量较大的时段，三者的峰值主要分布在低率产品表现出类似的特征，同样呈现出了垂直分段分布的特点；（ 5）不同降水类型的下降速率和液态水含量各自表现出不同的特征。

关键词：微型雨雷达；降水效率；雷达反射率；液态水含量；下降速率P426 文献标识码 A 文章编号 1007-77312018)09-0143-07的特征，且降水率高值区整层均有分布；（ 3）中雨、大雨及层；（ 4）中雨、大雨及暴雨 3 次过程的液态水含量与降水效中图分类Characterization of the Micro Rain Radar Products in Different Precipitation EventsGuo Jibing1 et al.1Fengxian District Meteorological Office ，Shanghai 201416，China)Abstract ：Micro Rain Radar and related softwaresystemswas used to track and observer precipitation.Four kinds ofMicro Rain Radar products( Rain rate，mm/h ，Radarreflectivity ，dBZ，Liquid water content ，g/m3 and Fall velocity ，m/s ) were analyzed.The height resolution was set to 200m.Observationheight was between 200 〜6200m (the top height was near 500 hPa) .By study those cases，the followingcharacteristics were found：*(1) In a light rain process，due to the poor humidity condition of the mid to high-level ，most of precipitation rate ，radar reflectivity ，liquid water content and fall velocity are located below 2400 meters ，the peak value was smaller than the restthree kinds of the rains ，only when hourly precipitation was over 0.2mm ，it showed some remarkable features. ( 2) Since the whole layer moisture conditions werebetter ，the precipitation rate of moderate rain ，heavy rain and torrential rain exhibited characteristics of vertical distribution segment，and the high precipitation rate value distributed in whole layer. （3）The radar reflectivity located in high layer in moderate rain ，heavy rain and torrential rain process ，the height was near 4800m.But the high value distributed in different height ，and the peak value is different too ，unless in a high precipitation period ，the peak value was in lower layer.（4）the liquid water content of moderate rain ，heavy rain and torrential rain exhibited characteristics of vertical distribution segment. （5）The fall velocity and liquid water content of different types of rains showed the different characteristics.Key words：Micro rain radar ；Rain rate；Radarreflectivity ；Liquid water content ；Fall velocity天?饫状锸墙?行大气、云雾及降水物理研究和探测的主要手段，其重要作用之一是以云和降水为主要观测对象，实时估测降水系统的降水强度。

它被广泛地应用于气象科学研究和业务天气警戒观测中，发挥着越来越重要的作用。

定量估测降水强度作为天气雷达首要用途在灾害性天气监测和预警、人工影响天气的作业指挥、气象模式资料同化及模拟结果的检验等方面具有十分重要的意义。

不同降水类型产生的影响不同，识别不同类型的降水可以更好地理解降水的机制，对降水估测、灾害性天气的监测和预警等方面都有很大的帮助。

定量估测降水一直是天气雷达应用的主要目标之。

从第二次世界大战后雷达技术开始在气象部门应用，至今已有60 多年的历史，随着应用研究的广泛开展，雷达估测降水技术发展非常迅速。

1959 年Battan[1] 首次提出雷达气象学概念，并对那一时期雷达气象学的研究进展和成果作了概述。

由此，多普勒天气雷达作为一种重要的技术手段逐步发展成为专门学科。

在天气雷达应用研究的早期，就发现雷达估测降水的潜力，并对联合雨量计的多普勒天气雷达定量估测降水进行了大量研究[2] 。

MRR-2( Micro Rain Radar )是一种小型的垂直指向多普勒测雨雷达(以下简称“微型雨雷达”)，由德国METEK公司生产。

其工作原理是以雨滴大小和散射截面、雨滴大小和下降速率的关系为基础，根据多普勒频率反演出降水状况[3]-[4] 。

微型雨雷达可测量雨强、雷达反射率因子、雨滴下降速度及雨滴粒径分布等垂直廓线，从而判断降雨状况。

如何科学合理地开展微型雨雷达的观测试验，分析典型降水过程的微型雨雷达产品，使微型雨雷达产品投入业务化显得非常迫切和必要。

本文选取了几次不同量级的降水过程，分析每次过程中各类微型雨雷达产品的表现特征，为微型雨雷达产品投入业务化使用积累经验。

1 资料介绍和降水过程选取30° 1.1 资料介绍 MRR-2 微型雨雷达设备及相关软件安装于上海市奉贤区气象局的气象应急移动车上，移动车停放在海市奉贤区气象局单位内，经纬度为: 121°30’ E ， 53’ N 。

雨雷达安装在气象应急车上，适合对降水系统进行跟踪连续观测，可以及时有效地获取所需的观测数据资料，仪器的无人值守设计，可在任何气候条件下运行，非常有利于工作的持续进行。

经过前期维修及协调，从 2014 年开始实现微型雨雷达设备稳定运行、连续观测、实时产生资料数据并批量保存。

效率（ Rain rate ， mm/h ）：单位面积垂直方向上液态水体积通量；（2）雷达反射率（Radar reflectivity ，dBZ ）：雷达发射率因子与雷达衰减反射率因子；（ 3）液态水含量（ Liquid water content , g/m3 ）:单位体积的液态水质量；（4）下降速率（Fall velocity , m/s ）:粒子下降的速率。

本文设置的微型雨雷达数据高度分辨率为200m ，观测高度为200〜6200m ，约观测到500hPa 的高度。

1.2 降水过程选取本文选取 2014 年夏季（ 6-8 月）的小中雨、大雨和暴雨降水过程各一次。

其中小雨的定义为: 12h 内降水量为 0.1〜4.9mm ，或24h 内降水量为 0.1〜9.9mm 中雨的定义为: 12h 内降水量为 5.0〜14.9mm ，或 24h 内降水量为 10.0〜24.9mm 的降水过程；大雨的定义6月本文分析的微型雨雷达指标主要为以下4 种：（ 1）降水雨、的降水过程；为：12h 内降水量为15.0〜29.9mm ，或24h 内降水量为25.049.9mm 的降水过程。

暴雨的定义为：12h 内降水量为30.0 69.9mm ，或24h 内降水量为 50.0〜99.9mm 的降水过程。

本文分别选取了每次过程中降水量较明显的时段进行微型雨雷达产品的重点分析。

为方便描述每次降水过程，进行简化描述，例如“8 月 2 日 00： 00-07： 00 降水过程”简写为“（ 0802： 0000-1700 ）”。

小雨（0802 : 0000-0700）过程中（图1a ）,分钟降水量中雨（ 0818： 1200-1700）过程中（图 1b ）,分钟降水量也均为 0.1mm ，小时降水量在1〜3mm , 其中 14-16 时降水量较大。

大雨（ 0626： 1200-1700）过程中（图1c ）,分钟降水量在0.2mm 左右，小时降水量差异较大，水量达到了 8mm 。

暴雨（0820 : 0300-1500）过程中（图1d ），分钟降水量在 0.4mm 左右时，小时降水量在达到了 16mm ，分钟降水量在 0.2mm 左右是，小时降水量在 5mm 左右，其中 09-13 时降水量较显著。