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摘要：雷达探测的实时基本反射率因子强度、基本径向速度、基本谱宽产品提供了丰富的有关强天气的信息，综合使用 Z、V、W 产品可以较为准确和及时地监测和预测灾害性天气的发生和演变。为预报服务提供天气系统的多种实时信息，提高了预报的准确性和服务的时效性，进一步提高了中小尺度灾害性天气的预警能力。
关键词：雷达；强天气；预报；服务
在强对流天气预报预警工作中要充分利用雷达的报警信息，中气旋往往和剧烈天气相联系。本文从强对流天气和暴雨天气的多普勒产品两方面来进行分析，总结雷达在天气预报中的应用。
1、强对流天气多普勒产品分析
强对流天气多普勒产品分析雷达是监测强对流天气最有效的工具，不仅可以不间断的观测给我们提供强对流天气内部微观结构信息和系统外部环境场信息，而且一些导出产品还为我们提供了定量化的强对流天气信息，帮助我们对强对流天气做出定量化预报。
1.1 冰雹云多普勒雷达产品特征
基于特殊的空间结构以及冰雹对电磁波的散射特性，冰雹云回波往往表现出独特的结构特征。当反射率因子大于 55dBZ 时，可以确定为较强的对流云并有产生冰雹的可能。雷达获取的冰雹回波除具有常规雷达回波的所有特点外，还具有其它一些明显特征，由于冰雹粒子具有极强的散射能力，强冰雹往往可以形成 “三体散射”，当有 “三体散射”，“三体散射”预报冰雹出现一般可有 15-20 分钟的预警时间。
多普勒雷达的基本速度产品是降水粒子群相对于雷达的平均径向速度。能够分析中小尺度天气的辐合、辐散等强对流天气的演变规律，以及云层或云区内的风速风向或风切变，这些流场特征对判断冰雹云有很大的帮助。径向速度场判别对流云中是否伴有中尺度气旋，冰雹云发生时，大部分伴有中气旋。当气旋是辐合性气旋时，冰雹云将进一步发展；反之，气旋为辐散性气旋时，冰雹云将消散。
利用雷达提供的剖面图，能够描述出冰雹云的垂直结构特征，当大于 55dbz 的回波区在回波的中高层时易产生冰雹。液态累积含水量表示将反射率因子数据转换成等价的液态水值，对流云中含有的冰雹等大粒子的散射性不满足雷利散射的条件，尤其 VIL 远远大于云体中实际具有的垂直累积液态水，因而偏大的VIL 恰恰反映了云体中含有大的降水粒子。因此 VIL 产品将能更好地判断冰雹云的存在。有资料表明：当 VIL 值超过 55kg·m-?时，易出现冰雹。另外，冰雹指数对冰雹预报有提示作用，但该产品虚警较多，使用时应结合其它产品进行综合分析。
1.2、龙卷天气的多普勒产品分析
龙卷是一种非常罕见的强对流天气，其破坏力惊人，常可造成重大的人员伤亡和财产损失。2005 年 7 月 30 日上午安徽灵壁发生了一次强龙卷天气，造成 15 人死亡。本次龙卷天气过程在反射率因子场上表现为明显的超级单体回波特征，单体在发展成熟阶段出现前侧及后侧入流槽口。整个单体呈气旋性扭曲。径向速度场出现中气旋流场结构特征，在龙卷发生时出现速度模糊，这在其它对流性天气监测中是极为罕见的。经进一步判断当时的径向速度可达到 27～34m·s-1。整个过程中气旋报警 16 次（体扫）28 个，龙卷涡旋特征（TVS）4 次（体扫）6 个，风暴追踪信息给我们提供了风暴单体的过去位置和未来移动趋势，有助于我们发布强天气预警。
1.3、阵风锋的多普勒雷达监测
强对流单体侧后部强降水拖曳作用形成的强下沉气流到达地面后，向云体外侧出流形成了阵风锋。阵风锋卷起的沙土、尘埃形成了阵风锋回波，阵风锋回波多呈窄带状，脱离雷暴云母体快速移动，高度一般不超过 3km。雷达由于其脉冲功率大，灵敏度高，动态范围宽，可以很好地完成对阵风锋的监测。
2、暴雨天气的多普勒产品分析
2.1、区域性暴雨
区域性暴雨在反射率因子场上表现为大范围的强回波区，其中多中小尺度系统活动，表现为有组织的强回波带、回波团，回波顶凹凸不平。径向速度场可以分析出高、低空急流，以及大范 围的气流辐合。需要特别指出的是强降水区与径向速度场上的逆风区对应关系很好，我们可以根据逆风区的大小、强度、演变趋势来判断强降水的落区。另外 VAD（84）产品能很好地反演雷达站附近气流的辐散、辐合，当 VAD 产品显示雷达站附近风速辐合量超过 5m·s-1（最大入流绝对值-最大出流绝对值）时要特别警惕本站有暴雨发生。
降水产品（78、79、80）是基于流域面上的降水累积产品，对防汛抗洪决策服务有重要作用。这里需要注意的是 80 号产品，80 号产品是风暴总降水，算法规定在有效探测范围内（230km）无回波时间不超过 1 小时就作为一个天气过程累积。因此，在使用 80 号产品时要注意其累积时段。
2.2、局地性暴雨
我区7 月 1 日 13 时 11 分开始出现雷暴、大风、强降水天气，13-20 时共降雨 34.3mm，县城出现严重积水。在这次暴雨过程开始前，12 时 30 分我们分析雷达产品发现，一块强对流回波向移来，基速度图上有大片逆风区与强回波区相配合，同时在强回波区中心附近出现中气旋报警。据此预报将要发生雷雨大风天气，并特别提醒雨量较大。
3、暴雪天气的多普勒产品分析
暴雪天气的多普勒产品分析常规 713 雷达对雪的探测能力很弱，其回波强度较弱，边缘模糊，结构不清晰，无法对降雪进行定量分析。新一代天气雷达由于脉冲功率大，探测能力强，灵敏度高，显示分辨率高，因 此新一代天气雷达能较好地完成对雪的探测。同时新雷达速度产品、导出产品在暴雪探测中的使用也值得我们分析研究。
暴雪过程的反射率因子场存在明显的带状强回波区，降雪区最大反射率因子在 19 号产品中可达 30dbz，在 37 号产品（组合反射率）中可达 35～40dbz。这些强回波区与地面强降雪区对应关系很好，這一点在组合反射率因子产品（37）中表现地更为明显。反射率因子产品能较好地反映雪回波的结构特征和移动变化趋势，但在雨雪过渡区域，由于融化层的影响，回波强度出现畸大现象，预报时应注意剔除由冰雪融化造成的强回波假相，正确地估测降雪量。
基径向速度能提供中、低空激流的风速大小及位置，与其导出产品结合分析能较好地反映出降雪区流场的辐合、辐散状况。分析速度方位显示（VAD），我们发现在强降雪期间 VAD 正弦曲线的中线明显低于 0 线，对称性为负，这表明，本站附近存在明显的气流辐合。而在降雪将要结束时 VAD 正弦曲线的中线明显高于 0 线，对称性为正，说明本站附近已变为辐散流场。利用 VAD 提供的风场信息，可以准确地判断雷达站附近气流的辐散、辐合情况。
定量测量降水产品（78、79、80）对雪的测量能力很差，同时融化层对降水产品的污染也很严重，产品估测与实际降水情况相去甚远。因此，降雪量的定量测量仍然需要进一步的探讨。
4、结论
在强对流天气预报预警工作中要充分利用新一代天气雷达的报警信息，中气旋往往和剧烈天气相联系。暴雨预报要特别关注逆风区的位置和动向，同时注意本站附近的辐合、辐散情况。基本速度及其导出产品，提供了暴雪天气发生时的流场信息，有助于对暴雪天气的发生、演变做出正确判断。
参考文献：
[1] 王艳兰，孙莹，熊英明等.多普勒天气雷达反射率因子产品分析与初步应用 [J].气象研究与应用，200526（2）：35-38
[2] 陈 恒 明.一次强飑线雷达回波和云图特征 [J].气象研究与应用，200728（2）：23-26
[3] 王艳兰，汤达章，周文志，等多普勒雷达降水产品优化 [J].气象研究与应用，2007（1：41-44）
（作者单位：延安市气象局）
关键词：雷达；强天气；预报；服务
在强对流天气预报预警工作中要充分利用雷达的报警信息，中气旋往往和剧烈天气相联系。本文从强对流天气和暴雨天气的多普勒产品两方面来进行分析，总结雷达在天气预报中的应用。
1、强对流天气多普勒产品分析
强对流天气多普勒产品分析雷达是监测强对流天气最有效的工具，不仅可以不间断的观测给我们提供强对流天气内部微观结构信息和系统外部环境场信息，而且一些导出产品还为我们提供了定量化的强对流天气信息，帮助我们对强对流天气做出定量化预报。
1.1 冰雹云多普勒雷达产品特征
基于特殊的空间结构以及冰雹对电磁波的散射特性，冰雹云回波往往表现出独特的结构特征。当反射率因子大于 55dBZ 时，可以确定为较强的对流云并有产生冰雹的可能。雷达获取的冰雹回波除具有常规雷达回波的所有特点外，还具有其它一些明显特征，由于冰雹粒子具有极强的散射能力，强冰雹往往可以形成 “三体散射”，当有 “三体散射”，“三体散射”预报冰雹出现一般可有 15-20 分钟的预警时间。
多普勒雷达的基本速度产品是降水粒子群相对于雷达的平均径向速度。能够分析中小尺度天气的辐合、辐散等强对流天气的演变规律，以及云层或云区内的风速风向或风切变，这些流场特征对判断冰雹云有很大的帮助。径向速度场判别对流云中是否伴有中尺度气旋，冰雹云发生时，大部分伴有中气旋。当气旋是辐合性气旋时，冰雹云将进一步发展；反之，气旋为辐散性气旋时，冰雹云将消散。
利用雷达提供的剖面图，能够描述出冰雹云的垂直结构特征，当大于 55dbz 的回波区在回波的中高层时易产生冰雹。液态累积含水量表示将反射率因子数据转换成等价的液态水值，对流云中含有的冰雹等大粒子的散射性不满足雷利散射的条件，尤其 VIL 远远大于云体中实际具有的垂直累积液态水，因而偏大的VIL 恰恰反映了云体中含有大的降水粒子。因此 VIL 产品将能更好地判断冰雹云的存在。有资料表明：当 VIL 值超过 55kg·m-?时，易出现冰雹。另外，冰雹指数对冰雹预报有提示作用，但该产品虚警较多，使用时应结合其它产品进行综合分析。
1.2、龙卷天气的多普勒产品分析
龙卷是一种非常罕见的强对流天气，其破坏力惊人，常可造成重大的人员伤亡和财产损失。2005 年 7 月 30 日上午安徽灵壁发生了一次强龙卷天气，造成 15 人死亡。本次龙卷天气过程在反射率因子场上表现为明显的超级单体回波特征，单体在发展成熟阶段出现前侧及后侧入流槽口。整个单体呈气旋性扭曲。径向速度场出现中气旋流场结构特征，在龙卷发生时出现速度模糊，这在其它对流性天气监测中是极为罕见的。经进一步判断当时的径向速度可达到 27～34m·s-1。整个过程中气旋报警 16 次（体扫）28 个，龙卷涡旋特征（TVS）4 次（体扫）6 个，风暴追踪信息给我们提供了风暴单体的过去位置和未来移动趋势，有助于我们发布强天气预警。
1.3、阵风锋的多普勒雷达监测
强对流单体侧后部强降水拖曳作用形成的强下沉气流到达地面后，向云体外侧出流形成了阵风锋。阵风锋卷起的沙土、尘埃形成了阵风锋回波，阵风锋回波多呈窄带状，脱离雷暴云母体快速移动，高度一般不超过 3km。雷达由于其脉冲功率大，灵敏度高，动态范围宽，可以很好地完成对阵风锋的监测。
2、暴雨天气的多普勒产品分析
2.1、区域性暴雨
区域性暴雨在反射率因子场上表现为大范围的强回波区，其中多中小尺度系统活动，表现为有组织的强回波带、回波团，回波顶凹凸不平。径向速度场可以分析出高、低空急流，以及大范 围的气流辐合。需要特别指出的是强降水区与径向速度场上的逆风区对应关系很好，我们可以根据逆风区的大小、强度、演变趋势来判断强降水的落区。另外 VAD（84）产品能很好地反演雷达站附近气流的辐散、辐合，当 VAD 产品显示雷达站附近风速辐合量超过 5m·s-1（最大入流绝对值-最大出流绝对值）时要特别警惕本站有暴雨发生。
降水产品（78、79、80）是基于流域面上的降水累积产品，对防汛抗洪决策服务有重要作用。这里需要注意的是 80 号产品，80 号产品是风暴总降水，算法规定在有效探测范围内（230km）无回波时间不超过 1 小时就作为一个天气过程累积。因此，在使用 80 号产品时要注意其累积时段。
2.2、局地性暴雨
我区7 月 1 日 13 时 11 分开始出现雷暴、大风、强降水天气，13-20 时共降雨 34.3mm，县城出现严重积水。在这次暴雨过程开始前，12 时 30 分我们分析雷达产品发现，一块强对流回波向移来，基速度图上有大片逆风区与强回波区相配合，同时在强回波区中心附近出现中气旋报警。据此预报将要发生雷雨大风天气，并特别提醒雨量较大。
3、暴雪天气的多普勒产品分析
暴雪天气的多普勒产品分析常规 713 雷达对雪的探测能力很弱，其回波强度较弱，边缘模糊，结构不清晰，无法对降雪进行定量分析。新一代天气雷达由于脉冲功率大，探测能力强，灵敏度高，显示分辨率高，因 此新一代天气雷达能较好地完成对雪的探测。同时新雷达速度产品、导出产品在暴雪探测中的使用也值得我们分析研究。
暴雪过程的反射率因子场存在明显的带状强回波区，降雪区最大反射率因子在 19 号产品中可达 30dbz，在 37 号产品（组合反射率）中可达 35～40dbz。这些强回波区与地面强降雪区对应关系很好，這一点在组合反射率因子产品（37）中表现地更为明显。反射率因子产品能较好地反映雪回波的结构特征和移动变化趋势，但在雨雪过渡区域，由于融化层的影响，回波强度出现畸大现象，预报时应注意剔除由冰雪融化造成的强回波假相，正确地估测降雪量。
基径向速度能提供中、低空激流的风速大小及位置，与其导出产品结合分析能较好地反映出降雪区流场的辐合、辐散状况。分析速度方位显示（VAD），我们发现在强降雪期间 VAD 正弦曲线的中线明显低于 0 线，对称性为负，这表明，本站附近存在明显的气流辐合。而在降雪将要结束时 VAD 正弦曲线的中线明显高于 0 线，对称性为正，说明本站附近已变为辐散流场。利用 VAD 提供的风场信息，可以准确地判断雷达站附近气流的辐散、辐合情况。
定量测量降水产品（78、79、80）对雪的测量能力很差，同时融化层对降水产品的污染也很严重，产品估测与实际降水情况相去甚远。因此，降雪量的定量测量仍然需要进一步的探讨。
4、结论
在强对流天气预报预警工作中要充分利用新一代天气雷达的报警信息，中气旋往往和剧烈天气相联系。暴雨预报要特别关注逆风区的位置和动向，同时注意本站附近的辐合、辐散情况。基本速度及其导出产品，提供了暴雪天气发生时的流场信息，有助于对暴雪天气的发生、演变做出正确判断。
参考文献：
[1] 王艳兰，孙莹，熊英明等.多普勒天气雷达反射率因子产品分析与初步应用 [J].气象研究与应用，200526（2）：35-38
[2] 陈 恒 明.一次强飑线雷达回波和云图特征 [J].气象研究与应用，200728（2）：23-26
[3] 王艳兰，汤达章，周文志，等多普勒雷达降水产品优化 [J].气象研究与应用，2007（1：41-44）
（作者单位：延安市气象局）