220 / 2023-04-02 19:55:16

多普勒激光雷达在冷锋天气过程演变与影响分析中的应用

多普勒激光雷达,冷锋,低空急流,颗粒物浓度

多普勒激光雷达具有高时空分辨率的特点，有利于捕获冷锋等快速发展的天气系统时空结构特征，获取的风场和气溶胶后向散射场信息可对动力和物质层面分析提供有效参考。2021年春，多普勒激光雷达布设于辽宁省觉华岛地区开展大气边界层探测实验，捕获到一次与冷锋相关的低空急流过程。2021年3月5日冷锋侵入，激光雷达捕获到强风向气旋性切变，表明过境时锋面几乎与地面相垂直，并从地面伸展至1.7km高度。激光雷达观测到锋区具有强下沉气流，锋面存在上升气流，反映冷锋楔入暖气团被迫抬升过程。锋面处强的气溶胶后向散射系数亦表明积雨云的形成。激光雷达观测到锋区水平风速高于20m/s，由于冷锋移动较快，过境后天气迅速转晴。激光雷达系统自带的气象仪同步观测到，冷锋过境后地面气温下降、相对湿度下降、气压升高。气溶胶后向散射系数表明，冷锋过境风向转换期间，颗粒物浓度迅速升高；低空急流发展期间，边界层通风量较高，且近地层风速切变和湍流强度处于较高水平，颗粒物浓度有所降低；急流消散后，激光雷达观测到低空海风回流，颗粒物浓度有所回升。