垂直探测资料在一次初春极端暴雪降水相态转换中的应用OA

2025年3月2日山东出现一次极端雨雪天气过程,有53站日降水量突破本站3月历史极值。基于垂直探测网、气象观测站与ERA5资料,对该日发生相态转换时降水粒子的微物理特征进行分析,对新型探测资料在相态转换中的监测指标进行总结。结果表明:(1)此次过程的影响系统为江淮气旋。在前期降雨阶段,主要影响系统是高空槽、切变线与地面倒槽;在对流层低层转为偏东风后,气温下降,降水相态由雨转为雨夹雪或冰粒,最后转为纯雪;转成纯雪后,对流层低层为冷垫,中高层为暖湿空气沿冷垫爬升的回流形势,当冷垫增厚至近5 km时,降雪结束。(2)在降雨阶段,2 km高度附近存在融化层,融化层之下径向速度一般大于5 m·s^(-1),随着径向速度逐渐减小,相态转为雨夹雪或冰粒;当径向速度降至2 m·s^(-1)以下时,相态为雪。另外在雨转雪时,融化层高度会急剧下降至地面,这与近地层冷空气入侵的强度有关,双偏振雷达、毫米波测云仪和风廓线雷达的观测上均有表征。同时,1 km以下水平极化反射率因子(Z_(H))大值区和差分反射率(Z_(DR))小值区一般对应强降雪时段。(3)降水相态为雨、冰粒或雨夹雪时,粒子直径和下落末速度的联合分布形态相似,均接近雨滴的经验关系,在转成雪后,粒子谱变宽,粒子直径达到最大,众多粒子下落末速度集中在4 m·s^(-1)以下。降水量的大小可以通过粒子浓度、粒子谱宽度与Z_(H)强度加以判断。