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。