海南島一次強(qiáng)颮線系統(tǒng)演變的雙偏振特征分析

邢峰華，黃彥彬，李光偉，敖杰，李思騰

(1.海南省氣象科學(xué)研究所，海南 海口 570203；2.海南省南海氣象防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 ?？?570203；3.北京市城市氣象研究院，北京 100089)

1 引 言

海南島地處低緯地區(qū)，各種強(qiáng)對(duì)流運(yùn)動(dòng)是造成該地區(qū)氣象災(zāi)害的主要原因之一[1-4]。其中，颮線系統(tǒng)是致災(zāi)性較強(qiáng)的一種中尺度對(duì)流系統(tǒng)，造成局地暴雨、冰雹、短時(shí)大風(fēng)等災(zāi)害性強(qiáng)對(duì)流天氣可能性極高。在氣象業(yè)務(wù)中，颮線系統(tǒng)以其典型的突發(fā)性強(qiáng)、局地變化大等原因?qū)е缕湓跉庀箢A(yù)報(bào)預(yù)警中難度較大[5-7]。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)颮線系統(tǒng)的相關(guān)特點(diǎn)、原理展開(kāi)了一系列研究。總體來(lái)說(shuō)，影響颮線系統(tǒng)發(fā)展加強(qiáng)的一個(gè)重要原因是低層存在環(huán)境垂直風(fēng)切變，低層切變分量可以阻止陣風(fēng)鋒的快速向前移動(dòng)，從而在某種程度上使颮線較長(zhǎng)時(shí)間維持與進(jìn)一步演變，配合近地面冷池可以觸發(fā)較強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)[8-9]。而通過(guò)理想數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)一種描述颮線發(fā)展傳播的“RKW 機(jī)制”，對(duì)理解颮線內(nèi)部動(dòng)力以及熱力等機(jī)制有較好幫助[10]。國(guó)內(nèi)的颮線研究主要集中在對(duì)新一代天氣雷達(dá)數(shù)據(jù)的分析方面，如王林等[11]通過(guò)研究華南區(qū)域一次典型颮線個(gè)例提出該颮線形成前高空存在急流，近地面有低壓系統(tǒng)控制，均有利于颮線的形成與發(fā)展。李宏江等[12]通過(guò)對(duì)風(fēng)場(chǎng)的研究發(fā)現(xiàn)近地面存在的強(qiáng)冷池可以驅(qū)動(dòng)颮線偏離平均引導(dǎo)氣流的方向，配合適合的環(huán)境場(chǎng)可以迅速生成高度組織化的弓形颮線。許可等[13]通過(guò)研究貴州一次暖區(qū)颮線個(gè)例發(fā)現(xiàn)雷達(dá)低仰角的速度大值區(qū)和中層徑向輻合對(duì)于颮線大風(fēng)天氣有重要預(yù)警意義。董琪如等[14]通過(guò)循環(huán)同化雷達(dá)資料的敏感性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)雷達(dá)資料對(duì)數(shù)值模式更準(zhǔn)確描繪颮線系統(tǒng)有重要價(jià)值。

雙偏振雷達(dá)作為新一代天氣雷達(dá)，不僅可以用來(lái)分析宏觀天氣過(guò)程，監(jiān)測(cè)云系徑向速度，還可以有效識(shí)別粒子相態(tài)，提高冰雹、降水、上升氣流等預(yù)報(bào)預(yù)警能力。Hubbert 等[15]通過(guò)研究指出三體散射的現(xiàn)象會(huì)使雙偏振雷達(dá)監(jiān)測(cè)到高空存在差分反射率因子大值區(qū)且伴隨雷達(dá)反射率因子低值區(qū)的出現(xiàn)。Jeffrey 等[16]研發(fā)出一套差分反射率因子ZDR柱的快速識(shí)別算法，可以迅速找出云系差分反射率因子異常增大的位置，從而預(yù)警出上升氣流的存在。在災(zāi)害天氣預(yù)警方面，雙偏振雷達(dá)也有較好的應(yīng)用前景，如賴晨等[17]通過(guò)研究江南地區(qū)一次強(qiáng)對(duì)流過(guò)程發(fā)現(xiàn)雙偏振雷達(dá)的預(yù)警效果較明顯，并指出由反射率因子ZH得到的冰相粒子降水含量與降水時(shí)間的關(guān)系可以在某種程度上預(yù)示冰雹的存在。林文等[18]通過(guò)對(duì)不同強(qiáng)度對(duì)流云系的雙偏振特征分析發(fā)現(xiàn)它們各自存在自己的特點(diǎn)，但ZDR柱和KDP柱似乎是強(qiáng)對(duì)流云系的共同特征，從而證明雙偏振參量在短臨預(yù)警預(yù)報(bào)、人工影響天氣方面存在巨大應(yīng)用潛力。黃勇等[19]通過(guò)兩次對(duì)流云合并的雙偏振特征分析表明對(duì)流云合并時(shí)在其中下部會(huì)出現(xiàn)冰相粒子增多的現(xiàn)象，且差分反射率因子會(huì)增大。申高航等[20]通過(guò)對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)雙偏振參量增大轉(zhuǎn)折時(shí)刻與雨滴譜的變化緊密相關(guān)，可以加強(qiáng)對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)降水的滴譜特征及微物理結(jié)構(gòu)的理解。

2020年4月22 日海南島出現(xiàn)一次較為特殊的颮線天氣，在其五個(gè)小時(shí)左右的生命史過(guò)程中相繼出現(xiàn)了雷雨大風(fēng)、短時(shí)強(qiáng)降水等災(zāi)害性現(xiàn)象，且由于其突發(fā)性與局地性特點(diǎn)導(dǎo)致當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)的預(yù)報(bào)預(yù)警出現(xiàn)一定程度的漏報(bào)，具有較好學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值。本文擬針對(duì)該次典型個(gè)例，結(jié)合雙偏振雷達(dá)、地面自動(dòng)站等多源探測(cè)手段對(duì)其展開(kāi)細(xì)致分析診斷，以期加深對(duì)颮線系統(tǒng)的理解以及對(duì)雙偏振雷達(dá)在颮線預(yù)報(bào)預(yù)警中的應(yīng)用效果進(jìn)行分析與驗(yàn)證。

2 資料和方法

本文所用資料包括：海口站S 波段雙偏振雷達(dá)（110.15 °E，20.00 °N）探測(cè)數(shù)據(jù)（6 分鐘/次），常規(guī)高空探測(cè)、逐小時(shí)加密地面自動(dòng)站、?？谡撅L(fēng)廓線雷達(dá)水平風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)等觀測(cè)資料。以上探測(cè)資料均為海南島氣象業(yè)務(wù)穩(wěn)定運(yùn)行的雷達(dá)和地面自動(dòng)資料，探測(cè)數(shù)據(jù)完整且質(zhì)量可靠。此外，為進(jìn)一步保證雙偏振雷達(dá)數(shù)據(jù)可靠性，本文借鑒吳翀[21]研究出的質(zhì)量控制算法，對(duì)非氣象回波數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)篩除。

3 天氣過(guò)程概述與分析

3.1 天氣過(guò)程概況

2020 年4 月22 日15:00—20:00，受華南切變線影響，海南島出現(xiàn)一次較強(qiáng)颮線系統(tǒng)過(guò)程。該次颮線過(guò)程以短時(shí)災(zāi)害性大風(fēng)及局地強(qiáng)降水影響為主，生命史5小時(shí)左右，具有典型的突發(fā)性、局地性等特征。根據(jù)地面自動(dòng)站數(shù)據(jù)（圖略）顯示，當(dāng)天颮線系統(tǒng)影響時(shí)間段海南島北部多個(gè)地區(qū)出現(xiàn)雷暴大風(fēng)（8 到10 級(jí)為主），其中最大陣風(fēng)出現(xiàn)在?？谛潞８蹨y(cè)站，為29.2 m/s（11 級(jí)），風(fēng)向以西北風(fēng)為主。該次颮線過(guò)程局地性特征明顯，最大雨量出現(xiàn)在海南省白沙縣境內(nèi)的南開(kāi)鄉(xiāng)（過(guò)程雨量達(dá)到118 mm 左右），短時(shí)雨強(qiáng)較大。此次颮線過(guò)程具有時(shí)間長(zhǎng)、影響范圍廣、造成災(zāi)害較大等特點(diǎn)，深入分析其雙偏振參量等變化特征可以幫助提高類似氣象災(zāi)害事件的預(yù)報(bào)預(yù)警效率。

3.2 天氣形勢(shì)分析

隨著22 日冷空氣持續(xù)南下，帶狀副高588 線（北界）較前日有所南落（圖1），位于21 °N 附近，海南島在副高邊緣控制范圍內(nèi)，大氣不穩(wěn)定性較強(qiáng)。疊加FY-4 衛(wèi)星監(jiān)測(cè)顯示22 日08:00 在低層切變線的西段（廣西及北部灣部分區(qū)域）已有深對(duì)流形成，側(cè)面驗(yàn)證海南島上游區(qū)域的充足大氣不穩(wěn)定能量有向下游傳遞趨勢(shì)。

圖1 2020年4月22日08:00 500 hPa形勢(shì)疊加FY-4衛(wèi)星水汽通道圖像

當(dāng)天14:00 地面準(zhǔn)靜止鋒繼續(xù)保持南壓態(tài)勢(shì)（在廣東、廣西沿海一帶），北部灣北部海面到海南島西北部陸地間熱力差異顯著（圖2），溫度梯度較大，對(duì)于海南島西北部海風(fēng)及輻合線的發(fā)展有明顯利好條件。當(dāng)天另外兩條對(duì)流回波從北部灣北部海面逐步移向廣東省雷州半島，觸發(fā)較強(qiáng)的弓形回波在廣西沿岸造成8～9級(jí)大風(fēng)。

圖2 2020年4月22日14:00海平面氣壓場(chǎng)和地面觀測(cè)填圖

在適宜的天氣形勢(shì)配置下，颮線系統(tǒng)的發(fā)展演變與環(huán)境條件密切相關(guān)。當(dāng)天?？?8:00 探空資料顯示（圖略）：對(duì)流區(qū)上空存在明顯的熱力不穩(wěn)定特征，水汽條件較好；對(duì)流有效位能（以下簡(jiǎn)稱CAPE）形態(tài)呈細(xì)長(zhǎng)狀且達(dá)到2 000 J/kg 以上，K值超過(guò)30，0 ℃層高度僅4 789 m；0～6 km 深層垂直風(fēng)切變最大值可達(dá)15 m/s，且存在明顯的風(fēng)向順轉(zhuǎn)特征，即850 hPa 以下為東南風(fēng)，在其上空則順轉(zhuǎn)為偏西風(fēng)且風(fēng)速隨高度增大，顯示高空存在暖平流現(xiàn)象。而在海南島的上游，位于北部灣的白龍尾站當(dāng)天也呈現(xiàn)類似的探空形態(tài)特征（圖略）?？傮w來(lái)說(shuō)，大氣中存在中等偏強(qiáng)的垂直風(fēng)切變和CAPE 值，有利于下午海南島的強(qiáng)颮線系統(tǒng)在持續(xù)東移過(guò)程中呈現(xiàn)高度組織化發(fā)展趨勢(shì)。

通過(guò)上述大氣分析可知，當(dāng)天海南島整層大氣存在極高的大氣不穩(wěn)定能量?jī)?chǔ)備，已構(gòu)成下午颮線系統(tǒng)產(chǎn)生的關(guān)鍵因素。在14:00 左右海南島西部區(qū)域出現(xiàn)一條偏南、北風(fēng)交匯的地面輻合線（圖3），在14:00—15:30 之間，該輻合線近乎原地靜止，未見(jiàn)明顯的空間移動(dòng)，但北側(cè)偏北風(fēng)分量可看出逐漸加大，從16:00 開(kāi)始地面輻合線明顯東移，伴隨輻合線空間尺度開(kāi)始逐漸壓縮變窄，在其北段開(kāi)始形成颮線系統(tǒng)（16:30 左右）。輻合線在持續(xù)東移過(guò)程中其后部區(qū)域持續(xù)催生新的對(duì)流單體（伴隨大風(fēng)現(xiàn)象出現(xiàn)）。綜上可知地面輻合線的出現(xiàn)為海南島颮線系統(tǒng)的發(fā)展提供有利觸發(fā)機(jī)制，加速大氣不穩(wěn)定能量的爆發(fā)，進(jìn)一步助推強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)展演變。

圖3 2020年4月22日14:00—17:00海南島內(nèi)加密自動(dòng)站風(fēng)場(chǎng)資料

4 雙偏振參量特征分析

4.1 雷達(dá)回波演變

2020年4月22 日海南島颮線大風(fēng)過(guò)程主要受副高西北側(cè)邊緣的西南氣流影響，北部灣和雷州半島的兩條颮線在前期東移的過(guò)程中都有北收跡象，在移近瓊州海峽前（15:00 前后）異常偏離引導(dǎo)氣流明顯南壓并迅速發(fā)展加強(qiáng)。在下午15:40 前后（圖4），雷州半島和廣西境內(nèi)有前后兩條近似平行移動(dòng)的颮線已經(jīng)成形，在東移過(guò)程中移動(dòng)較快的雷州半島內(nèi)部的颮線維持其形態(tài)繼續(xù)前進(jìn)，而后面的廣西境內(nèi)颮線結(jié)構(gòu)較為松散，強(qiáng)度有所降低。位于雷州半島（即海南島北部邊緣）的颮線南端風(fēng)暴單體存在陣風(fēng)鋒出流現(xiàn)象，此時(shí)海南島西北部地區(qū)由于午后熱對(duì)流逐漸形成地面輻合線（圖3），存在多個(gè)中γ尺度對(duì)流單體生成（圖4黑圈內(nèi)部）；此外，海南島西北部的輻合線南側(cè)也有對(duì)流單體觸發(fā)。16:03，颮線南端出流的陣風(fēng)鋒與海南島西北部沿海的對(duì)流回波相遇，誘發(fā)該區(qū)域的風(fēng)暴迅速爆發(fā)加強(qiáng)，有成組織化發(fā)展的趨勢(shì)；同時(shí)，海南島中部的對(duì)流單體也迅速發(fā)展、合并，呈現(xiàn)線狀多單體風(fēng)暴。

圖4 2020年4月22日海南島雷達(dá)組合反射率時(shí)序圖

伴隨風(fēng)暴合并，雷州半島颮線南端的塊狀多單體迅速發(fā)展成線狀，最終發(fā)展成為典型颮線弓形回波形態(tài)（16:43）。颮線弓形回波成形后，其空間尺度縱貫雷州半島及海南島（長(zhǎng)度約為200 km），移動(dòng)方向?yàn)橄驏|部持續(xù)移動(dòng)，成形初期其移速較慢（約36 km/h），17:00 后移速顯著加快（達(dá)到52 km/h 左右）并成型拉伸展寬趨勢(shì)。颮線在海南島中部山區(qū)（五指山脈）北部出現(xiàn)斷裂（17:29），其南部“滯留”單體在五指山脈西側(cè)快速新生發(fā)展，颮線出現(xiàn)繼續(xù)向南發(fā)展延伸趨勢(shì)（17:46）。該颮線在傳播過(guò)程中受近地層地形因素影響不能忽視，且其在海南島陸地傳播過(guò)程中顯示出明顯的生命史較長(zhǎng)、強(qiáng)度爆發(fā)快的特點(diǎn)，在其傳播路徑上觸發(fā)災(zāi)害性大風(fēng)天氣。

4.2 雷達(dá)雙偏振特征分析

2020 年4 月22 日16:20，沿圖4 中對(duì)應(yīng)時(shí)刻的黑色虛線進(jìn)行垂直剖面（下同），剖面結(jié)構(gòu)（圖5）顯示此時(shí)颮線云系雷達(dá)反射率因子（簡(jiǎn)稱ZH）出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流強(qiáng)回波區(qū)（最大值達(dá)到55 dBZ），云內(nèi)對(duì)流運(yùn)動(dòng)發(fā)展較為旺盛；而此時(shí)雷達(dá)顯示幾個(gè)對(duì)流云系還未完成合并，屬于小塊對(duì)流云系分散發(fā)展期。差分反射率因子（簡(jiǎn)稱ZDR）數(shù)據(jù)顯示此時(shí)云內(nèi)ZDR大值區(qū)（大于2 dB）主要集中在6 km 以下，部分區(qū)域向上延展至8 km 左右，相態(tài)以中小水滴為主，局部區(qū)域高空Z(yǔ)DR數(shù)值較大（超過(guò)5 dB）。而差分傳播相移率（簡(jiǎn)稱KDP）數(shù)值普遍維持在1～4 °/km之間，主要集中在8 km 以下，顯示云內(nèi)粒子密度較大。徑向速度（簡(jiǎn)稱V）數(shù)據(jù)顯示其數(shù)值以負(fù)值為主，在ZDR大值區(qū)對(duì)應(yīng)位置同時(shí)出現(xiàn)最大可達(dá)18 m/s的徑向速度負(fù)值區(qū)。

圖5 2020年4月22日16:20海南島雷達(dá)偏振量分布 a.ZH；b. ZDR, c. KDP, d. V。

16:43 雷達(dá)（圖6）顯示此時(shí)ZH極其強(qiáng)盛（部分區(qū)域達(dá)到60 dBZ），云內(nèi)對(duì)流在垂直方向發(fā)展較為劇烈；而ZDR數(shù)據(jù)顯示此時(shí)颮線內(nèi)部出現(xiàn)明顯的“ZDR柱”現(xiàn)象（該現(xiàn)象在對(duì)流風(fēng)暴中對(duì)于上升氣流的存在具有重要指標(biāo)意義），即超過(guò)2 dB 的ZDR數(shù)值縱向伸展至8 km 左右，相比16:20 時(shí)刻ZDR數(shù)值在中低層有明顯增大，說(shuō)明此時(shí)云內(nèi)粒子直徑相比之前有所增加。此外，此時(shí)KDP數(shù)值較圖5 增大，云體內(nèi)部中低層出現(xiàn)KDP數(shù)值超過(guò)4 °/km，并向上伸展到9 km 左右（即“KDP柱”現(xiàn)象），而ZDR柱和KDP柱的存在說(shuō)明此時(shí)颮線內(nèi)部較強(qiáng)的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，較大粒徑的水凝物粒子隨著對(duì)流運(yùn)動(dòng)的發(fā)展而不斷形成；徑向速度（V）方面，在云內(nèi)“ZDR柱”區(qū)域出現(xiàn)較明顯正負(fù)速度對(duì)，正負(fù)速度差值最大可達(dá)20 m/s左右，印證云內(nèi)對(duì)流運(yùn)動(dòng)較為強(qiáng)烈。

圖6 2020年4月22日16:43海南島雷達(dá)偏振量分布 a.ZH；b. ZDR, c. KDP, d. V。

在17:29，雷達(dá)探測(cè)（圖7）顯示此時(shí)ZH仍然強(qiáng)盛（峰值可達(dá)57 dBZ），但ZDR卻顯著減小，基本在低于5 km 的中低層維持1.3 dB 左右數(shù)值，且此時(shí)云內(nèi)的ZDR柱基本消失不見(jiàn)，0 ℃層以上的ZDR數(shù)值基本維持在0左右，顯示此時(shí)云內(nèi)粒子在中低層以小雨滴形態(tài)為主；KDP的情況與ZDR類似，其數(shù)值明顯減小的同時(shí)，中高層（即5 km 以上的區(qū)域）大值區(qū)基本消失，顯示云內(nèi)粒子數(shù)濃度相對(duì)減??；而V數(shù)值在20.00～19.35 °N 的中低層存在不同程度的正負(fù)速度對(duì)現(xiàn)象，其差值最大可達(dá)15 m/s左右，顯示云內(nèi)仍存在一定程度的對(duì)流活動(dòng)。

4.3 雙偏振參量與地面降水及地閃頻數(shù)的演變

為驗(yàn)證該次颮線系統(tǒng)過(guò)程的雷達(dá)偏振參量與地面降水量的演變特征是否存在密切聯(lián)系，以颮線云系過(guò)境影響的地面自動(dòng)站（海口站和文昌站）對(duì)應(yīng)時(shí)間段降水量數(shù)據(jù)同該站上空的雙偏振參量（雷達(dá)0.5 °仰角）進(jìn)行時(shí)序演變特征分析（圖8），需要注意的是自動(dòng)站的降水?dāng)?shù)據(jù)是分鐘級(jí)降水量，將其累加計(jì)算出6 min 降水量以便與雷達(dá)數(shù)據(jù)展開(kāi)對(duì)比。

圖8 2020年4月22日?？谡荆╝）和文昌站（b）地面降水量、地閃個(gè)數(shù)和雷達(dá)0.5 °仰角雙偏振參量時(shí)序?qū)Ρ?/p>

根據(jù)?？谡緮?shù)據(jù)顯示其降水量較大的時(shí)間段主要為16:18—17:06 期間，地面降水量可達(dá)5～11 mm/(6 min)，從17:12起該站測(cè)得地面降水顯著減弱，其降水量總體呈現(xiàn)單峰形態(tài)。而文昌站顯示其降水量呈現(xiàn)雙峰形態(tài)，經(jīng)歷17:06—17:30 和17:54—18:12 兩個(gè)降水時(shí)段。海口站上空的ZH在16:24前數(shù)值基本超過(guò)60 dBZ，隨著降水逐漸增大而呈現(xiàn)微弱降低趨勢(shì)；文昌站ZH數(shù)據(jù)在40～50 dBZ 區(qū)間波動(dòng)，僅在17:48 隨著降水量的增加有小幅增加。?？谡旧峡盏腪DR參量于16:12 時(shí)刻達(dá)到最大值5.24 dB，隨后ZDR隨著地面降水強(qiáng)度的上升而逐漸減小；文昌站上空的ZDR參量在兩個(gè)降水時(shí)間段內(nèi)均在降水前期達(dá)到最大值，隨后同樣伴隨降水進(jìn)入減弱階段，與降水呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)趨勢(shì)。由于KDP通常表征云內(nèi)的粒子數(shù)濃度，?？谡竞臀牟镜腒DP變化趨勢(shì)基本與降水強(qiáng)度呈現(xiàn)較明顯的正相關(guān)關(guān)系，?？谡镜腒DP于16:48 達(dá)到最大值4.2 °/km，文昌站的KDP于18:00 達(dá)到最大值1.76 °/km。綜上可知在該次降水過(guò)程中ZDR通常在降水前期達(dá)到最大值，隨后伴隨降水的逐漸增大而進(jìn)入減弱階段，而KDP由于與粒子濃度關(guān)系緊密，基本與降水強(qiáng)度的變化呈現(xiàn)同升同降趨勢(shì)。

在強(qiáng)對(duì)流天氣的研究中，閃電資料同樣是一種重要的指示性數(shù)據(jù)，本文采用海南省三維地閃數(shù)據(jù)與雙偏振雷達(dá)參量進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步驗(yàn)證雷達(dá)雙偏振參量在強(qiáng)對(duì)流天氣中的應(yīng)用效果。同樣以?？谡竞臀牟緸槔y(tǒng)計(jì)其附近15 km 內(nèi)的地閃頻數(shù)同雙偏振參量（ZH、ZDR、KDP）進(jìn)行對(duì)比分析（圖8）。結(jié)果表明?？谡驹?6:00—16:18 時(shí)間段的閃電活動(dòng)較為活躍（其最大頻數(shù)為4 fl/(6 min)，隨著云系開(kāi)始降水，其閃電頻數(shù)逐漸降低至0 個(gè)，同時(shí)其雷達(dá)ZH也在該時(shí)間段有小幅上升，從58 dBZ 增大至68 dBZ。ZDR在16:12 時(shí)刻達(dá)到極大值5.24 dB，落后于地閃頻數(shù)最大值時(shí)刻（16:00）12 min 左右；KDP于16:48 達(dá)到最大值4.2 °/km，落后于地閃頻數(shù)最大值時(shí)刻（16:00）48 min。文昌站數(shù)據(jù)顯示該站附近15 km范圍內(nèi)的地閃頻數(shù)在17:24—17:48 最為活躍，最大可達(dá)2 fl/(6 min) ，同樣伴隨降水的增加其數(shù)值顯著下滑。此外，ZDR在17:42 時(shí)刻達(dá)到階段性極值，落后于地閃頻數(shù)最大值時(shí)刻（17:36）6 min 左右；KDP于18:00 達(dá)到最大值1.76 °/km，落后于地閃頻數(shù)最大值時(shí)刻（17:36）24 min左右。

通過(guò)以上分析可知，地閃頻數(shù)在降水前期有明顯躍升趨勢(shì)，并且較ZDR提前6～12 min左右達(dá)到最大值，比KDP提前24～48 min左右達(dá)到最大值；同時(shí)ZH在降水前期有小幅增加趨勢(shì)，故可結(jié)合閃電數(shù)據(jù)與雙偏振雷達(dá)參量綜合預(yù)警強(qiáng)對(duì)流系統(tǒng)的演變趨勢(shì)。

5 結(jié)論與討論

本文針對(duì)2020年4月22日發(fā)生在海南省的一次長(zhǎng)生命史颮線系統(tǒng)過(guò)程，結(jié)合常規(guī)氣象資料以及S 波段雙線偏振雷達(dá)等探測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)該次颮線系統(tǒng)的演變過(guò)程進(jìn)行分析，并對(duì)其偏振參量特征進(jìn)行深入研究。

（1）該次颮線天氣過(guò)程發(fā)生在副熱帶高壓帶西北邊緣地區(qū)，地面受準(zhǔn)靜止鋒控制，冷空氣強(qiáng)度偏弱，主要受西南暖濕氣流影響，配合地面輻合線及合適的熱力條件提供了較好的環(huán)境觸發(fā)因素。

（2）在颮線初始成型時(shí)刻（16:20—16:43），云系內(nèi)部大片區(qū)域的ZDR值超過(guò)5 dB（垂直方向伸展至8～9 km）；云系中低層出現(xiàn)KDP數(shù)值超過(guò)4 °/km，其范圍向上伸展到9 km 左右；此外，云系垂直方向上存在ZDR柱、KDP柱和徑向速度正負(fù)速度對(duì)等特征，說(shuō)明其對(duì)流運(yùn)動(dòng)較為劇烈。

（3）在颮線成形50 分鐘左右（17:29），雖然云系雷達(dá)組合反射率仍然維持在55 dBZ 以上，但是其ZDR和KDP數(shù)值均有顯著減小，反映云體內(nèi)部粒子直徑及數(shù)濃度均有降低，颮線云系發(fā)展階段已經(jīng)度過(guò)巔峰期。

（4）在該次颮線影響過(guò)程中，?？谡竞臀牟旧峡盏腪DR均在降水前期達(dá)到最大值，隨后伴隨降水的逐漸增大而進(jìn)入減弱階段，而KDP由于與云內(nèi)粒子數(shù)濃度關(guān)系緊密，基本與降水強(qiáng)度的變化呈現(xiàn)同升同降趨勢(shì)。此外，地閃頻數(shù)在降水前期有明顯躍升趨勢(shì)，并且較ZDR提前6～12 min左右達(dá)到最大值，比KDP提前24～48 min左右達(dá)到最大值。