2024年舞阳河持续性层状暴雨雨滴谱特征及降水估测研究
编号:53
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更新:2026-07-31 21:44:40 浏览:0次
张贴报告
摘要
【目的】研究舞阳河流域“6.29”暴雨过程雨滴谱特征,验证雨滴谱数据在降水估计中的可靠性,构建适用于该区域的Z-R关系。为加深对贵州山地极端强降水过程的理解和认识,为进一步做好暴雨预报预警,提供参考。
【方法】以2024年6月29日0-16时一次大暴雨降水过程为研究对象,基于DSG1降水天气现象仪观测雨滴谱数据,参照Jaffrain&Berne(2011)提出的成熟质控方案,对三站DSG1分钟级观测数据开展两级质量控制,原始分钟样本共2883组,累计剔除空白样本259组,最终得到有效降水样本2624组覆盖16小时完整降水过程,样本量充足,可支撑全域、分雨强分段Z-R关系的统计拟合。通过Gunn-Kinzer雨滴下落末速度公式计算降水强度,对齐时间,结合地面自动站实测降水数据作为真值,构建适用于该区域的Z-R关系并反演降水。
【结论】结论1:基于DSG1雨滴谱观测数据,开展逐分钟降水反演,并与自动站实测降水数据进行了对比分析,三站反演降水与实测降水在时间序列变化上具有良好的一致性,:能够准确捕捉过程中各次强降雨的峰值位置与大小,与实测雨强的变化趋势高度同步,说明反演结果与实测数据具有极强的线性相关性,系统性偏差较小。
结论2:粒子数浓度呈现低浓度—峰值—波动下降三阶段演变,强降水时段浓度最高达3500个/m³;平均粒径Dₘ集中在1.0—2.0mm,分布稳定、集中度高,无对流特征。三站降水整体呈现典型层状云稳定性降水特征,过程平稳无明显对流活动,降水强度的空间异质性主要源于粒子数浓度差异。
结论3:雨滴谱数据通过Gunn-Kinzer公式反演的降水强度与地面自动站实测数据高度吻合,全样本统一拟合得到区域Z=56.16R1.241,与经典关系Z=200R1.6相比,本地化关系式的系数a和指数b均偏小,区域雨滴谱整体以微小雨滴为主、大滴占比更低,符合贵州山地层状云降水典型微物理特征。统一拟合方案在强弱降水区间存在系统性偏差,因此本研究采用分段拟合优化估测效果,分小雨、中雨、大雨构建三段式Z-R关系,在小雨、中雨、大雨时段均保持稳定精度,是本地区同类稳定性降水定量估计的可靠数据源。
关键词
持续性层状暴雨;DSG1雨滴谱;Z-R关系;雷达定量降水估测;舞阳河流域;暴雨洪涝
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