雨滴粒徑分布模擬—雙偏極化雷達驗證

摘要

在过去相关研究中,多半使用地面雨滴谱仪来验证模式模拟雨滴粒径分布的演化过程.由于雷达资料拥有良好的时空解析度,于是本研究利用一维云模式,并搭配中央大学双偏极化雷达反演空中雨滴粒径分布之技术,模拟台湾山区夏季午后天气系统中,层状区与对流区之雨滴粒径分布的演化过程,并以雷达观测产品作为验证.研究结果发现,在没有考虑水平方向空气平流的情况下,透过给予一组层状区上空3.5公里处的雨滴粒径分布,一维云模式能够顺利掌握到该区域的中值体积直径向下逐渐增加、高低层差值随时间逐渐减小的趋势.此外模拟九至十分钟后其模拟之垂直分布即相当接近雷达的反演场.强度逐渐减弱的对流区,模式计算出来的中值体积直径在离地3.5至2.5公里的一公里内有减小的趋势、在2.5公里以下则维持平生的状况不再变化.而雷达反演的中值体积直径在3.5公里以下则是一直保持定值.推论主要的原因包含对流区可能存在本实验并未内入模式计算的空气平流运动；并且不论是雷达反演雨滴粒径分布、或者一维云模式均以无冰相粒子的暖雨过程作为前提,倘若该区域为冰水混相的状态,则需要经由滤除冰粒子的数量方能有效进行应用.