楊 程，董美瑩，陳 鋒，余貞壽

（浙江省氣象科學(xué)研究所，浙江 杭州310008）

風(fēng)廓線雷達(dá)起源于20世紀(jì)80年代，其原理是[1]通過(guò)向高空發(fā)射不同方向的電磁波束，接收并處理這些電磁波束因大氣垂直結(jié)構(gòu)不均勻而返回的信息進(jìn)行高空風(fēng)場(chǎng)探測(cè)的一種遙感設(shè)備。早在20世紀(jì)90年代初期多個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家就開(kāi)始建立覆蓋全面的風(fēng)廓線雷達(dá)氣象觀測(cè)網(wǎng)，并投入業(yè)務(wù)運(yùn)行[2-3]。多年的運(yùn)行結(jié)果表明：風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)在滿足觀測(cè)精度要求的前提下，其時(shí)空分辨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他高空風(fēng)觀測(cè)系統(tǒng)，為天氣和氣候觀測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的資料保障[4-5]。我國(guó)在1989年由中國(guó)氣象科學(xué)研究院研制了第一代UIIF風(fēng)廓線雷達(dá)探測(cè)儀，隨后的多年風(fēng)廓線雷達(dá)的發(fā)展和架設(shè)取得了長(zhǎng)足進(jìn)展[6-7]。劉青松等[8]的研究表明同化風(fēng)廓線雷達(dá)資料后降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品有明顯改善。張崇莉等[9]利用風(fēng)廓線雷達(dá)等多源資料討論了多資料在降雹天氣中的應(yīng)用。在《風(fēng)廓線雷達(dá)及應(yīng)用業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)劃（2013—2020年）》中提出要進(jìn)一步完善風(fēng)廓線儀探測(cè)系統(tǒng)，風(fēng)廓線儀作為一種先進(jìn)的探測(cè)技術(shù)將在21世紀(jì)的高空探測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用，其對(duì)于改進(jìn)天氣分析和預(yù)報(bào)、降低測(cè)風(fēng)成本和提高時(shí)效性等均具有重要的意義。

對(duì)于風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證早期國(guó)外研究者曾利用飛機(jī)測(cè)風(fēng)來(lái)進(jìn)行分析，但該方法成本較高。近年來(lái)對(duì)于風(fēng)廓線雷達(dá)的檢驗(yàn)以探空資料為主[10，11]。萬(wàn)蓉等[12]利用湖北地區(qū)的探空與風(fēng)廓線雷達(dá)資料進(jìn)行過(guò)對(duì)比分析，結(jié)果顯示兩類數(shù)據(jù)相關(guān)性較好，可用于常規(guī)業(yè)務(wù)工作。浙江省第一臺(tái)邊界層風(fēng)廓線雷達(dá)儀器于2010年3月在慈溪市綜合氣象探測(cè)基地架設(shè)，到2015年浙江省安裝調(diào)試正常運(yùn)行的風(fēng)廓線雷達(dá)儀共6部。隨著后期浙江省風(fēng)廓線雷達(dá)觀測(cè)網(wǎng)的建立，對(duì)省內(nèi)已有風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)的評(píng)估工作顯得異常重要。這份評(píng)估工作一方面可以為后期風(fēng)廓線雷達(dá)儀器的架設(shè)提供指導(dǎo)依據(jù)，另一方面為風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)化提供質(zhì)量保證。因此本文擬使用探空數(shù)據(jù)，從對(duì)風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)入手，首先對(duì)多年來(lái)風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，隨后使用風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)，對(duì)近年來(lái)在浙江產(chǎn)生重大影響的多個(gè)臺(tái)風(fēng)進(jìn)行個(gè)例分析，討論風(fēng)廓線雷達(dá)在臺(tái)風(fēng)分析中的應(yīng)用。

1 資料與方法

1.1 資料

邊界層風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)主要使用湖州站和義烏站1 h平均風(fēng)場(chǎng)資料，用于檢驗(yàn)的探空數(shù)據(jù)分別選取離兩者最近的杭州站和衢州站。統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的時(shí)間段為2010年8月—2013年10月共計(jì)39個(gè)月。其中湖州站在2011年8月—2012年3月風(fēng)廓線雷達(dá)資料缺測(cè)，所以該站點(diǎn)的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)共計(jì)31個(gè)月。由于雷達(dá)資料站點(diǎn)與探空資料的站點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，為保證評(píng)估的有效性，研究中引入ECMWF再分析數(shù)據(jù)（簡(jiǎn)稱：EC再分析數(shù)據(jù)）。該數(shù)據(jù)空間分辨率0.125°×0.125°，覆蓋全球，選取的時(shí)間段與探空數(shù)據(jù)一致。以往研究顯示風(fēng)廓線雷達(dá)資料會(huì)受到降水因素的影響，因此在對(duì)風(fēng)廓線數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估時(shí)會(huì)選取評(píng)估時(shí)間段內(nèi)多個(gè)包含降水的時(shí)間段。文中所用降水?dāng)?shù)據(jù)為浙江省1 h平均降水?dāng)?shù)據(jù)，時(shí)間的選取配合風(fēng)廓線數(shù)據(jù)的評(píng)估時(shí)間段。

1.2 方法

由于風(fēng)廓線數(shù)據(jù)和探空數(shù)據(jù)的觀測(cè)方法不同，使得兩者的時(shí)空分辨率差異較大（不論是時(shí)間還是空間分辨率，風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)都比探空數(shù)據(jù)精細(xì)）。要對(duì)兩者進(jìn)行檢驗(yàn)，首先需將兩者時(shí)空分辨率調(diào)整到一致?tīng)顟B(tài)。以往的研究中由于兩類站點(diǎn)距離不是特別遠(yuǎn)，會(huì)忽略空間上的差異[12],直接進(jìn)行時(shí)間和空間的插值后進(jìn)行比對(duì)。而本文選取的資料兩類站點(diǎn)之間的距離分別為71.4 km和121.1 km。忽略這種差異，勢(shì)必會(huì)對(duì)評(píng)估結(jié)果產(chǎn)生影響。為此本文引入了EC再分析數(shù)據(jù)解決這一問(wèn)題。首先選取離兩個(gè)探空站點(diǎn)最近的EC再分析數(shù)據(jù)中的格點(diǎn)，評(píng)估每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)之間的相關(guān)性。在確認(rèn)兩者相關(guān)性顯著的前提下，再選取離兩個(gè)風(fēng)廓線雷達(dá)站點(diǎn)最近的EC再分析數(shù)據(jù)的格點(diǎn),對(duì)風(fēng)廓線數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估。具體的站點(diǎn)位置精確經(jīng)緯度見(jiàn)表1。簡(jiǎn)而言之，文中的方法是以高分辨率的EC再分析數(shù)據(jù)為橋梁，以探空資料為觀測(cè)數(shù)據(jù)，先評(píng)估EC數(shù)據(jù)的有效性，再用EC再分析數(shù)據(jù)評(píng)估風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)。引入EC再分析數(shù)據(jù)后使得用于評(píng)估的站點(diǎn)間最遠(yuǎn)距離不超過(guò)6 km。

兩類數(shù)據(jù)的對(duì)比，主要用以下統(tǒng)計(jì)變量計(jì)算。其中Voi為某站的探空風(fēng)速；Vpi為該站與探空風(fēng)速對(duì)比的雷達(dá)風(fēng)速或EC風(fēng)速。

平均相對(duì)誤差（mean relative error）：

平均絕對(duì)誤差（mean absolute error）：

平均絕對(duì)偏差（mean absolute deviation）：

均方根誤差（Root mean square error）：

相關(guān)系數(shù)（correlation coefficient）：

表1 不同資料站點(diǎn)的經(jīng)緯度及距離

EC再分析數(shù)據(jù)的高度層為氣壓高度，與風(fēng)廓線和探空數(shù)據(jù)的高度層都有所差異。為此文中將EC再分析數(shù)據(jù)插值到對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)數(shù)據(jù)高度再進(jìn)行比對(duì)。首先將氣壓高度轉(zhuǎn)換成幾何高度。以h站點(diǎn)高度上風(fēng)力值V站（h站點(diǎn)）為例，對(duì)應(yīng)該高度的EC值為VEC（h站點(diǎn)）由公式（6）計(jì)算所得：

式（6）中h+和h-為離h站點(diǎn)最近的兩個(gè)高度。

2 評(píng)估結(jié)果分析

2.1 探空資料與EC再分析數(shù)據(jù)比對(duì)

表2給出了用探空數(shù)據(jù)對(duì)EC再分析數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估的結(jié)果。兩類數(shù)據(jù)的相關(guān)性較好，相關(guān)系數(shù)都超過(guò)0.85，其中兩類數(shù)據(jù)風(fēng)速的相關(guān)性略好于風(fēng)向，達(dá)到0.9，這是因?yàn)橛^測(cè)中風(fēng)向的瞬時(shí)誤差本身要大于風(fēng)速。兩類數(shù)據(jù)風(fēng)向絕對(duì)誤差衢州站是14.3°，杭州站是16.5°；風(fēng)速絕對(duì)誤差衢州站是1.62 m·s-1，杭州站是1.88 m·s-1。EC風(fēng)力數(shù)據(jù)在衢州站與探空資料絕對(duì)誤差更小。從兩類數(shù)據(jù)平均絕對(duì)偏差可知，風(fēng)向和風(fēng)速的絕對(duì)偏差都為正值，說(shuō)明相對(duì)于探空風(fēng)向，EC的風(fēng)向平均偏左；相對(duì)于探空風(fēng)速，EC的風(fēng)速平均偏小。這種誤差若體現(xiàn)在相對(duì)誤差上，則兩類資料的相對(duì)誤差都小于15% 。

表2 EC再分析數(shù)據(jù)與探空數(shù)據(jù)的評(píng)估結(jié)果

通過(guò)以上分析可見(jiàn)EC再分析數(shù)據(jù)總體是可信的。圖1給出了EC再分析數(shù)據(jù)與探空數(shù)據(jù)相關(guān)性隨高度演變廓線圖。圖中兩站點(diǎn)風(fēng)速的相關(guān)性都好于風(fēng)向。除衢州站的風(fēng)向，其他的風(fēng)力相關(guān)性最好的高度層都在3～4 km。次好的高度層為2～3 km和4～5 km。而在0～1 km相關(guān)性較差，造成這個(gè)現(xiàn)象有兩方面原因：一是EC再分析數(shù)據(jù)最低層為1000 hPa，在0～1 km插值時(shí)觀測(cè)較少造成誤差；另一方面由于近地面風(fēng)受不同下墊面影響造成觀測(cè)誤差。高層4 km以上兩類數(shù)據(jù)風(fēng)力相關(guān)性也開(kāi)始變差，這是因?yàn)樘娇沼^測(cè)隨著時(shí)間的推移離站點(diǎn)的位置會(huì)越來(lái)越遠(yuǎn)造成誤差隨著高度變大。雖然低層和高層的相關(guān)性不如中層，但從圖1中可以發(fā)現(xiàn)，這種相關(guān)性的差異只是相對(duì)的。除了杭州站的風(fēng)向，其它站風(fēng)力在任一高度相關(guān)性都超過(guò)0.8。

綜上分析可知，EC再分析數(shù)據(jù)與探空風(fēng)數(shù)據(jù)相關(guān)性較好，可用其對(duì)風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估。

2.2 風(fēng)廓線雷達(dá)資料與EC再分析數(shù)據(jù)比對(duì)

圖1 EC再分析數(shù)據(jù)與探空數(shù)據(jù)相關(guān)性隨高度的變化特征

由于以往的眾多研究顯示風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)會(huì)受到降水的影響[11-12]，因此在對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估時(shí)，作者將挑選研究時(shí)間段內(nèi)有連續(xù)降水的天氣過(guò)程進(jìn)行比對(duì)，將有降水和無(wú)降水的時(shí)次分開(kāi)評(píng)估。具體的選擇需滿足以下條件：（1）連續(xù)6 h每小時(shí)降水量超過(guò)0.1 mm；（2）6 h總降水超過(guò)5 mm；（3）降水比率（有降水的時(shí)次與總時(shí)次的比值）超過(guò)20% 。若降水比率低于20% ，但某1 h降水量超過(guò)20 mm亦滿足選擇條件。這主要是為了將短時(shí)強(qiáng)降水、特大暴雨過(guò)程包含進(jìn)去。根據(jù)上述條件，兩站分別選取了36個(gè)和41個(gè)降水過(guò)程。

通過(guò)對(duì)上述降水過(guò)程風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，表3給出了該數(shù)據(jù)的評(píng)估結(jié)果。從表3可知，當(dāng)無(wú)降水時(shí)風(fēng)廓線雷達(dá)與EC再分析數(shù)據(jù)表現(xiàn)出很好的相關(guān)性，風(fēng)向的相關(guān)性約0.85，風(fēng)速的相關(guān)性超過(guò)0.9。兩類數(shù)據(jù)的平均絕對(duì)偏差都為負(fù)值。由于研究以EC再分析數(shù)據(jù)作為觀測(cè)，所以偏差的計(jì)算是EC的值減去風(fēng)廓線雷達(dá)的值。因此若平均絕對(duì)偏差為負(fù)值則說(shuō)明風(fēng)廓線雷達(dá)風(fēng)向相對(duì)于EC偏右；風(fēng)速相對(duì)于EC偏大。對(duì)比表2中EC再分析數(shù)據(jù)與探空的平均絕對(duì)偏差，可見(jiàn)當(dāng)沒(méi)有降水時(shí)，風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)位于EC再分析數(shù)據(jù)和探空數(shù)據(jù)之間。

而當(dāng)有降水時(shí)，兩類數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)明顯低于無(wú)降水的情況，約在0.7～0.8。兩類數(shù)據(jù)的平均絕對(duì)偏差雖也為負(fù)值，但比無(wú)降水時(shí)更接近EC再分析數(shù)據(jù)。而平均絕對(duì)誤差顯示有降水時(shí)的絕對(duì)誤差卻大于無(wú)降水的情況。出現(xiàn)這一現(xiàn)象是因?yàn)椋?jì)算偏差是為了體現(xiàn)兩類數(shù)據(jù)的整體大小趨勢(shì)，很有可能正負(fù)值互相抵消。這里絕對(duì)誤差更能體現(xiàn)兩類數(shù)據(jù)的誤差情況，從表3可以看出有降水時(shí)兩類數(shù)據(jù)風(fēng)向的絕對(duì)誤差約為15°，風(fēng)速的誤差為2.5 m·s-1。

由于相對(duì)誤差比絕對(duì)誤差更能說(shuō)明兩類資料誤差的相對(duì)性，對(duì)于風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)和EC再分析數(shù)據(jù)誤差隨高度的變化見(jiàn)圖2。從圖2中可知不論是湖州站還是義烏站，兩類數(shù)據(jù)沒(méi)有降水時(shí)相對(duì)誤差在中層1～4 km都比較小，約為15% 。而在低層1～2 km和高層4 km以上相對(duì)誤差較大，這是由于EC的低層和風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)的高層邊界值的缺測(cè)造成。有降水時(shí)風(fēng)力的相對(duì)誤差低于沒(méi)有降水的情況。風(fēng)速的相對(duì)誤差略好于風(fēng)向。湖州站相對(duì)誤差隨高度變化的特征不明顯。義烏站在1～3 km相對(duì)誤差最小。

表3 風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)評(píng)估結(jié)果

圖2 風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)平均相對(duì)誤差隨高度變化特征曲線

圖3和圖4更為直觀地反映風(fēng)廓線雷達(dá)的評(píng)估結(jié)果。當(dāng)沒(méi)有降水時(shí)風(fēng)廓線雷達(dá)位于EC再分析數(shù)據(jù)和探空數(shù)據(jù)之間。有降水時(shí)，風(fēng)廓線雷達(dá)不論風(fēng)向還是風(fēng)速，平均偏差都位于EC再分析數(shù)據(jù)與探空數(shù)據(jù)之間；但其與EC再分析數(shù)據(jù)的風(fēng)速和風(fēng)向絕對(duì)誤差都大于探空數(shù)據(jù)與EC再分析數(shù)據(jù)的絕對(duì)誤差。

圖3 風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)風(fēng)向評(píng)估結(jié)果

圖4 風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)風(fēng)速評(píng)估結(jié)果

3 臺(tái)風(fēng)個(gè)例分析

浙江是受臺(tái)風(fēng)影響最嚴(yán)重的省份之一。將以兩個(gè)雷達(dá)站點(diǎn)數(shù)據(jù)為主，輔以探空站點(diǎn)數(shù)據(jù)共同分析臺(tái)風(fēng)個(gè)例中風(fēng)力的演變特征。

3.1 1211號(hào)臺(tái)風(fēng)“?？憋L(fēng)力分析

2012年第12號(hào)臺(tái)風(fēng)“?？庇?012年8月3日08時(shí)在日本沖繩縣東偏南方向約1360 km的西北太平洋洋面上生成，8月7日13時(shí)發(fā)展成強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)別，8月8日3時(shí)登陸浙江象山縣，隨后向西北方向移動(dòng)。從“海葵”移動(dòng)路徑可知4個(gè)站點(diǎn)分別位于其移動(dòng)方向的兩側(cè)，可以很好的觀察其移動(dòng)過(guò)程中風(fēng)力的演變特點(diǎn)?！昂？钡顷懬昂蠼邓葡瞪詈?，在浙北到浙中附近有一塊紅外黑體亮溫（Black Body Temperature,以下簡(jiǎn)稱TBB）＜-60℃的強(qiáng)對(duì)流云系，造成了浙中到浙北區(qū)域內(nèi)多地的強(qiáng)降水天氣。湖州站和義烏站的降水都是從7日18時(shí)開(kāi)始，湖州站小時(shí)降水最大時(shí)間段在8日08時(shí)附近，最大降水量超過(guò)15 mm，義烏站降水強(qiáng)度略小于湖州站。將重點(diǎn)關(guān)注7日18時(shí)之后的風(fēng)力演變特點(diǎn)。

圖5給出了7日18時(shí)—9日00時(shí)4站風(fēng)力廓線時(shí)間演變圖。由圖5可知，風(fēng)廓線雷達(dá)在整個(gè)降水過(guò)程中時(shí)間連續(xù)性較好，受降水污染情況較小。圖5a為義烏站風(fēng)力廓線圖，義烏站的在7日19—20時(shí)有一波短時(shí)降水，對(duì)應(yīng)于風(fēng)力廓線圖上從高空到低層深厚的偏東北氣流。由于強(qiáng)對(duì)流云系造成的降水主要分布在8日02時(shí)—8日12時(shí)。這段時(shí)間圖5a顯示測(cè)站上空風(fēng)向存在從偏東北向逆時(shí)針轉(zhuǎn)向偏西南氣流的過(guò)程。這是臺(tái)風(fēng)從測(cè)站東側(cè)向西北方向移入的過(guò)程，移入后臺(tái)風(fēng)位于測(cè)站北側(cè)符合臺(tái)風(fēng)路徑特征。圖5c衢州站探空資料由于中低層資料缺失對(duì)于這段時(shí)間風(fēng)向的轉(zhuǎn)變特征刻畫(huà)不明顯，未能清晰捕捉到風(fēng)向的變化過(guò)程。圖5b為湖州站風(fēng)力廓線圖，8日03—06時(shí)測(cè)站上空存在深厚的偏東風(fēng)急流，說(shuō)明此時(shí)臺(tái)風(fēng)位于測(cè)站東側(cè)尚未過(guò)境，深厚的偏東氣流造成了02—06時(shí)間的降水。8日8日06—12時(shí)風(fēng)向逐漸從偏東風(fēng)轉(zhuǎn)為偏東南氣流，說(shuō)明此時(shí)測(cè)站位于季風(fēng)槽的頂部。風(fēng)廓線雷達(dá)風(fēng)向的轉(zhuǎn)變雖不如圖5d杭州站探空資料明顯，但也可以觀測(cè)到風(fēng)向的變化。這種風(fēng)向的轉(zhuǎn)變是典型的臺(tái)風(fēng)從西南移入的過(guò)程，造成了06—12時(shí)的降水。同時(shí)在8日12時(shí)測(cè)站上空低層1 km處的風(fēng)速約25 m·s-1,＞2.5 km處的風(fēng)速10 m·s-1，弱的風(fēng)速切變使得大氣斜壓性增大，有利于降水加強(qiáng)。

圖5 臺(tái)風(fēng)“?？逼陂g風(fēng)力演變時(shí)序

通過(guò)對(duì)圖5的分析，臺(tái)風(fēng)“?？痹斐傻膬烧窘邓^(guò)程，由風(fēng)力演變特征顯示，當(dāng)測(cè)站上空存在深厚且高低空一致的急流，風(fēng)向開(kāi)始轉(zhuǎn)向時(shí)較容易產(chǎn)生降水。風(fēng)速的高低空差異造成的大氣斜壓性，有利于降水加強(qiáng)。

3.2 1323號(hào)臺(tái)風(fēng)“菲特”風(fēng)力分析

2013年第23號(hào)臺(tái)風(fēng)“菲特”于2013年9月30日在菲律賓以東洋面生成，10月4日傍晚加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，2013年10月7日凌晨1時(shí)登陸福建省福鼎市，造成至少5死4失蹤，經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)623億人民幣，是1949年以來(lái)10月份登陸中國(guó)大陸的最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。“菲特”登陸后的路徑主要位于浙閩交界處，但其中心臺(tái)風(fēng)云系造成了浙北地區(qū)極其嚴(yán)重的大暴雨。文中主要關(guān)注“菲特”影響的時(shí)間段為其登陸后的階段。義烏站降水主要在6日12時(shí)—7日02時(shí)，最大小時(shí)降水超過(guò)10 mm。湖州站降水時(shí)間段從6日14時(shí)開(kāi)始，后期降水強(qiáng)度較大，最大小時(shí)降水量超過(guò)20 mm。

圖6給出了臺(tái)風(fēng)“菲特”期間兩站風(fēng)力的時(shí)序圖。與臺(tái)風(fēng)“?？钡娘L(fēng)力廓線圖相似，風(fēng)廓線雷達(dá)資料在關(guān)注時(shí)間段內(nèi)受降水的污染較小，時(shí)空連續(xù)性都比較好。義烏站降水時(shí)段偏前，主要在6日12時(shí)—7日02時(shí)，降水強(qiáng)度最大值出現(xiàn)在6日18時(shí)附近，從圖6a可以看出，18時(shí)附近測(cè)站上空高層為一致的偏東北氣流，風(fēng)速超過(guò)25 m·s-1,中低層則為偏東南氣流，風(fēng)速在15 m·s-1左右，這種高低層風(fēng)力切變?cè)斐闪舜舜谓邓^(guò)程。從降水強(qiáng)度看，雖然義烏站離臺(tái)風(fēng)本體更近，但降水明顯低于湖州站，因?yàn)榱x烏地區(qū)是東南北三面環(huán)山的丘陵地形，這種地形不利于降水的加強(qiáng)。6日23時(shí)小時(shí)降水超過(guò)20 mm，在風(fēng)力演變上可以看到23時(shí)湖州站上空高層為偏東南氣流，中層為偏東氣流，低層為偏東北氣流，總體風(fēng)向偏東，同時(shí)中高層風(fēng)速大于中低層，存在風(fēng)速上的差異，這種高低層風(fēng)向一致風(fēng)速略有偏差的配置，促使降水加強(qiáng)。該站小時(shí)降水超過(guò)10 mm的連續(xù)性降水從7日05時(shí)開(kāi)始，圖6b上顯示06—12時(shí)中低層風(fēng)向變化不明顯，都以偏東北氣流為主，風(fēng)速略有加強(qiáng),說(shuō)明氣流在此處堆積，中高層方向則由偏東轉(zhuǎn)為偏東南方向，說(shuō)明影響湖州地區(qū)的降水云系中低層移速慢，高層移速塊，降水云系呈現(xiàn)以測(cè)站上空向西北方向傾斜的趨勢(shì)。湖州西側(cè)為天目山山脈，中低層氣流受地形迎風(fēng)坡影響有所滯留造成了連續(xù)性降水過(guò)程。衢州站（圖6c）和杭州站（圖6d）探空資料的高度廓線，也可分析出類似圖6a和圖6b的高低空風(fēng)向的變化，但由于該資料時(shí)間間隔為12 h，對(duì)于更短時(shí)間內(nèi)降水過(guò)程風(fēng)力變化的表現(xiàn)不夠清晰。

圖6 臺(tái)風(fēng)“菲特”期間風(fēng)力演變時(shí)序

造成臺(tái)風(fēng)“菲特”期間湖州站連續(xù)性降水主要由于臺(tái)風(fēng)本體充沛的水汽條件受地形影響有所滯留造成。而義烏站的降水則是由于高低空風(fēng)力的切變，使得大氣斜壓性增強(qiáng)造成。

4 結(jié)論與討論

以高分辨率EC再分析數(shù)據(jù)作為橋梁，首先使用杭州站和衢州站探空數(shù)據(jù)對(duì)EC再分析數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)兩類數(shù)據(jù)存在較好的相關(guān)性，可用EC再分析數(shù)據(jù)取代探空數(shù)據(jù)對(duì)湖州站和義烏站風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估。

（1）評(píng)估結(jié)果顯示當(dāng)無(wú)降水時(shí)，風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)與EC再分析數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)在0.85～0.9，進(jìn)一步分析可知風(fēng)廓線雷達(dá)的值位于EC再分析數(shù)據(jù)和探空數(shù)據(jù)之間。有降水時(shí)，風(fēng)廓線雷達(dá)與EC再分析數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)在0.7～0.8。

（2）無(wú)降水時(shí)風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)在中層2～4 km與EC再分析數(shù)據(jù)相對(duì)誤差較小，在低層和高層由于相關(guān)資料的缺測(cè)造成相對(duì)誤差較大。有降水時(shí)風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)與EC再分析數(shù)據(jù)相對(duì)誤差隨高度變化特征不明顯。

（3）通過(guò)對(duì)2012年第12號(hào)臺(tái)風(fēng)“?？焙?013年23號(hào)臺(tái)風(fēng)“菲特”造成降水期間的兩站風(fēng)力演變特征分析發(fā)現(xiàn)，風(fēng)廓線雷達(dá)資料的時(shí)空完整性都比較好。相對(duì)探空數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)可以觀察到風(fēng)力演變過(guò)程中更加精細(xì)的風(fēng)力結(jié)構(gòu)。

（4）對(duì)臺(tái)風(fēng)“?？钡姆治鲲@示當(dāng)測(cè)站上空存在深厚且高低空一致的急流，風(fēng)向開(kāi)始轉(zhuǎn)向時(shí)較容易產(chǎn)生降水。造成臺(tái)風(fēng)“菲特”期間兩站的降水則與地形作用關(guān)系密切。兩個(gè)個(gè)例分析都表明，當(dāng)風(fēng)力存在高低空差異時(shí)造成的大氣斜壓性，有利于降水加強(qiáng)。

上述結(jié)論表明以往研究中關(guān)于風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)受降水影響較大的現(xiàn)象在新型風(fēng)廓線雷達(dá)儀有所改進(jìn)，浙江省風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)可應(yīng)用于日常常規(guī)天氣過(guò)程的分析。由于風(fēng)廓線雷達(dá)本身變量的單一性以及目前省內(nèi)架設(shè)風(fēng)廓線雷達(dá)儀仍然較少等現(xiàn)狀，使得僅用風(fēng)廓線資料進(jìn)行分析顯得異常困難，這一方面需要不斷增加儀器鋪設(shè)，同時(shí)也需要將風(fēng)廓線資料與其他數(shù)據(jù)融合才能體現(xiàn)其重要性，這些都需要在今后的研究工作中進(jìn)一步深入探討。