黃秀韶 刁秀廣 韓永清 李芳

(1 山東省氣象防災(zāi)減災(zāi)重點實驗室，濟南 250031；2 山東省氣象科學(xué)研究所，濟南 250031；3 山東省氣象臺，濟南 250031；4 濟寧市氣象局， 山東 濟寧 272000)

引 言

中尺度對流系統(tǒng)往往是在對流單體不斷生消或相互合并的演變過程中得以發(fā)展和維持，并常常會產(chǎn)生冰雹、短時強降水、雷暴大風(fēng)甚至龍卷等強對流天氣，因此，風(fēng)暴或?qū)α鲉误w之間合并發(fā)展及合并前后微物理特征變化等相關(guān)問題的觀測與研究，對強對流天氣臨近預(yù)警或風(fēng)暴外推具有明顯現(xiàn)實意義。雙極化技術(shù)在多普勒天氣雷達探測中的應(yīng)用，為相關(guān)問題的研究提供了觀測與研究基礎(chǔ)。

大量觀測事實[1-6]表明，對流單體合并后會引起對流風(fēng)暴的增強、降水強度增大，甚至導(dǎo)致強冰雹和龍卷等破壞性天氣。對于對流單體的合并與發(fā)展，最為直觀、有效的觀測工具就是天氣雷達，特別是雙偏振技術(shù)的應(yīng)用，可探測風(fēng)暴雙偏振結(jié)構(gòu)特征，定性解釋對流風(fēng)暴微物理特征和物理過程，同時結(jié)合數(shù)值模擬和其他數(shù)理方法[7-12]可有效驗證觀測事實。胡雯等[13]對夏季江淮流域?qū)α髟坪喜⑻卣鞣治鼋Y(jié)果表明，對流云合并能明顯影響云的發(fā)展，80%以上的對流云合并過程中，云團在合并后面積和強度都得到發(fā)展。Takahashi， et al[14]對合并過程中云/雨粒子相態(tài)可視化觀測發(fā)現(xiàn)，合并后凍結(jié)層高度以上霰粒子出現(xiàn)了顯著增加。付丹紅等[15]對積云并合的數(shù)值模擬表明，合并過程導(dǎo)致云內(nèi)上升—下沉氣流增強，對流運動發(fā)展加強，有利于水汽轉(zhuǎn)化，形成大量過冷云水和冰相粒子；大量冰晶和霰的形成有利于強降水的產(chǎn)生。黃勇等[16]利用C波段雙偏振雷達對兩次對流云合并觀測研究表明，回波合并時在連接處出現(xiàn)一片雨水區(qū)，且只有在中下部開始的合并過程中才會出現(xiàn)冰相粒子增多的現(xiàn)象。翟菁等[17]對不同發(fā)展階段對流云合并過程的數(shù)值模擬結(jié)果表明，對流云合并過程可引起回波增強、云頂抬高、云水與冰相物質(zhì)含量增加、地面降水增加現(xiàn)象。

基于濟南S波段雙偏振雷達資料，結(jié)合地面實況資料，對8月6日發(fā)生在山東中南部地區(qū)小時雨量超過100 mm的強降水風(fēng)暴合并前后雙極化參數(shù)特征及微物理特征進行了分析。強降水特征是南北兩條雨帶局部合并而產(chǎn)生局地強降水，分析的目的是初步了解合并前后風(fēng)暴的雙偏振特征和微物理特征，希望對類似強降水風(fēng)暴合并前后微物理特征、降水強度變化及相關(guān)預(yù)警業(yè)務(wù)有所幫助。

1 資料與方法

常規(guī)觀測資料與非常規(guī)觀測資料相結(jié)合，分析回波合并前后垂直剖面雙偏振特征變化，并定性解釋微物理特征的變化。

常規(guī)觀測資料主要是08∶00和20∶00(北京時，下同)探空數(shù)據(jù)，依據(jù)章丘和徐州探空數(shù)據(jù)計算相關(guān)環(huán)境物理量參數(shù)。2020年8月6日強降水區(qū)位于章丘探空站(相距約130 km)和徐州探空站(相距約145 km)之間。

非常規(guī)觀測資料主要是地面區(qū)域站分鐘降水量、極大風(fēng)速數(shù)據(jù)和濟南S波段雙偏振雷達高分辨率(250 m)探測資料。雙偏振特征主要分析水平極化反射率因子ZH、差分反射率ZDR、差分相移率KDP和相關(guān)系數(shù)CC垂直剖面特征。ZDR大小主要取決于粒子的大小和形態(tài)，球形粒子ZDR為0 dB，長軸呈水平狀態(tài)的橢球粒子ZDR為正，長軸呈垂直狀態(tài)的橢球粒子ZDR為負，液態(tài)雨滴隨著直徑的增大ZDR也增大，ZDR大小與粒子濃度無關(guān)；KDP對雨滴濃度較為敏感，雨滴濃度越高KDP越大，同時隨著雨滴直徑的增大KDP也會增大，融化的冰粒子也會導(dǎo)致KDP增大，KDP與純雨水的降水率幾乎呈線性關(guān)系，因此，KDP可很好地反映雷達取樣體積內(nèi)的液態(tài)水含量，可用來反演強降雨的雨強；CC與雷達取樣體積里粒子種類、形狀或軸取向有關(guān)，粒子種類多或粒子形狀多樣性會導(dǎo)致CC降級，對于液態(tài)雨滴，CC>0.95，地物雜波、昆蟲、鳥類等非氣象目標物的CC基本<0.8[18-22]。

本文分析中大的ZDR指ZDR≥1 dB，大的KDP指KDP≥1 (°)·km-1，大的CC指CC≥0.95，KDP柱和ZDR柱[21]的閾值分別為KDP=0.75 (°)·km-1和ZDR=1 dB(0 ℃層高度以上)，單體頂高指ZH=30 dBZ高度。濟南雷達站距離強降水區(qū)約125 km，最低探測高度約1.5 km，即1.5 km高度以下的信息無法獲取。

垂直結(jié)構(gòu)分析主要結(jié)合探空濕球0 ℃層(WBZ)、0 ℃層(ZH)、-10 ℃層(-10 H)和-20 ℃層(-20 H)高度進行定性分析。

2 天氣實況與環(huán)境物理量

2.1 天氣實況

受副熱帶高壓(簡稱副高)邊緣暖濕氣流和低層切變線共同影響，2020年8月6日19∶00—20∶00，山東兗州、曲阜一帶出現(xiàn)強降水天氣。18∶00—19∶00有兩站出現(xiàn)50 mm以上降水(其中一站為國家級氣象觀測站)，19∶00—20∶00有17站出現(xiàn)50 mm以上降水，其中國家級氣象觀測站2個(圖1a)，即曲阜站和兗州站，分別為100.6 mm和56.6 mm，區(qū)域站最大小時降水量為104.0 mm(兗州區(qū)大安區(qū)域站)。19∶00—20∶00強降水區(qū)內(nèi)(綠色橢圓區(qū)域)所測分鐘最大降水量基本維持在2 mm以上，最大為5 mm(圖1b)。19∶00—20∶00強降水區(qū)有3站出現(xiàn)10 m·s-1以上陣風(fēng)，最大為14.1 m·s-1(兗州區(qū)新驛區(qū)域站)，曲阜站為13.6 m·s-1， 沒有冰雹報告。從18∶00、19∶00和20∶00(圖1c—e)紅外云圖演變可知，云團合并導(dǎo)致強降水天氣。南側(cè)云團1產(chǎn)生于15∶00前后，北移過程中逐漸發(fā)展，18∶00發(fā)展較為旺盛；北側(cè)弱的云團2產(chǎn)生于16∶30前后，東移南壓過程中逐漸發(fā)展，18∶00位于曲阜北部一帶，同時西側(cè)有云團3產(chǎn)生。19∶00前后3個云團基本合為一體，20∶00云團主體位于曲阜東側(cè)。

圖1 2020年8月6日19∶00—20∶00降水量(a，單位:mm)，18∶50—20∶00分鐘最大降水量(b，單位:mm) 及(c)18∶00、(d)19∶00和(e)20∶00 FY-2G紅外云圖

2.2 環(huán)境物理量

8月6日08∶00北部的章丘站和南部的徐州站具有大的K指數(shù)和小的850 hPa與500 hPa溫差ΔT，負的沙氏指數(shù)SI和抬升指數(shù)LI，整層比濕積分IQ較大，濕層深厚，深層(0～6 km)垂直風(fēng)切變(SHR)較小，低層(0～3 km)SHR較大，濕球0 ℃層高度WBZ和0 ℃層高度ZH較高(表1)，強的對流有效位能CAPE(訂正后)和小的對流抑制能量CIN。用兗州站17∶00露點與氣溫訂正后的章丘探空CAPE*為2 700 J·kg-1。08∶00環(huán)境參數(shù)利于對流風(fēng)暴和強降水天氣的出現(xiàn)。

表1 2020年8月6日08∶00和20∶00章丘與徐州探空物理量參數(shù)

20∶00與08∶00環(huán)境參數(shù)對比可知，SI和LI明顯增大，CAPE明顯較小，同時南側(cè)(徐州站)垂直風(fēng)切變減小，風(fēng)場減弱，不利于對流風(fēng)暴的維持，實際是21∶00之后對流和降水強度明顯減弱。

3 雙偏振特征分析

3.1 風(fēng)暴演變

濟南雷達觀測表明，8月6日17∶00前后有南北兩條對流云帶，北部云帶在東平至肥城一帶(產(chǎn)生于切變線)，南部云帶在單縣至成武一帶(產(chǎn)生于副高邊緣西南氣流區(qū))。北部對流云帶緩慢發(fā)展并南壓，南部對流云帶緩慢發(fā)展并北抬。18∶36開始，兩條云帶西側(cè)之間有對流觸發(fā)、發(fā)展、合并，19∶00—20∶00在兗州—曲阜一帶產(chǎn)生極端強降水。

圖2是回波合并前后濟南雷達1.5°仰角(高度4.8 km左右)ZH演變。18∶36—19∶05出現(xiàn)一次合并發(fā)展，18∶36南北回波帶西側(cè)之間新的對流生成，ZH最大為31 dBZ(圖2a，單體A)；18∶42單體A迅速發(fā)展，最大ZH為56 dBZ，同時其北側(cè)又有新的對流觸發(fā)(圖2b，單體B)；18∶48單體A與南側(cè)主體回波合并發(fā)展，強回波面積明顯增大，ZH最大為59 dBZ，單體B也迅速發(fā)展，ZH由32 dBZ增大到52 dBZ(圖2c)；18∶53單體A與單體B基本合為一體，即南、北兩條云帶在其西側(cè)基本合并為一體，ZH最大為58 dBZ(圖2d，紅色橢圓區(qū))，之后強回波面積明顯增大，強度有所發(fā)展，ZH最大為60～62 dBZ(圖2e)。19∶11—19∶34出現(xiàn)兩次明顯合并發(fā)展，19∶11(圖2f)在回波帶中部前側(cè)區(qū)域出現(xiàn)新的對流單體C(ZH最大為40 dBZ)和D(ZH最大為46 dBZ)，19∶16(圖2g)單體D發(fā)展并與其西側(cè)回波合并，單體C發(fā)展并與其北側(cè)回波出現(xiàn)銜接，19∶22單體C與北側(cè)主體回波合并(圖2h，藍色虛線橢圓)，之后維持較強強度(圖2i)。經(jīng)過多次回波合并、發(fā)展，強回波造成較大范圍50 mm·h-1以上的強降水區(qū)(圖2h綠色虛線區(qū))。19∶45強度有所減弱，20∶30之后明顯減弱。

依據(jù)回波合并特征，重點分析單體A、B與主體回波的合并演變特征(簡稱第一次合并)和單體C與主體回波的合并演變特征(簡稱第二次合并)，所做剖面方向見圖2b—i白色直線。

3.2 第一次合并垂直剖面雙偏振特征

圖3a—d分別是8月6日18∶42、18∶48、18∶53和19∶05(自上而下)濟南雷達水平極化反射率因子ZH、差分相移率KDP、差分反射率ZDR和CC(從左到右)垂直剖面(VCS)，分別沿徑向192°、190°、189°和182°(圖2b—e白色直線)，綠、紅、白和藍色直線分別是濕球0 ℃(5.0 km)、0 ℃(5.4 km)、-10 ℃(7.3 km)和-20 ℃層(9.1 km)高度，藍色實線、虛線分別為45 dBZ 和55 dBZ等值線。

圖2 2020年8月6日回波合并前后濟南雷達1.5°仰角反射率因子ZH (單位:dBZ)：(a)18∶36;(b)18∶42;(c)18∶48;(d))18∶53;(e)19∶05;(f)19∶11;(g)19∶16;(h)19∶22;(i)19∶34

18∶36(圖略)，新生單體A強中心32 dBZ，位于4.7 km高度，對應(yīng)大的ZDR(沒有ZDR柱)和CC，小的KDP，單體內(nèi)上升氣流減弱，含有少許偏大的液態(tài)粒子。

18∶42(圖3a)，發(fā)展的對流單體A對應(yīng)大的ZDR、KDP和CC，ZH最大為56.5 dBZ ，KDP最大為3.1(°)·km-1，ZDR最大為4.1 dB，CC大于0.96 。單體A頂高6.9 km左右，ZDR柱高度為6.7 km，KDP柱高度為6.4 km。單體A上升氣流加強，一定濃度的、直徑偏大的液態(tài)雨滴帶至0 ℃層高度之上。其北側(cè)新生單體B雖然較弱(≤32 dBZ)，但對應(yīng)明顯的KDP柱和ZDR柱，KDP柱高度約為6 km，ZDR柱高度略高于0 ℃層高度，新生單體內(nèi)含有少量直徑偏大的液態(tài)粒子。

18∶48(圖3b)，單體A與南側(cè)主體回波產(chǎn)生合并發(fā)展，回波強度增強，強回波區(qū)(≥45 dBZ)頂高和ZDR柱高度迅速增高，KDP柱高度變化不明顯，但KDP值明顯增大。55 dBZ以上回波區(qū)對應(yīng)更大的KDP(3.5～4.5 (°)·km-1)和ZDR(3.2～4.5 dB)，而CC偏小(0.91左右)，含有融化的小的冰相粒子。合并后上升氣流強度加強，回波強度和高度發(fā)展的同時，液態(tài)雨滴粒子濃度迅速增大。單體B迅速發(fā)展，ZH最大為47 dBZ，但ZDR柱和KDP柱與其北側(cè)的對流單體融為一體，單體B對應(yīng)大的ZDR，偏小的KDP，表明單體B含有濃度小而直徑偏大的液態(tài)粒子。

18∶53(圖3c)，北側(cè)對流與南側(cè)對流產(chǎn)生合并，與前一時次對比，南北對流單體30 dBZ頂高明顯增高，ZDR柱和KDP柱高度略有降低，而水凝物融化層(濕球0 ℃層)以下特別是底層KDP更大，液態(tài)粒子濃度較高。

19∶05(圖3d)，回波合并后得到發(fā)展，回波強度、風(fēng)暴頂高和強回波頂高、ZDR柱和KDP柱高度明顯增大。風(fēng)暴頂高為12.4 km(-48 ℃層附近)，45 dBZ強回波區(qū)高度為8.2 km(-15 ℃層)，KDP柱高度為9.1 km，ZDR柱高度為8.3 km，ZH最大為62 dBZ(位于濕球0 ℃層高度以下500 m左右)，KDP最大為4.8 (°)·km-1(位于濕球0 ℃層高度以下400 m左右)，ZDR最大為4.6 dB (位于最低層)。合并后內(nèi)部上升氣流強度加強，風(fēng)暴發(fā)展不僅體現(xiàn)在高度的增高和強度的增強，還體現(xiàn)在液態(tài)雨滴粒子濃度迅速增大。-10 ℃層高度之下ZDR和KDP較大，表明風(fēng)暴主體內(nèi)含有一定濃度的直徑偏大的液態(tài)粒子。-10 ℃層高度之上ZDR較小(-0.5～0.5 dB)，KDP柱之內(nèi)含有一定濃度小的液態(tài)粒子外，其他區(qū)域以冰晶或霰粒子為主。-10 ℃層高度(7.3 km)至風(fēng)暴頂高度(12.4 km)之間厚度約為5 km，以冰晶或霰粒子為主，為風(fēng)暴低層降水提供豐富的粒子“源”。

圖3 2020年8月6日回波合并前后濟南雷達ZH(單位：dBZ)、KDP(單位：(°)·km-1)、ZDR(單位：dB)和CC(左至右)垂直剖面偏振特征：(a)18∶42、沿192°徑向、110～170 km;(b)18∶48、沿190°徑向、100～160 km;(c)18∶53、沿189°徑向、100～160 km;(d)19∶05、沿182°徑向、100～160 km

19∶05，CC剖面上可以看到強回波區(qū)內(nèi)有明顯的CC小值區(qū)(<0.92)，是冰相粒子與液態(tài)粒子共存所導(dǎo)致。后側(cè)較大范圍CC小值區(qū)(<0.9)是波束非均勻填充[23-25](NBF，白色折線區(qū))。

3.3 第二次合并垂直剖面雙偏振特征

圖4是8月6日19∶11、19∶16 、19∶22和19∶34ZH、KDP、ZDR和CC(從左到右)，剖面方向分別沿徑向173°、171°、169°和167°(圖2f—i白色直線)，綠、紅、白和藍色直線分別是WBZ、ZH、-10H和-20H高度，藍色曲線為45 dBZ等值線。

圖4 2020年8月6日ZH(單位:dBZ)、KDP(單位：(°)·km-1)、ZDR(單位:dB)和CC(左至右)垂直剖面： (a)19∶11、沿173°徑向、90～145 km;(b)19∶16、沿171°徑向、85～140 km;(c)19∶22、沿169°徑向、90～145 km;(d)19∶34、 沿167°徑向、90～145 km

19∶11，主體回波南側(cè)有新生對流出現(xiàn)(圖4a，單體C和D)，最大強度為40 dBZ左右。單體C和D對應(yīng)有大的ZDR并出現(xiàn)ZDR柱，但KDP較小，新生單體含有稀少的稍大的液態(tài)粒子。

19∶16，主體回波南側(cè)有新生對流發(fā)展(圖4a，單體C和D)。單體C基本對應(yīng)大的ZDR(最大為4.5 dB)、KDP(最大3.5 (°)·km-1)和CC，45 dBZ頂部高度約為6.6 km，KDP柱高度約為8.0 km ，ZDR柱高度約為7.8 km，發(fā)展中的單體含有豐富的大的液態(tài)粒子，而且高度超過-20 ℃層高度。單體D的強度、ZDR、KDP和CC均小于單體C， 45 dBZ頂部高度約為5.2 km，ZDR柱高度約為6.8 km，KDP在0.5～0.8 (°)·km-1之間，0 ℃層沒有KDP柱，單體D仍以液態(tài)粒子為主，液態(tài)粒子大小和濃度明顯小于單體C。主體回波強度較強，高度較高，但ZDR柱和KDP柱高度低于單體C，ZDR值和KDP值也小于單體C，主體回波內(nèi)液態(tài)粒子大小和濃度也小于單體C。

19∶22(圖4b)單體C與回波主體合并 (單體D與其西側(cè)的回波合并，此處不予討論)，合并后風(fēng)暴頂部高度、45 dBZ頂部高度和KDP柱、ZDR柱高度均沒有明顯變化。KDP明顯增大，特別是2.5 (°)·km-1以上的面積明顯增大，最大為4.4 (°)·km-1；ZDR值與前一時次主體回波內(nèi)的ZDR值稍有增大，CC略有減小?；夭ê喜⑷匀痪S持較強的上升氣流，-10 ℃層高度以下液態(tài)粒子直徑稍有增大，但液態(tài)粒子濃度增加明顯，高濃度直徑不是太大的液態(tài)粒子在地面導(dǎo)致大的降水強度。

19∶34(圖4c)回波合并后繼續(xù)發(fā)展，風(fēng)暴頂部(30 dBZ)高度、45 dBZ頂部高度和KDP柱明顯增高，ZH和ZDR柱高度均沒有明顯變化。風(fēng)暴頂達到14.5 km，45 dBZ頂部和KDP柱高度在-20 ℃層高度。低層KDP明顯增大，出現(xiàn)5.1～6.4 (°)·km-1的高值，表明液態(tài)粒子濃度有明顯增大。合并之后上升氣流增強，風(fēng)暴發(fā)展更加旺盛，主體回波低層液態(tài)粒子濃度進一步增加，更高濃度的液態(tài)粒子更容易在地面出現(xiàn)更強的降水強度。

3.4 兩次合并雙偏振與微物理特征

第一次合并發(fā)生在南北兩條雨帶西側(cè)之間區(qū)域，新生對流單體觸發(fā)后迅速發(fā)展并與近處的主體回波合并、發(fā)展。第二次合并是主體回波中部的前側(cè)有對流觸發(fā)、發(fā)展，并與主體回波合并、發(fā)展。

兩次合并之前新生單體強度在30～40 dBZ之間，中心基本位于0 ℃層高度之下，新生單體具有大的ZDR、CC和小的KDP(<1.0 (°)·km-1)，ZDR大值區(qū)與單體頂部相當(dāng)。新生單體內(nèi)完全為上升氣流，以少許液態(tài)粒子為主，幾乎不存在冰相粒子。隨著單體內(nèi)上升氣流增強，新生單體快速發(fā)展，高度增高、強度加強，頂高基本在-10 ℃層高度之下，最大ZH在45 dBZ左右，ZDR和KDP明顯增大并出現(xiàn)ZDR柱和KDP柱(較高時在-10 ℃層高度左右)。發(fā)展中的對流單體仍以上升氣流為主，上升氣流明顯加強，內(nèi)部出現(xiàn)大的液態(tài)粒子(相對于新生單體內(nèi)的液態(tài)粒子而言)，液態(tài)粒子可以存在于0 ℃層高度之上，同時粒子濃度明顯增加。

合并之時，回波強度、頂高、ZDR柱和KDP柱高度變化不明顯，但0 ℃層高度之下KDP明顯增大，表明液態(tài)粒子濃度增大，預(yù)示著地面降水強度將會增大。

回波合并在一個體掃之后，上升氣流繼續(xù)加強，風(fēng)暴明顯發(fā)展。風(fēng)暴頂高和強回波區(qū)(≥45 dBZ)頂高明顯增高，KDP柱高度明顯增高；兩次合并后發(fā)展的特征也存在差異，第一次合并后強度加強，ZDR柱高度明顯增高，而第二次合并后強度和ZDR柱高度變化不明顯。

回波合并后發(fā)展的典型微物理特征之一是：-10 ℃層高度以下KDP明顯增大，即液態(tài)粒子濃度明顯增大，風(fēng)暴主體液態(tài)含水量豐富。KDP明顯增大，不僅表現(xiàn)在垂直結(jié)構(gòu)上，在低層水平層次上也較為明顯，如圖5所示。圖5a—d分別是18∶53、19∶05、19∶22和19∶34 0.5°仰角KDP產(chǎn)品，兩次合并后低層KDP都明顯增大，不僅3 (°)·km-1以上的面積增大，同時出現(xiàn)5～6 (°)·km-1的高值區(qū)，低層液態(tài)粒子濃度明顯增大，降水強度明顯增大，19∶34—19∶40曲阜站(圖5d)6 min降水量為19.2 mm，平均為3.2 mm·min-1。另一特征是-10 ℃層高度之上冰相粒子的厚度明顯增大。-10 ℃層高度之上ZH減弱，ZDR和KDP都較小而CC較大，以冰相粒子為主，第一次合并之后冰相粒子層(冰晶或霰粒子為主)的厚度5 km左右，第二次合并之后冰相粒子層的厚度7 km左右，冰相粒子含量的增加，利于地面降水增大，與文獻[14—16]研究結(jié)果基本一致。

圖5 2020年8月6日18∶53(a)、19∶05(b)、19∶22(c)和19∶34(d)0.5°仰角KDP(單位：(°)·km-1)

4 結(jié)論

(1)2020年8月6日強降水過程發(fā)生在副高外圍西南氣流和低空切變共同作用下，CAPE較強，濕度較大，850與500 hPa溫差較小，0～6 km垂直風(fēng)切變較弱，0 ℃層高度較高。切變線對應(yīng)的對流系統(tǒng)南壓，副高外圍西南暖濕氣流區(qū)產(chǎn)生的對流系統(tǒng)北抬，南北兩條雨帶相互靠近的過程中先后產(chǎn)生多次合并，合并后風(fēng)暴加強，發(fā)展旺盛，產(chǎn)生較大的分鐘降水量和累計降水。

(2)兩條雨帶之間新生單體最典型的雙偏振特征是具有大的ZDR和CC，30～40 dBZ的強中心高度基本在0 ℃層高度以下，單體內(nèi)含有少許液態(tài)粒子。新生單體迅速發(fā)展階段KDP和ZDR明顯增大并出現(xiàn)KDP柱和ZDR柱，ZDR出現(xiàn)3.0 dB以上的大值?？焖侔l(fā)展的新生單體上升氣流明顯加強，液態(tài)粒子濃度明顯增大，同時含有偏大的液態(tài)粒子。

(3)回波合并之后發(fā)展的主要特征是，風(fēng)暴頂高、強回波區(qū)頂高、KDP柱明顯增高。風(fēng)暴頂高超過-48 ℃層高度，強回波區(qū)頂高、KDP柱和ZDR柱高度都達到或超過-15 ℃層高度。風(fēng)暴內(nèi)上升氣流強度加強，強上升氣流區(qū)內(nèi)溫度高于環(huán)境溫度，粒子能夠在較高的高度(-15 ℃層)以液態(tài)或濕冰方式存在。

(4)回波合并后發(fā)展最為典型的微物理特征是中層和低層液態(tài)雨滴粒子濃度迅速增大，高層為深厚的冰相粒子層。-10 ℃層高度(約7 km)之下KDP明顯增大，風(fēng)暴主體內(nèi)液態(tài)粒子濃度增高，即液態(tài)水含量增加，導(dǎo)致地面出現(xiàn)高強度降水。-10 ℃層高度之上ZDR較小，KDP柱之內(nèi)含有一定數(shù)量小的液態(tài)粒子外，其它區(qū)域以冰晶或霰粒子為主。-10 ℃層高度之上深厚(至少5 km厚度)的冰晶或霰粒子區(qū)，為風(fēng)暴強降水提供充足的粒子“源”。