Overdrevne radardata over fryseniveauet induceret af terræn

Meteorologer studerer ofte nedbørshændelser ved hjælp af radarbilleder genereret på både jordniveau og fra satellitdata. Radar udsender elektromagnetiske bølger, der preller af is eller vanddråber svævende i luften. Disse bølger vender hurtigt tilbage til radarstedet i en proces kaldet backscattering. Forskere har observeret, at tilbagespredning når sit højdepunkt under smeltningsprocessen, når vandet falder gennem atmosfæren. Høj tilbagespredning resulterer typisk i varme farver tilbage på en radarskærm, tyder på kraftig nedbør.

Imidlertid, nylige casestudier bemærkede, at delvist frosne dråber synes større for radar end deres faste og flydende modstykker af samme størrelse, hvilket resulterer i, at radaren overvurderer nedbørshastigheden. Disse undersøgelser tyder også på, at radaroverdrivelse kan forekomme på et andet niveau af atmosfæren, over frysepunktet, især på bjergkædernes vindskråninger. Dette fænomen er kendt som 'reflektivitetsmaksima over frysepunktet, ' eller RMAF.

"Kvantitative undersøgelser er begrænsede på grund af manglen på tilstrækkelige identifikationskriterier, " siger Dr. Aoqi Zhang, den første forfatter til undersøgelsen netop offentliggjort i Fremskridt inden for atmosfæriske videnskaber . "Vi skal etablere en ny metode til at identificere RMAF-struktur inden for radarekkoer."

Dr. Zhang og Dr. Chen fra Sun Yat-sen University udviklede og anvendte deres nye metode til at analysere fem specifikke kriterier til alle vertikale nedbørsprofiler i TRMM-satellitradardatasættet for 1998-2013. Deres resultater fandt 2, 736, 225 RMAF-begivenheder og 854, 622, 978 ikke-RMAF begivenheder, henholdsvis.

"RMAF-strukturen i reflektionsprofiler kan effektivt identificeres ved vores metode, " siger Dr. Zhang. "Vi beviste også, at RMAF er positivt korreleret med højde, som menes at være forårsaget af øget opstrømning i de midterste lag af stratiform nedbør, eller i de lave til mellemste lag af konvektiv nedbør over bjerge."

Denne undersøgelse viste, hvorfor RMAF-hændelser opstår specifikt på vindhældninger over frysepunktet. Stigende bjerghøjde øger nedbørsskabende opstrømning, da vinden følger terrænet opad i det, der kaldes orografisk løft. Denne undersøgelse afslørede også, at nedbørsegenskaberne for RMAF-begivenheder og ikke-RMAF-begivenheder er signifikant forskellige.

"RMAF-strukturen øger ekko-tophøjden og forbedrer nedbørsprocesser over RMAF-højden, men det undertrykker den nedadgående udbredelse af ispartikler og regnhastigheden nær overfladen, " siger Dr. Chen. "Fremtidige undersøgelser af orografisk nedbør bør tage højde for virkningen af ​​RMAF-strukturen og dens relevante dynamiske udløsere."