Synop&c  and  Orographic  Control  of  Observed  Drop  Size  Distribu&ons  (DSDs)  during  the  OLYMPEX  Field  

Campaign  

Joe  Zagrodnik  Lynn  McMurdie,  Robert  A.  Houze  

 University  of  Washington—Department  of  Atmospheric  Sciences  

 17th  Conference  on  Mountain  Meteorology  

28  July  2016  

NASA  grants:  NNX13AG71G,  NNX15AL38G,  and  NNX16AD75G            NSF  grant:  AGS-­‐1503155  

OLYMPEX  Precipita&on  Totals  

Seed  Orchard  

CRN  Site  540m  

280m  

1020m  85m  

10  km  

Quinault  HW  x

180m  115m  

640m  

65m  

375m  

Graves  Creek  

375m  

Nov  12-­‐13:  Widespread  extreme  rainfall  totals  

Highest  totals  (>300  mm)  at  lower-­‐eleva&on  sites  near  Lake  Quinault    Up  to  4  &mes  more  than  the  coast!  

Rain  Shadow  

175-­‐275  mm  farther  up  Quinault  Valley  and  in  Wynoochee  high  terrain  

Nov  13  0600  UTC  500  hPa  Height  (contours),  Vor&city  (colors)  

L  

H  

850  hPa  Temp(colors),  Height  (contours)  

“Westerly  Atmospheric  River”  

NPOL  Sounding  0600  UTC  13-­‐Nov  

45  kt  wind  at  925  hPa      

Nov  12-­‐13    Rain  rates  

~18  hour  period  of  orographic  enhancement    

More  rain  at  low-­‐eleva&on  CRN  site  compared  with  interior/higher  eleva&on  sites  

Max  orographic  enhancement  

 Weaker  bright  band    

No  data  (power  outage)  

Near-­‐surface  dBZ  remains  constant  

“Pre-­‐warm  frontal”  

“Warm  Sector”  

Big  drops  falling  fast  

Orographic  enhancement  associated  with  large  quan&&es  of    <  1.5  mm  drops            

Max  orographic  enhancement  

These  small-­‐medium  sized  drops  are  responsible  for  the  majority  of  the  increase  in  rain  rate    

Time  (UTC)  

Rain  Rate  (m

m/h)  

Diam

eter  (m

m)  

Drop

s  per  m

3  mm

-­‐1  

Drop

 Diameter  bin  (m

m)  

CRN  

NPOL  RHI  13-­‐Nov  02:12  UTC  50°  Azimuth  

       

NPOL  

Reflec&vity  

Velocity  

Low-­‐level  jet  is  within  1  km  of  the  surface  near  NPOL  and  starts  liping  around  20  km  from  radar  (white  arrow).    Drop  forma&on  +  growth  occurs  below  mel&ng  level  ahead  of  high  terrain.    Jet  liping  decreases  50-­‐60  km  from  radar.          

Graves  

NPOL  

Quinault  HW  

Mountain  

10-­‐13  UTC,  medium-­‐to-­‐large  sized  drops  account  for  the  increase  in  rain  rate!        

Max  orographic  enhancement  SNOW  

SNOW  

DOW  RHI  13-­‐Nov  

02:04  UTC  65°  Azimuth  

DOW  RHI  13-­‐Nov  

11:14  UTC  65°  Azimuth  

Graves  

DOW  

Quinault  HW  

Enhancement  later  in  event  at  Quinault  HW  possibly  related  to  evolu&on  of  low  to  mid  level  jet.  Appreciable  shear  is  observed  between  upper  and  lower  layers.  

Weaker  low-­‐level  flow  

Deeper,  stronger  jet  

Reflec&vity   Velocity  

CRN    

Summary  of  Nov  12-­‐13  Case:  •  Impressive  rainfall  totals  came  from  predominately  warm  orographic  enhancement  (rapid  growth  and  fallout  of  small  rain  drops).  

•  Warm  enhancement  processes  dominated:  – Within  the  warm  sector  of  this  AR  event  – During  the  period  of  highest  rain  rates  (at  CRN)  – At  rela&vely  low  eleva&ons    – When  the  low-­‐level  jet  lips  below  the  mel&ng  level  

•  Cold  precipita&on  was  also  present  throughout  the  event  (evidenced  by  a  bright  band).  One  period  of  likely  cold  enhancement  (at  Quinault  HW)  when  LLJ  was  the  strongest  and  near/above  the  bright  band.