防雹减灾专家系统

防雹减灾是一项重要且科学技术性很强的工作。为了提高防雹减灾工作的效益和作业的科学性 ,我们研制了防雹减灾专家系统。该系统是一个知识库 ,集成了防雹减灾工作需要的有关理论、技术和数据。对于防雹减灾工作者它可作为防雹减灾作业的决策工具 ,用于指导防雹减灾作业。对于科研人员它是一个研究平台 ,可以提供研究工作所需要的观测数据和设备。本文着重叙述研究该系统的理论依据 ,包括防雹减灾原理 ;冰雹云的预报、识别方法 ;防雹减灾作业技术 ,包括作业时机、作业部位、作业量的确定方法 ,各作业点、作业方位仰角的计算方法等 ;

人工影响天气研究工作的回顾与展望

概述了中国科学院兰州高原大气物理研究所人工影响天气研究工作的过去与现在的发展情况。该研究工作始于１９５８ 年，到现在已有４０ 年。主要研究工作可分为三个阶段，即１９５８ ～１９６５ 年为第一阶段，主要开展祁连山人工融雪、人工增雨及人工防雹的研究。１９７２ ～１９７８ 年为第二阶段，主要开展甘肃省平凉市的人工防雹研究。１９８０ 年至今为第三阶段，主要开展雹云物理、人工触发闪电及人工防雹技术研究。本文除对上述研究过程中的一些主要研究成果进行介绍外，还对其存在的问题和今后的发展进行探讨。

偏振雷达在人工影响天气工作中的应用潜力

在人工影响天气作业时 ,实时了解被作业云中的水成物粒子大小、相态、密度、运动等参数及其微物理变化过程是非常重要的。这些微观参量和微物理过程揭示了云降水发展的不同阶段 ,对于及时正确地评估云增水及消雹潜力 ,确定是否适合人工影响作业以及如何正确选择作业时机、作业部位和作业量 ,与了解云的宏观特征一样是至关重要的 ,它是提高作业效率的基础。本文借助国内外偏振雷达应用研究中成功的范例 ,探讨了偏振雷达在人工影响天气方面的应用问题。特别是介绍了不同偏振雷达在识别云内水成物粒子的相态、密度 ,观测云内水成物粒子微物理变化过程 ,以及被作业云的作业效果评估等方面的方法。这些方法对于发展我国偏振雷达技术 ,促进偏振雷达在人工影响天气方面的应用和提高我国人工影响天气工作水平方面有很好的参考与借鉴作用。

X波段双通道同时收发式多普勒偏振天气雷达

以我们研制的X波段多普勒偏振天气雷达为基础,介绍一种双通道同时收发式多普勒偏振雷达技术,并对其优缺点和应用问题进行讨论。这是一部真正意义上的多参数雷达,它可同时获取云和降水的强度信息(ZH)、多普勒信息(平均径向速度V,谱宽W)和偏振信息(差反射率ZDR,差传输相移ΦDP及比相差KDP和相关系数ρHV)。这些信息反映了云和降水粒子的范围、大小、运动变化和相态的不同,是全面了解云和降水特别是灾害性天气的形成机理及其微物理变化过程的较好工具。它可广泛用于大气物理研究、人工影响天气、暴洪监测和临近天气预报等领域,对于提高云和降水物理研究水平和提高防灾减灾能力都有重要意义。

天气雷达遥测巴家咀水库降雨数据传输系统

利用天气雷达遥测降雨强度和区域降雨量的大小一直是人们努力探索的课题。随着计算机技术的高速发展,利用天气雷达定量遥测降雨强度和区域降雨量已成为可能。本文叙述了如何利用中科院兰州高原大气所平凉白庙雷达站的双线偏振天气雷达,遥测巴家咀水库流域降雨强度及区域降雨量,并把所得数据通过无线方式传输到西峰市地区水利处防汛办公室,然后在计算机监视器上重显出来,供防汛指挥作为参考。文中叙述了该系统的组成、功能及其应用潜力。

偏振气象雷达发展现状及其应用潜力

偏振雷达是近二十多年来发展起来的新型天气雷达。由于它的问世 ,极大地促进了雷达气象和云及降水物理学科的发展 ,增强了人类认识和抗御天气灾害的能力。本文结合中国科学院寒区旱区环境与工程研究所以及世界各国偏振雷达发展的情况和经验 ,主要就圆偏振雷达、椭圆偏振雷达和双线偏振雷达的发展现状及其在云和降水物理研究以及人工影响天气方面的应用潜力进行说明 ,它对我国新兴的偏振雷达的发展和应用事业有一定的指导和借鉴意义。

数字化天气雷达和双线偏振雷达的标定方法初探

数字化天气雷达定量探测的精度误差与雷达标定的误差有直接关系。特别是对于双线偏振雷达，其差反射率因子ＺＤＲ的典型值仅为－３—＋５ｄＢ，而不同类型降水物的ＺＤＲ值可能仅相差十分之几分贝，因此，雷达标定的精度是至关重要的。在常规数字化天气雷达标定工作的基础上，进一步讨论数字化天气雷达和双线偏振雷达的标定方法以及提高标定精度的措施。

偏振天气雷达在气象中的应用简介

具有偏振和多普勒功能的多参数雷达是今后天气雷达的发展方向。本文根据国内外偏振雷达的研究发展情况,简要介绍了偏振雷达的探测原理、发展现状、主要参量及其所反映的气象信息以及其在气象领域的应用潜力。

双线偏振雷达的设计问题

双线偏振雷达作为一种实用的特种天气雷达正日益受到人们的关注。对双线偏振雷达设计中特有的天线系统、发射接收系统、数据处理系统等应注意的一些问题及设计指标进行了讨论。

双线偏振雷达的扇形扫描技术

双线偏振数字化天气雷达增加了扇形扫描功能技术后，不仅满足了双线偏振雷达应用研究的需要。

甘肃中部一次强对流天气的多普勒雷达特征分析

利用兰州CINRAD/CC多普勒天气雷达观测资料及探空资料、自动站及测站150 km范围内的数字高程模型(DEM)资料等,对2004年8月18日发生在甘肃中部的中小尺度冰雹天气过程进行分析。结果表明:这次强对流天气过程主要在高空冷干低层暖湿及地形影响下触发的,属典型的不同平流型降雹过程[1];在多普勒雷达反射率因子图上出现典型的“人”字型、“弓”型回波;在平均径向速度图上出现逆风区、中气旋;在冰雹形成区有低层辐合、高层辐散等特征;在不同仰角的PPI上气流表现出强烈的旋转和上升;强回波区与辐合区、逆风区、中气旋、VIL在位置上有很好的对应关系,同时VIL产品对冰雹落区预报有很好的指示作用。

陇东地区冰雹云系发展演变与其地闪的关系

利用１９９７年设在陇东地区的闪电定位系统及双线偏振雷达资料，分析研究了该地区冰雹云系发展演变及其地闪的关系。结果表明：在降雹前３０ｍｉｎ左右时，每５ｍｉｎ地闪频数陡然上升，降雹前１８ｍｉｎ，每５ｍｉｎ地闪频数平均上升为３．５，每５ｍｉｎ地闪频数的最大值一般是出现在开始降雹前１６ｍｉｎ到前６ｍｉｎ之间，在冰雹云演变的发展、成熟和消散三个阶段中负地闪数远大于正地闪数，并且起着主导作用。冰雹云中心的冰相粒子含量的变化与地闪数变化相对应，间接表明冰雹云起电机制主要以非感应起电机制为主。

青藏高原那曲地区雨季雷达回波、降水和部分热力参量的统计特征

利用 1998年青藏高原地面雷达资料、探空资料和地面降水资料 ,计算分析了青藏高原的雷达回波、层结热力参量及其降水的统计特征。结果表明 ,在 6月中旬青藏高原雨季来临之后 ,云中对流活动明显增强 ,雷达回波强度增大 ,回波顶高和回波面积增加 ,层结热力参量明显改变 ,对流凝结高度下降 ,气块能量增加 。

青藏高原地面Doppler雷达与TRMM星载雷达测云比较

利用 1998年青藏高原地面Doppler雷达资料和TRMMPR资料进行对比分析 ,分别从不同角度出发 ,分析了Doppler雷达和TRMMPR所测云区在回波结构和回波强度等方面的相同和差异之处 。

平凉地区强对流钩状回波特征的观测研究

最近１０年平凉地区人工防雹试验期间，用雷达测到的强对流雷暴云回波上，发现雹暴云除有强度和云高作判别外，在回波形态和结构上，多数雹云在发展过程中呈气旋形回波形状，其中部分强雹云演变成明显钩状回波，少数特强雹暴云有反气旋钩状回波，并向气旋钩状演变的特点。在钩状回波形成和维持阶段，回波反射率Ｚｅ达到最强，之后不再增加，有些钩状回波的云高有时可跃增１～３ｋｍ高度，云体出现崩溃，地面有降雹。针对这些观测事实。

利用双线偏振雷达识别冰雹区方法初探

本文根据雨滴谱和散射函数推导出了双线偏振雷达识别冰雹区的冰雹参量——H_(DR);利用降雹过程的雷达资料和地面降雹的实况报告,分析了冰雹云的雷达等高显示CAPPI的Z_(DR)分布规律,并分析了H_(DR)与地面降雹的关系。初步结果表明:双线偏振雷达可以更好地识别冰雹区。这一工作在降水物理研究、人工防雹作业指挥及灾情估计等方面均有实用价值。

偏振雷达观测强对流雹暴云

根据偏振雷达原理，用Ｃ波段双线偏振天气雷达观测得到４例强对流雹暴演变过程的水平反射率Ｚ_Ｈ（ｄＢＺ）和差分反射率Ｚ_（ＤＲ）（ｄＢ）垂直剖面ＲＨＩ定量回波资料，分析了这些雹云不同演变阶段的回波参量和偏振特性的关系，说明Ｚ_Ｈ、Ｚ_（ＤＲ）双参量对判别降雹有着明显优势，用雨滴谱的Ｚ_Ｈ－Ｚ_（ＤＲ）分布边界关系对这些雹云回波进行判别降雹分析，给出我国用偏振雷达观测和识别冰雹的研究结果。

我国双线偏振雷达探测理论及应用研究

在１９８４～１９９５年期间，中国科学院兰州高原大气物理研究所研制完成了我国第一部Ｃ波段双线偏振雷达系统，并首先在国内开展了双线偏振雷达探测理论及应用研究，取得了一些成果。

利用对地闪的观测估算对流性天气中的降水

地闪与对流性天气中的降水量之间存在着较好的相关性,本文利用1997年6～8月间在陇东地区以平凉雷电与雹暴实验站为中心对对流性天气过程进行地闪与降水的观测,解决以下三个问题:(1)单个地闪所对应的对流性天气中的降水量;(2)相对于地闪发生位置的对流性降水空间分布;(3)相对于地闪发生时刻的对流性降水时间分布,实现了利用地闪资料更加精确地估算对流性天气中的降水量。

用C波段双线偏振雷达研究冰雹云

本文计算了不同相态、不同形状的降水粒子对5.6cm,10.7cm雷达波的散射特性,并利用降水粒子散射特性及云雨雷达回波的Z_(DR)特征并结合地面降雹情况,分析并解释了1990年8月9日和8月30日甘肃省平凉两次雹暴过程的雷达RHI资料.我们推测:Z_(DR)值为负值的区域相应于降雹区,ZDR负值与大扁冰雹和小锥状冰雹关系密切;而雨区Z_(DR)具有较大正值,雨区大于5dB的Z_(DR)由直径D>0.5cm的雨滴所致.利用冰雹区和雨区Z_(DR)信息的不同可能识别降水粒子的相态.C波段双线偏振雷达和10cm波长雷达相比有独到之处:雨区Z_(DR)值较大,而冰雹区Z_(DR)值又较小,这更有利于研究云雨相态和空间结构.可以预期双线偏振雷达对防雹工作及云物理研究工作是有很大帮助的.